不同形状立辊轧边变形的有限元分析

基于弹塑性有限元理论 ,利用有限元计算软件ANSYS/LS -DYNA ,对不同形状立辊轧边变形进行了模拟计算 ,并分析了立辊形状对轧后板坯狗骨形状的影响。通过模拟计算发现立轧后板坯头、尾部存在不同程度的失宽 ,狗骨高度最大值出现在板坯中部 ,采用孔型立辊或锥形立辊可提高轧制过程的稳定性     

普通中厚板轧制过程的有限元模拟

采用有限元模拟计算软件ANSYS/LS-DYNA,对中厚板轧制过程进行了模拟研究,分析了轧辊直径、展宽比、延伸率等变形参数对轧后钢板平面形状的影响,得出了变形参数对钢板平面形状的影响规律。由模拟计算结果知:轧后钢板头部始终为凸形,而边部形状则随变形参数不同而变化,钢板边部由凹形向凸形变化的临界展宽比,将随轧辊直径的增大而增大。可以此计算结果为基础,研究立辊轧边及MAS轧制过程的变形特点,以改善轧后钢板平面形状。     

"狗骨"材平轧的三维刚塑性有限元分析

用全三维刚塑性有限元法分析了２Ｓ－Ａｌ板坯立轧和随后平轧的稳定轧制过程。侧重分析了仅消除“狗骨”形状的随后平轧过程,并对不同立辊孔型侧壁斜度条件产轧轧制力、轧制力矩以及平轧后的断面形状进行了比较,所得计算结果与献〖１〗的实验结果吻合较好。     

立辊形状对边角部金属流动的影响规律

以梅钢热轧机组的粗轧板坯边部出现"黑线"为背景,对不同立辊形状的五道次可逆立-平轧制过程进行了数值模拟.结果表明,孔型立辊轧制可更好地抑制双鼓形的产生;在相同的轧制工艺条件下,孔型立辊轧制的翻平量大于平立辊轧制的翻平量;轧制过程中,低温、高应力应变状态的金属在轧件边部的累积最终可能导致轧件边部沿长度方向产生"黑线"缺陷;立轧具有一定的修复微小缺陷的作用,从而改善和提高了带钢的边部质量.     

多道次立 平辊轧制立辊孔型对轧件头尾形状影响的有限元分析

 利用显式动力学有限元方法和几何模型更新方法模拟了不同立辊孔型下多道次立 平辊轧制过程，对轧后各道次的轧件头尾形状进行了分析。结果表明：采用平立辊轧制时，轧件影响深度比采用孔型立辊时小，且轧件尾部出现尖角，而采用孔型立辊时未出现；采用孔型辊时，孔型立辊底部导角大小对轧件头尾形状影响较小，且轧件伸长率比采用平立辊时大。同时，平立辊轧制过程头尾情况与用铅实验值吻合较好，说明了本次分析的正确性。     

热轧带钢边部黑线产生机理

梅钢1422热轧带钢边部黑线一度成为产品质量的重大问题。为此根据轧线特点,对可能的影响因素,如热卷箱、辊道、水平轧机、立辊轧机、立辊各道次侧压量、负荷系数及立辊孔型等逐一进行工业试验与分析,结果表明,采用立辊孔型是解决问题的关键因素,提高立轧温度、合理分配立辊负荷系数以及提高连铸坯边部质量对改善黑线缺陷也有一定益处。     

热连轧粗轧区立轧轧制力在线模型研究

  针对热连轧粗轧区立轧轧制力在线模型预报精度低的问题,采用有限元软件DEFORM模拟了板坯热连轧粗轧区立轧过程,分析了板坯立轧过程轧制力预报精度低的原因。通过对有限元模拟结果的分析,给出了板坯立辊轧边时计算变形程度的新方法,并通过回归得到了适合板坯立轧轧制力计算的外端应力状态影响系数公式,进而得到了新的轧制力计算公式。经与现场实测数据比较,明显提高了立轧轧制力的预报精度。     

立辊孔型内倒角半径对轧件变形的影响

采用显式动力学有限元方法,对立辊孔型内倒角半径R为30、50、80、110 mm 4种情况下多道次立-平轧制过程进行了模拟.分析了立辊孔型内倒角半径对轧件切头尾量、轧件稳定段轧件边部变形程度的影响.研究发现:既定条件下,第1道次立-平轧制过程中,随内倒角半径的减小头尾不均匀区域长度减少,第2、3道次立-平轧制过程中,随内倒角半径的增加,头尾不均匀变形区域长度道次增加量减少;对比采用R为30 mm的孔型立辊和R为110 mm的孔型立辊轧后轧件的头尾不均匀长度,前者比后者少5.03%;轧件稳定段轧件变形程度随着孔型立辊内倒角半径的增加而减少.     

四辊冷轧机轧制过程中带材的板形和断面形状的模拟

通过采用六次偶函数拟合轧后带材的断面形状，将求解辊系弹性变形的影响函数法与求解金属横向流动的变分法相结合，模拟了轧制过程中带材的板形及轧后断面形状。该理论对冷轧机断面形状和板形的综合控制具有重大意义。     

板带粗轧不均匀变形行为的数值解析

针对攀钢热轧机组采用立辊调宽的特点,利用MSC.Marc有限元分析软件对板坯在立辊及水平辊轧制过程中的不均匀变形行为进行了离线模拟解析,分析了轧制工艺条件对轧后中间坯头尾形状尺寸及宽度的影响规律.模拟结果与实测值能较好地吻合.这对热轧寻求降低切损、提高成材率的措施具有一定的指导意义.     

Analysis of Crack Tip Stress of Transversal Crack on Slab Corner During Vertical-Horizontal Rolling Process by FEM

Behavior of transversal crack notched on slab corner during vertical-horizontal rolling process was simulated by FEM. The crack tip stress in the whole rolling process was obtained. Influences of the friction coefficient, the initial crack size, the edger roll profile, and the groove fillet radii of grooved edger roll on crack tip stress were analyzed. For vertical rolling, the tension stress appears at crack tip near the slab top surface and the compression stress appears at crack tip near the slab side surface for the flat edger roll; however, the compression stress appears at crack tip near the slab top surface and the tension stress appears at crack tip near the slab side surface in the exit stage for the grooved edger roll. For horizontal rolling, the tension stress appears at crack tip just at the exit stage for the flat edger roll, and the tension stress appears in whole rolling stage; the tension stress value near the slab side surface is much larger than that near the slab top surface for the grooved edger roll.     

Behaviour of Longitudinal Cracks on Slab Surfaces in V‐H Rolling Processes

The behaviour of longitudinal cracks on slab surfaces in multi‐pass vertical‐horizontal rolling processes was simulated by the finite element method (FEM). The influence of friction coefficients and fillet radii of grooved edge rolls on the closure and growth of cracks were analysed in regard to crack shape and crack length elongation ratio. The results indicate that the crack width increases both with increasing friction coefficient and with increasing fillet radii of the grooved edger rolls; the crack length increases as the fillet radii increase in V₁ and H₁ passes, and decreases as the fillet radii increase in V₂ ~ H₃ rolling. Moreover, the cracks become longer under a higher friction coefficient. Experiments of the behaviour of longitudinal cracks on slab surfaces in multi‐pass V‐H rolling processes were investigated taking lead as model material for the hot rolling of steel. The calculated results showed similar deformation variations compared to the experimental ones.     

宽厚板厂立辊轧机轧制能力研究

立辊轧机是现代宽厚板生产的重要设备。为提升5 m立辊轧机能力,实现钢板减边量的增加,对轧机的轧制力、轧制力矩、减边量关系进行了分析讨论,进而提出了合理的轧制力和轧制力矩增大范围,并对提高轧制力和力矩后的轧机主要承载部件及传动系统进行了安全校核计算。根据计算结果分析,轧机在不进行较大改动的情况下,轧制力增加到8 000 kN,轧制力矩增加28%是较为合理的方案。     

热轧带钢失宽模拟及其在AWC中的应用

 利用ANSYS/LS DYNA有限元分析软件,建立了立轧 平轧的三维弹塑性有限元模型。研究了热轧带钢粗轧阶段不同的立辊侧压量、水平辊压下量、板坯的原始宽度和厚度对轧后中间坯头、尾部失宽量的影响,据此建立了新的控制头尾失宽的短行程控制曲线模型,并成功应用于现场自动宽度控制(AWC)系统中。通过轧件全长宽度与目标宽度的现场实测偏差可知,新的短行程控制模型能够有效减小轧件头尾失宽量,从而减少切除损失。     

面向辊形磨削的热带钢连轧机工作辊热变形研究

热带钢连轧机工作辊下机后尚未完全冷却即进行磨削,残存的不均匀热变形导致磨削的工作辊辊形在空冷一段时间上机时很难达到工艺设定值.针对热辊形不易测量的特点,制定合理的物理测量方式,准确地测量了工作辊下机后的温度分布和热辊形.考虑复杂的工作辊换热边界条件,采用有限差分法对工作辊空冷时的温度场和热变形进行了数值模拟,计算结果与测试结果吻合良好.对工作辊下机后不同时刻的热变形进行仿真,通过将目标上机辊形和磨削时热辊形叠加来设定磨削辊形,为实现合理的辊形磨削提供了依据和计算方法.     

基于案例学习的PC轧机板形智能设定方法

热轧板形模型大都建立在大量简化与假设基础之上,计算精度存在瓶颈。借鉴聚类分析和案例学习等数据挖掘方法,利用历史数据建立热轧板形PC角设定案例库,提出一种热轧板形PC角的智能设定方法。首先,对大量轧制历史数据进行聚类分析,挖掘出带钢板形控制良好的轧制案例,建立一个初始的轧制案例库。接着,在日常生产中不断对该案例库进行迭代学习,将更优秀的轧制案例分层别更新到案例库;使用时,通过相似度计算从案例库中找到与当前带钢最接近的轧制案例,取出其对应的PC角进行在线板形设定。该方法已成功应用于宝钢1580热连轧机组,在线应用表明可以有效提高热轧带钢板形控制精度。     

“哑铃状”平面形状轧制法在中厚板生产中的应用

中厚板轧制过程中，由于板坯在长度和宽度方向的端部会产生不均匀变形，使轧后的钢板平面形状一般非矩形，从而造成钢板的切头、切尾和切边量增加，严重影响中厚板成材率。根据不同坯料规格和展宽比条件下的塑性变形特点，在轧机负荷和液压系统硬件配置不变的前提下，采用轧件的“哑铃状”轧制法进行平面形状控制，通过长度精准计算模型及打滑因子修正方法，实现轧件长度的精准跟踪；通过多点设定方法，得到更加精细化的平面形状控制曲线，使最终产品达到切头、切尾量最优化要求。“哑铃状”轧制法投入实际应用后，与传统轧制法相比综合成材率平均提高了0.59%。