熱軋中型H型鋼開坯過程有限元仿真研究.pdf

1、近年來，H型鋼由于其優(yōu)良的力學特性受到了越來越廣泛的應用，因此對其軋制過程的分析與改進成為了科學研究的熱點。本課題以熱軋中型H型鋼的開坯過程作為研究對象，通過建立熱力耦合的三維有限元模型對其軋制過程進行數(shù)值計算，使用網格重構技術保證多道次計算精度，把有限元計算的結果與實際數(shù)據(jù)進行對比和分析，最終驗證了有限元模型的準確性。 為了獲取H型鋼材料Q235B的高溫力學性能，使用Gleeblel500熱模擬試驗機對軋件材料進行高溫壓縮熱力

2、學試驗。根據(jù)軋制過程中軋件的溫度，設定試驗的溫度范圍是800℃-1200℃。通過試驗結果描繪出在不同應變速率條件下的應力應變關系曲線，并通過數(shù)學公式擬合得到試驗材料的本構模型。 建立熱軋中型H型鋼開坯過程的三維有限元熱力耦合模型，根據(jù)生產現(xiàn)場條件，設定環(huán)境參數(shù)、初始條件和邊界條件等。為了避免網格變形過大而影響計算精度，在數(shù)值計算過程中使用網格重構的方法。這種方法從舊網格中重映等效塑性應變和節(jié)點溫度兩個物理量，遵循重映物理量守恒原

3、則，保證了數(shù)值模擬開坯軋制過程的完整性和準確性。 使用有限元方法得到各個道次軋件的應力場和溫度場分布情況。把數(shù)值計算得到的軋件溫度和軋制過程中軋機的軋制力與生產現(xiàn)場數(shù)據(jù)進行對比，驗證了有限元模型的準確性。通過有限元仿真結果，對軋件內部金屬質點的縱向流動進行研究，形象地觀察軋件在軋制過程中的前滑和后滑現(xiàn)象，計算軋件在軋制過程中的前滑值，并對軋件進行寬展分析。 通過使用有限元方法可以得到軋制過程的熱力學數(shù)據(jù)和軋件變形情況，這