低碳结构钢中厚板MAS轧制过程有限元模拟

根据低碳结构钢Q235(C≤0.20%)4300 mm中厚板现场轧制工艺,采用有限元软件ABAQUS/Explicit建立弹塑性有限元模型对展宽比1.70、精轧伸长率7.87的中厚板普通轧制过程和MAS(水岛平面形状控制轧制法)轧制过程分别进行了模拟计算,对不同变形阶段进行了对比分析。结果表明,MAS轧制法能明显改善中厚板轧后平面形状,其形状的改变量与MAS轧制段设置参数直接相关,对比不同参数下MAS轧制结果得出MAS轧制最优参数△L×△h为300×3。     

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。     

中厚板轧制过程中轧制力变化有限元模拟

采用动态显式有限元法对中厚板轧制过程进行了分析.分析了轧制过程稳定阶段接触区中厚板单元数、轧辊单元尺寸以及中厚板初始速度选择对有限元分析计算结果的影响,得出了合理的轧制过程有限元模拟参数,并对某中厚板厂15道次轧制过程轧制力变化规律进行了分析,稳定阶段轧制力计算结果与实测结果非常接近.该结果对中厚板轧制过程模拟具有一定的参考意义.     

中厚板轧制过程中有限元理论的运用

本文介绍中厚板轧制过程中有限元理论的运用,通过MARC软件对中厚板轧制过程中塑性变形有限元分析模型的建立和边界条件的确定进行了详细的阐述,比较真实地反映轧制过程中塑性变形规律,对实际生产起到很好的指导作用。     

MAS轧制法在中厚板生产中的应用

邯钢中板厂采用传统轧制工艺生产时,中厚板的板形不能得到有效控制,部分产品由于展宽比较大,成品钢板的板形差,切损量较大。为提高钢板成材率,在成型阶段采用厚边展宽轧制法(即"MAS轧制法"),分析了MAS轧制法的原理和控制模型。在邯钢中板厂以生产15mm×3000mm×18500mmQ345B钢板为例,采用MAS轧制法钢板的宽度同板差由34mm减小到25mm,切边量大大减少,成材率显著提高。     

中厚板轧制过程的数值模拟分析

在中厚板轧制成形过程中采用有限元方法进行数值模拟分析可以为实际生产提供合理的工艺参数，便于延长轧机的寿命。提高产品质量和减少试错过程的消耗等。文中阐述了利用有限元软件对中厚板轧制成形过程的非线性数值模拟分析中的一些广为关心的问题，包括：摩擦力在轧件表面的分布情况以及摩擦力大小对轧制过程的影响；材料的等向强化模型、运动强化模型和混合强化模型对中厚板轧制过程的影响；热一力耦合对厚板轧制成形过程的影响及其数值模拟分析方法。     

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。     

中厚板轧制过程中高精度的轧制力预测模型

结合首钢3500mm轧机改造项目，根据中厚板轧制工艺的特点，对影响轧制力的因素进行了详细的解析，包括变形区影响函数、变形率函数和变形速率影响函数等，给出了中厚板轧制过程中高精度的轧制力计算数学模型。分析了残余应变对轧制力计算的影响，得到了不同钢种的残余应变计算模型和轧制力在线计算时的修正策略。现场在线应用结果表明：给出的轧制力模型具有良好的预测精度，预测误差可以控制在5％以内。     

MAS轧制法在中厚板3500mm轧机的应用

MAS轧制法是一种中厚板平面形状控制方法,在成形及展宽末道次进行可变压缩,旋转90°后再轧制得到矩形化程度较高的钢板。唐钢中厚板公司对轧机液压及自动化系统改造后,满足了MAS轧制法应用的设备条件。根据现有平面形状控制模型,研究了模型参数的含义,结合现场不同产品规格进行工业试验,优化模型参数,有效地减少了钢板头尾及边部的不规整变形,提高了钢板的矩形化程度,成材率提高0.8%。     

异步轧制的过程的有限元模拟

应用弹塑性有限元商用软件Marc对二辊异步轧制过程进行了分析计算。给出了变形过程中的力学参数如应力，应变等变化状态，是确了异步轧帛的变形和受力状态，为轧制过程机械性能参数的合理化设置提供了依据。     

用弹塑性有限元模拟双金属复合板轧制

应用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA对双金属复合板的轧制过程进行了数值模拟，获得了单位轧制压力的分布情况，并由此计算出双金属复合板的轧制力，模拟结果证实了应用显式动力学弹塑性有限元法模拟双金属复合板轧制的可行性，且计算所得轧制力与实验结果吻合较好。     

Analysis of Process Control Model of Plate MAS Rolling

 Viewpoint that using the identification quantity to identify the long ear disfigurement was brought up, and by calculation, it can be deduced that identification quantity should be set as the quantity of long ear disfigurement of the position which is about 0.2 times of plate width to the plate border. Conception of plate head tiny cell was brought up, and the long ear disfigurement was uncoupled into the product of elongation percentage and length of tiny cell. On the base of prediction of long ear disfigurement, process control model of MAS rolling was built up, and application indicates that it can fit the on-line producing and eliminate the long ear disfigurement commendably     

中厚板轧制过程的有限元仿真研究

本文采用了MSC MARC2005有限元分析软件包建立了中厚板轧制的有限元仿真模型,通过接触分析的方法对中厚板的轧制过程进行了三维模拟仿真,并对不同压下量轧件轧后变形及应力分布做了分析,结果表明与实际轧制参数基本一致。     

非对称板带热轧头部翘曲的分析与有限元模拟

建立板带轧制的非对称模型 ,分析轧制过程中轧件变形规律 ,以及热轧带钢的生产过程中板带头部弯曲的产生机理。进而通过热轧过程的非对称模型的有限元仿真 ,研究了非对称参数与板带头部弯曲曲率的关系 ,为热轧过程的自动控制提供了依据。     

轧前及粗轧过程中钢坯温降的计算机模拟

建立轧钢生产过程各工序的高精度数学模型是集成控制技术在轧钢自动化生产中能够取得良好控制效果的基础，为此详细分析了中厚规格钢坯轧前及粗轧阶段的温度变化机理，并针对轧前及粗轧过程分别建立了二维非稳态传热的温降差分数学模型。对实际生产过程的计算机模拟结果表明，解析计算的精度较高，能够满足实际需要，可用于指导实际生产过程。     

钢板热轧过程中轧制力的有限元模拟

轧制力是轧制过程中重要的技术参数之一。本文应用DEFORM-3D软件建立轧制模型,研究了轧制温度、轧辊转速和压下率对钢板轧制力的影响。随后通过比较第一道次模拟轧制力与钢厂实测轧制力,结果表明：在三种钢板材料中,DEFORM-3D软件模拟的轧制力均与钢厂实测轧制力较吻合,误差都在10％以内。该模拟为钢厂轧制工艺参数的制定提供了重要的参考价值。     

粗轧板坯侧翻变形的数值模拟

针对板带热轧过程中易产生各种边部缺陷的问题,利用有限元法对粗轧可逆道次轧制过程进行了数值模拟,分析了不同立轧和平轧道次中轧件变形的情况,特别是角部金属由侧面逐渐翻转到轧件上表面的变化过程。结果表明,平轧道次轧件主要产生宽展和侧翻,且其角部金属呈拉应力状态,有可能诱发各种缺陷的产生,而立轧道次处于具有修复缺陷的压应力状态,因此优化立轧压下制度是改善带钢边部缺陷的一个重要方法。通过单元的变形过程可跟踪坯料和轧件位置之间的对应关系,这对分析带钢表面缺陷的成因并消除缺陷具有重要意义。