中厚板轧制过程的弹塑性有限元模拟

摘要

中厚板轧制生产过程是最重要的金属塑性加工过程之一，轧件的非均匀展宽导致轧制生产出非矩形形状的中厚板，造成大量的切头、切尾及切边损失。因此，本文以实现轧后轧件平面形状预测为目的，对3200mm中厚板轧机单道次轧制过程进行了研究。
　　本文首先详细总结了国内外中厚板轧机设备的发展现状，及中厚板轧制过程的研究现状。介绍了多种轧制过程分析方法，综合分析了它们的优缺点，最终采用弹塑性有限元法为本文研究的分析方法，并系统阐述了弹塑性有限元法基本理论。
　　其次应用MSC.Marc有限元软件，建立了普通四辊轧机轧辊热凸度求解模型，求出了热平衡状态下工作辊的热凸度。将该热凸度加载到辊系弹性变形模型中，考虑轧件的热变形，构造了普通四辊轧机三维轧制热力耦合模型。
　　然后利用该普通四辊轧机三维轧制热力耦合模型，分析了各个轧制条件对辊系变形和轧后轧件平面形状的影响，得到了这些轧制条件对辊系变形和轧件平面形状的影响规律。
　　最后对中厚板的轧制过程进行大量的有限元计算，结合理论推导，分析有限元计算得到的数据，以接触弧长和压下率的乘积作为一个变量，长度或宽度坐标作为另一个变量，用多项式的形式回归出单道次轧后轧件平面形状曲线的计算公式。
　　本课题研究为进一步深入研究中厚板的平面形状控制，研发出中厚板平面形状控制的关键技术，具有重要的理论参考价值和实际工业指导意义。

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第1章 绪 论

1.1 引言

1.2 中厚板轧制技术概述

1.3 中厚板轧制过程的研究

1.4 轧制过程的分析方法简介

1.5 选题意义及主要研究内容

第2章 弹塑性有限元理论与有限元软件MARC

2.1 引言

2.2 弹塑性有限元理论

2.3 有限元法的解题步骤

2.4 有限元软件MARC

2.5 本章小结

第3章 中厚板轧制过程中有限元模型的建立

3.1 基于MARC的热凸度的求解

3.2 热力耦合轧制模型的建立

3.3 有限元计算结果及分析

3.4 本章小结

第4章 中厚板轧制过程的有限元分析

4.1 引言

4.2 轧件温度对轧制过程的影响

4.3 轧件宽度对轧制过程的影响

4.4 弯辊力对轧制过程的影响

4.5 轧辊直径对轧制过程的影响

4.6 其它轧制条件对平面形状的影响

4.7 单道次平面形状的回归公式

4.8 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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