X-H轧制法轧制H型钢轧制力模型的研究

对采用X-H轧制法轧制H型钢的轧制力进行分析,以西姆斯公式为基础,采用多元线性回归的方法建立万能轧机轧制H型钢的轧制力数学模型.用编程的方法对数学模型的系数进行求解,给出几种规格的H型钢回归模型的系数,并将计算结果与实测的数据进行对比分析,得到的结果与实测值的误差在6%以内,表明模型具有较高的应用价值.     

H型钢连轧过程轧制力模型的研究

 通过实验手段获取Q235在高温下的应力 应变曲线,同时对Q235变形抗力经验模型进行了相关修正,采用多元回归的方法建立了H型钢连轧过程中万能轧机以及轧边机的轧制力数学模型,并给出了3种规格对H型钢连轧轧制力模型的回归系数。通过与实际轧制力对比验证后表明：模型的误差控制在5%以内,计算精度能够满足工程设计需要,可为轧制工艺参数的制定提供一定的参考。     

中厚板轧制过程中力能参数的预报模型

根据给定的热力耦合热边界条件的计算结果 ,建立了轧制中厚板的二维和三维有限元模型并模拟计算了 (2 30 0～ 2 6 30 )mm× (9～ 72 )mm板坯压下量 7～ 19mm ,轧制速度 3 16～ 4 37m/s ,轧制温度 92 9～10 33℃的轧制力 (2 6 6 0 0～ 5 0 0 0 0kN)和轧制力矩 (780～ 32 0 0kN·m)。结果表明 ,轧制力计算值和测量值的相对偏差为 1 30 %～ 9 37% ,轧制力矩的相对偏差为 3 6 9%～ 9 75 %。二维模拟和三维模拟的结果基本一致。     

基于神经网络的轧制力模型参数辨识

为了提高热连轧轧制力预设定值的精度,提出卫种新的轧制力模型参数辨识方法。利用人工神经网络对以往的大量生产数据进行了训练、预测、将预测结果结合轧制力模型,对思制力模型中的温度相关关系数ｍ１、变形速度相关系数ｍ３进行只。现场生产实践表明,采用辨识后的模型进行轧制力预设定,带钢头部厚度精度有明显提高。对于象本钢热连轧厂这样的老企业,这种新方法更具有在线应用的可行性。     

热轧H型钢轧制力模型的探讨

对采用X—H轧制法轧制H型钢的轧制力进行分析,以艾克隆德（Ekelund）公式、西姆斯（R．B．Sims）公式等著名的轧制力公式为基础,参照近年来H型钢轧制力模型的研究成果,采用多元线性回归的方法建立粗轧机、万能轧机、轧边机的轧制力数学模型。     

流函数法解析厚件平辊轧制

采用三维流函数速度场按上界法解析了厚件平辊轧制问题。解析中考虑了宽展和侧鼓形的变形特点，以及坯料的宽厚比、辊径、摩擦日子，压下率等主要因素对宽展率和相对单位力的影响。解析结果与实验结果基本相符合。为制订合理的轧制工艺，以及对宽展的估计提供了理论像据和计算方法。     

H型钢万能轧制仿真模拟研究

以HN800×300连轧过程第3连轧道次的UR和第4连轧道次的UF作为基础道次,采用热力耦合弹塑性有限元方法建立了型钢轧制过程仿真的几何模型,探讨了边界条件的设定问题以及结果处理方法。轧制力计算结果与实测数据对比分析表明:仿真结果与实测数据吻合很好,误差在0.7%～1.8%范围内,仿真方法可作为开展其他研究工作的基础。     

用流函数分析平面轧制问题

给出了一种用流函数求解理想刚塑性材料的平面应变轧制的方法。速度场被分解为基础速度场和附加速度场。基础速度场满足边界上给定的速度条件,附加速度场满足齐次边界条件。与这两部分速度场相对应,有基础流函数和附加流函数。基础流函数可以确定地写出,附加流函数则借助于Weierstrass定理写成完备空间的向量族,即多项式。通过使全功率极小化,可以将多项式系数确定。用这一方法求得了速度场、应力场、塑性区前后边界,接触弧上中性点的位置和轧制单位压力,并与工程方法的计算结果作了比较。     

H型钢轧制力的数值模拟分析

利用显式动力学有限元技术模拟了H型钢的热轧变形过程,给出了各变形参数对H型钢轧制力的影响规律,分析了这些主要影响规律的产生原因。研究结果表明：腰部绝对压下率、内宽、水平辊直径、温度以及腿宽等因素对水平辊的轧制力有比较明显的影响;腿部绝对压下率、腿宽、温度以及腿腰延伸比等因素对立辊的轧制力有比较明显的影响。     

楔横轧模具脱空对轧制力影响规律研究

减小设备在现有工艺下的受力,是提高轧机轴承等关键零部件寿命和产品质量的有效方法之一。为此,采用有限元法对楔横轧模具在不脱空和脱空情况下进行了轧制过程数值模拟,详细分析了模具脱空对轧制力影响的规律,得到了在一定断面收缩率范围内模具脱空有利于减小轧制力的研究结果,并与测试结果进行比较。研究结果为合理设计楔横轧模具、改善轧机受力状况提供了重要的理论依据。     

楔横轧模具脱空对轧制力影响规律研究

减小设备在现有工艺下的受力,是提高轧机轴承等关键零部件寿命和产品质量的有效方法之一。为此,采用有限元法对楔横轧模具在不脱空和脱空情况下进行了轧制过程数值模拟,详细分析了模具脱空对轧制力影响的规律,得到了在一定断面收缩率范围内模具脱空有利于减小轧制力的研究结果,并与测试结果进行比较。研究结果为合理设计楔横轧模具、改善轧机受力状况提供了重要的理论依据。     

基于ANSYS有限元法的热卷箱内中间坯温度场分析

应用有限元分析软件ANSYS,根据国内某厂2250热连轧生产线上的热卷箱工作情况,采用ANSYS生死单元和重启动技术模拟中间坯的卷取、保温和开卷时的生产节奏.在仿真计算的基础上,确定中间坯在各种热交换条件下的界面换热系数,分析热卷箱内各工艺参数和环境因素对中间坯温度的影响,并根据建立的中间坯在热卷箱内的三维温度场的数学模型,最终计算得出中间坯在热卷箱出口的温度数值,为热轧现场的温度控制提供可行性建议.     

一种新型实用热轧工艺参数模型的开发

介绍了一套自主开发的热轧工艺参数模型．该模型内耦合了不同钢种的变形抗力曲线,这些变形抗力方程中耦合了钢的化学成分、温度、应变、应变速率及奥氏体晶粒尺寸等因素．根据输入的工艺参数用西姆斯方程计算每道次的应变速率及应变量,并得到相应道次的变形抗力、热轧轧制力、力矩及功率等参数．模型可根据实测的结果自学习,并修正相应的结果．与攀钢热轧厂的实测结果相比,模型的输出结果吻合较好,预测误差在10%以内．     

热轧带钢金属横向流动及影响因素

提出了一种分析热轧带钢金属横向流动问题的新方法.首先使用ANSYS软件建立辊系-轧件静力学耦合模型,计算并提取变形后工作辊有载辊形曲线;然后使用ANSYS/LS-DYNA建立动力学分析模型,采用己得到的有载辊形曲线,模拟带钢轧制过程,求解得到沿带钢全宽的横向流动状态;并进一步分析了弯辊力、工作辊辊形以及来料凸度变化等因素对带钢金属横向流动的影响,得到基于插值计算的带钢横向流动计算模型.有限元方法验证了计算模型的可靠性.     

基于宏观塑性变形的热轧板带力能模型

从宏观塑性变形的角度,通过对轧制过程中动量变化的分析,提出了板带轧制的力能分析的微分形式和积分形式,建立了轧制力和轧制力矩的理论公式.该公式摒弃了传统公式中采用过多的经验系数,清晰地揭示了轧制力、轧制力矩、金属屈服强度、摩擦因数等各变量之间的相互关系,使得咬入角、中性角等有关变量的物理意义进一步明确.最后通过对一次实际轧制过程的仿真计算初步验证了本文公式的正确性.     

板带轧制过程多参数耦合模拟系统的开发

考虑轧件和辊系间的接触力与变形协调关系，采用一种选代的方案，开发了一个分析三维板带轧制过程的计算机模型。它耦合了计算轧件变形的三维刚塑性有限元法，计算辊系变形的影响函数法和弹性有限元法。该系统可用来精确预报轧制压力横向分布，前后张力横向分布，金属横向流动，以及轧后板带的横向板厚分布，包括板凸度和边部减薄等，并且具有较高的计算效率。     

Three-Dimensional Model for Strip Hot Rolling

Steel stripis widely usedin many fields such asautomobile ,building,transportation and householdappliance ,etc·. Withthei mprovement in productiv-ity and automation of strip processing,the require-ments for crown and flatness of strip have been in-creasingly severe ,and“crown free”steel strips arerequired for some special applications such as for au-tomobile parts andtinplate cans .In order toi mprovethe strip quality , an effective three-di mensionalmodel is needful to further study on the…     

Recalculation of Flow Stresses from Industrial Process Data for Heavy Plate Rolling Using a 2D Finite Element Model

In hot rolling, the quantities rolling load, torque, and power consumption are important measurable process parameters. For the determination of rolling loads in hot flat rolling processes, like heavy plate rolling, Sims's model 1 is a well‐known approach represented by an analytical formula. The solution of Sims's equation leads to the multiplier Q, which is a function of the roll gap geometry. The rolling load is then computed by applying the width of the plate, the contact length, the multiplier, and an average material flow stress called k_fm. This flow stress is commonly recalculated from process data as a function of temperature, pass strain, and a mean strain rate, applying the Sims model itself. One question arises from this method: Are the recalculated flow stresses physically based values or in other words, what is the (physical) meaning or interpretation of these values? The present paper tries to give an answer to this question by determining the influence of the roll gap geometry alternatively by means of a simple 2D FEM model which gives a corresponding multiplier referred to as Q_FE. Flow stresses are recalculated from a set of process data using both factors. The results are compared to experimental flow stress data from hot compression tests. It is shown, that the recalculated flow stresses using Q_FE are in better agreement with the laboratory data than the recalculated values using Sims's Q.     

Theoretical and Experimental Research on the Rolling Force in Rail Hot Rolling by Universal Mill

 In rail rolling by universal mill, a simplified 3-dimention theoretical model has been built firstly. The kinematically admissible velocity field of the web, head and base of rail have been determined respectively, moreover the corresponding strain rate field and the strength of shear strain rate have been also obtained. Then the plastic deformation power of corresponding deformation zone, the powers consumed on the velocity discontinuity surface and the powers generated for backward slip and forward slip have been proposed. According to the upper-bound method, the roll force of horizontal roll and two vertical rolls can be obtained. Moreover, The process of 18kg/m light rail and 60kg/m heavy rail universal rolling have been simulated by rigid-plastic FEM(finite element method) for verifying the theoretical model. And the universal rolling experiments of 18kg/m light rail has been accomplished in Yanshan University Rolling Laboratory. Compared the results of numerical simulation and the experimental data, the roll force from upper-bound method is somewhat greater than experimental data but in general do not exceed them by 20 percent. So, it is reliable and feasible to preset and optimize the parameter of rolling technology according to the upper-bound method.