对弹性轧辊作用下的稳态轧制过程的分析

本文提出了在弹性轧辊作用下处理轧件塑性变形过程的模拟方法。在考虑轧辊弹性变形与轧件塑性变形相互影响的前提下,通过轧辊与轧件的接触面结点建立力平衡关系以实现两者的耦合。用刚塑性有限元与边界元的结合,提高了计算效率。耦合分析所得单位压力峰值、前滑等比刚体轧辊的要低。计算的轧制压力与实测值较吻合。     

热带钢连轧机板形设定控制数学模型

将轧件三维塑性变形模型、辊系弹性变形模型和轧后带材失稳判别模型联立，组成完整的板形分析和控制数学模型，对１６６０ｍｍ七机架热带钢连轧机进行了板形设定控制的计算，板形和板凸度的实际控制效果良好。     

板坯稳态立轧时的三维刚塑性有限元模拟

采用全三维刚塑性有限元法对室温下的铝板和不同温度下的２Ｓ－Ａｌ板平辊立轧稳定变形过程进行了解析（轧件断面形状的计算结果与实验值吻合较好），并分析了立轧过程中轧件金属质点的流动趋势。同时证实了轧辊速度对轧件断面形状几乎没有影响的重要现象。     

1235铝合金热粗轧轧制力模型的研究

以经典轧制理论为依据,对1235铝合金热粗轧过程的轧制力模型进行研究。详细分析了轧辊的弹性压扁半径、应力状态系数和轧件变形抗力三个因素对轧制力的影响。用MATLAB建立的粗轧过程轧制力数学模型,使轧制力预测误差控制在5%~7%之间,基本可以满足现场实际生产的要求。     

轧辊咬入轧件的解析

过去认为轧辊咬入轧件的条件是其最大咬入角的正切小于或等于摩擦系数,用式子表示即 tgα最大≤f。本文认为这个条件只是轧辊咬入轧件的必要条件,并不是充分条件,满足这个条件不一定就能实现咬入。因为咬入过程的实质是轧件在外力作用下产生塑性变形的过程,故咬入首先必须满足塑性条件才行,即轧件与轧辊的接触应力σ_K 应大于或等于金属的变形抗力 K;用式子表示σ_K≥K,它是实现咬入过程的充分条件。而α≤β是自然条件下轧辊咬住轧件的条件,而满足咬住条件不一定就能满足产生塑性变形的咬入条件。本文推导出轧件在有外力 Q 作用下考虑塑性变形条件时的咬入角公式:tgα咬入≤Q/2·K·F-QF。这个α咬入角才是实现轧制时的真实咬入角,而不是接触角α接和咬住角α咬住。同时也应把轧制角α轧和最大咬入角α最大区别开来,因为在大多数情况下α轧角不是在α最大角的条件实现的,显然α接角也经常不是α咬入角。     

AA5052铝合金热粗轧轧制力模型的研究

以经典轧制理论为依据,对AA5052铝合金热粗轧过程的轧制力模型进行研究。详细分析了轧辊的弹性压扁半径、应力状态系数和轧件变形抗力三个因素对轧制力的影响。用MATLAB建立的粗轧过程轧制力数学模型,使轧制力预测误差控制在5%～7%之间,基本可以满足现场实际生产的要求。     

热带钢材轧机板形设定控制数学模型

将轧件三维塑性变形模型，辊系弹性变形模型和轧后带材带失差别模型联立，组成完整的菜分析和控制数学模型，对１６６０ｍｍ七机架热带钢轧机进行了板形设定控制的计算，板形和板凸度的实际控制效果良好。     

基于有限元分析的冷连轧辊缝设定模型研究

针对冷连轧有限元分析中辊缝设定需要多次调试的问题,在河钢唐钢1740 mm冷连轧有限元模型研究基础上,开发了一种可以快速确定各机架辊缝设定值的冷连轧辊缝设定模型.利用各机架轧机弹性变形数据拟合出轧制力对出口厚度与辊缝之差的轧机弹性变形公式,同时利用各机架轧件塑性变形数据拟合出轧制力对轧件真应变的轧件塑性变形公式.轧机弹...     

热轧轧制压力数学模型的研究

对热轧变形区工件进行受力分析 ,建立了塑性变形方程 ,考虑轧件在出口处存在弹性变形区的影响 ,以及采用轧辊表面与金属流动的摩擦系数实验模型 ,对塑性方程进行求解 ,得到热轧轧制压力的理论解 ,经与生产实测大量数据进行对比分析 ,说明其有良好的计算精度 ,并用于红冶钢厂小型材连轧辊位设定及连轧无套微张力控制 ,取得了良好的效果     

轧辊弹性变形与热变形的耦合及其对冷轧带钢出口断面的影响

用影响函数分析了冷轧带钢时，普通四辊同辊系弹性变形，产用有限单元法对轧机工作辊的热特生进行了三维模拟。耦合分析所得结果表明，轧辊的热特怀对带钢出口断面有重要影响，利用影响函数法和有单元法耦合分析轧辊的弹性变形和热变形可以比较准确地预报轧个的出口断面。     

弹性辊轧制过程的有限元仿真分析

为了得到轧制过程中轧辊及轧件的应力及变形情况分布,采用有限元软件Ls-dyna,通过三维弹塑性有限元方法,在工作辊与支撵辊均为弹性辊的情况下,对轧件精轧道次平辊轧制过程进行了仿真分析.详细介绍了有限元模型的建立,材料参数、边界条件及载荷的定义.仿真分析结果表明,轧制过程中接触弧内轧辊表面受到三向压应力作用;得出了工作辊的挠度曲线;支撑辊XY面剪应力呈现交变现象;同时分析了轧件的变形情况以及宽展曲线等.     

有张力时H形轧件在轧边孔型中的前滑

用四辊-轧边可逆连轧机组轧制H型钢是生产H型钢常用的方法之一。在这种轧制过程中,轧件在轧边孔中的前滑是决定产品质量的重要因素,对于研究轧件的总变形规律和计算轧制力都具有重大的意义。前滑对于确定连轧秒流量、轧辊转数,维持正常轧制是必不可少的参数之一。尽管H型钢生     

椭-圆孔型连轧大圆钢三维热力耦合弹塑性有限元分析

采用MSC．Marc三维大变形热力耦合弹塑性有限元软件和接触分析技术，对Φ230mm大圆钢两机架热连轧过程中轧件三维变形进行了有限元仿真，计算了轧件主要力能参数的分布值和极值，以此对轧辊强度、孔型尺寸及相关的轧制工艺参数进行分析，得出采用道次小变形量和快速轧制工艺，有助于减缓热作模具钢轧后端部表面残余应力升高和温度降低，避免表面裂纹的产生。     

热轧带钢粗轧区在线温度模型研究及应用

通过对轧件在粗轧区内的传热分析,考虑辐射散热、除鳞水、工作辊与轧件热传导以及轧制过程中变形热,建立了在线温度模型,并采用有限差分法进行求解。将该温度模型应用于某厂1 750 mm热连轧机,应用结果表明,温度模型计算值与实测值吻合良好。     

双相不锈钢2205热轧板微观组织及塑性变形的均匀性

本文对双相不锈钢2205热轧板材微观组织及塑性变形的均匀性进行研究.实验发现,厚度方向不同区域内板材微观组织及塑性变形的均匀性是双相不锈钢2205热轧板表面质量的关键.单道次热轧实验结果表明,变形区形状系数显著影响轧板微观组织以及塑性变形的均匀性,当变形区形状系数为1. 70时,轧板表面与中心处塑性变形较为均匀.多道次热轧实验结果表明,合理地设计各道次变形区形状系数可显著提升双相不锈钢热轧板材塑性变形及微观组织的均匀性,从而改善轧板的表面质量.     

棒材连轧过程中温降的计算机模拟

用有限元法分析了棒材连轧时轧件温度的变化规律。随着轧制速度的提高，成品终轧温度明显升高，头尾温差大幅度减小；由于变形热的作用，变形量的分配及轧机的布置对轧件温降也有较大影响。通过对典型工艺下轧件温度所进行的现场实测，表明计算值与实测值吻合。     

1580热连轧机减少轧件温降措施的研究

宝钢1580热连轧机采取了保温罩、较厚的粗轧出口中间坯、先进的粗轧道次负荷分配方式等措施，以减少轧制过程温降。其温度计算数学模型计算精度较高。本文介绍了该轧机的温度数学模型，分析轧制过程中的轧件温降，较详细地介绍其减少轧件温降的措施。     

中厚板轧机弹跳模型的数值分析和应用

针对普通4辊中厚板轧机将辊系弹性变形分解成3个部分：支撑辊挠曲变形、辊间压扁和工作辊压扁，并利用轧辊弹性变形的数值解法一影响函数法对这3部分变形进行了分析，得出了轧辊半径、轧辊凸度、轧件宽度和轧制力等因素对辊系弹跳的影响规律，并提炼出相应的高精度回归模型。同时对传统轧机弹跳模型进行改造，提出更加完备的轧机弹跳模型。利用该模型可以很方便地计算轧辊辊径、凸度和轧件宽度对轧机弹跳的影响。通过与X射线测厚仪测试结果相比较可知，模型预测误差小于0．12mm，有利于负公差轧制。     

U74重轨材料力学性能的实验分析

重轨矫直过程是一个变变的弹塑性过程，在矫直力的作用下，轧件断面发生变形。分析及研究轧件在矫直过程中变形机理，首先必须了解被矫直材料变表时的机械力学性能，通过材料拉伸实验，利用数学分析方法，得出重轨材料在弹性变形、塑性变形时应力应变关系的精确的数学模型，准确反映材料一次弯曲变形时的机械性能。重轨同是非对称断面，本文对中性层的偏移进行了定性，定量的分析。     

Ti-811合金棒材热连轧过程有限元数值模拟及验证

采用有限元法对Ti-811合金棒材热连轧过程进行数值模拟,分析变形过程中轧件应力场、应变场和温度场的数值以及分布规律,并基于数值模拟结果进行轧制验证,为制定Ti-811合金棒材轧制工艺提供指导。结果表明：模拟连续轧制过程中轧件的最大应力位于与轧辊接触的表面,且由边部到心部逐渐降低;随着轧制道次的增加,应力值逐渐下降、应变量逐渐增大;轧件在各道次的变形过程中表层和心部存在差异,心部变形量大于边部变形量;轧件与轧辊接触的表面层有明显温降,当轧件脱离轧辊后表面层温度逐渐回升,轧制结束后表面层温度回升至初始温度,但心部因变形热积聚温度略有升高,最大温升值达到14℃。基于数值模拟结果在热连轧机组上进行轧制验证,所轧制的Ti-811合金棒材外形尺寸良好,且组织与力学性能满足GJB 9567—2018《叶片用TA11和TC6钛合金棒材规范》要求。