浅谈数值Q345B板带钢热连轧过程数值模拟

论文导读：载荷，降低辊系的弯曲变形量，以而有效的延长轧辊的利用寿命。轧机总的轧制力随着入口板宽的增加呈近似线性的增加，随着板宽的增大使轧件与轧辊间的接触应力值变大，辊系的挠曲变形增大，以而造成带钢内部金属流动的不均匀，造成出口板凸度变大。轧件与工作辊间的摩擦系数的大小对板型有一定的影响作用，随着摩擦系数的增大，轧制力
摘要：我国是一个钢铁生产大国，钢铁产量一直呈上升走势，2010年我国的粗钢产量已突破6亿吨，同比增加9%，而大中型钢铁企业的平均利润却只有2.91%。随着国内汽车、家电、建筑业的飞速进展，对板带材的质量要求不断提升，由此板带轧制历程中板型不足成为广泛关注的重点和难点。本论文以1420mm带钢热连轧机组现场数据为基础，采取大型商业软件ANSYS/LS-DYNA对板带的轧制历程进行了仿真模拟，运用弹塑性有限元论述对现场模型进行适当的简化，对现场轧制历程中影响板型变化的因素，如：来料宽度、摩擦系数、弯辊力、前后张力等，对板带轧制历程中板型的影响情况，以及辊系在轧制历程中的弯曲变形情况进行归纳总结。本论文通过有限元模拟得出以下结论：张力的施加在板带钢的轧制历程中，可以有效的改良轧件内部的金属流动情况，显著降低出口板凸度和轧机载荷，降低辊系的弯曲变形量，以而有效的延长轧辊的利用寿命。轧机总的轧制力随着入口板宽的增加呈近似线性的增加，随着板宽的增大使轧件与轧辊间的接触应力值变大，辊系的挠曲变形增大，以而造成带钢内部金属流动的不均匀，造成出口板凸度变大。轧件与工作辊间的摩擦系数的大小对板型有一定的影响作用，随着摩擦系数的增大，轧制力也呈增大的走势、出口板凸度略有增大、辊系弯曲变形也变大，但摩擦系数过小会引起咬入困难、轧辊打滑等现象影响产品质量，由此摩擦系数的合理制约也是保证产品质量的重要考察因素。弯辊力是板型制约中常用的策略，合理的弯辊力可以有效的制约内部金属的流动、降低轧件出口板凸度值。本论文通过不断进展的有限元论述与现场轧制情况建起沟通的桥梁，为现场制定合理的轧制工艺提供有效的参考。关键词：板型制约论文有限元论文数值模拟论文板型影响因素论文
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Abstract6-9
引言9-10
1 文献综述10-18

1.1 板带热连轧概述10-12

1.1 板带钢热连轧特点10-11

1.2 热连轧技术的进展概况11-12

1.2 板带轧制模拟国内外探讨近况12-14

1.3 课题探讨的作用和内容14-18

1.3.1 课题探讨的作用14-16

1.3.2 课题探讨的内容16-18

2 板型制约论述18-28

2.1 板带钢断面几何尺寸18-19

2.2 板型的概念19-22

2.1 板凸度19-20

2.2 边部减薄20-21

2.3 平直度21

2.4 楔形21-22

2.3 影响板型质量的理由22-23

2.4 板型制约技术介绍23-28

3 有限元论述概述28-39

3.1 有限元法基本论述28-36

3.

1.1 有限元法中的应力应变28-30

3.

1.2 应变和质点位移的相互联系30-31

3.

1.3 虚功方程31-32

3.

1.4 增量方程32

3.

1.5 能量原理32-34

3.

1.6 有限元浅析的一般历程34-36

3.2 轧制历程不足有限元模拟策略分类36-39
3.

2.1 刚塑性有限元法36-37

3.

2.2 弹塑性有限元法37-38

3.

2.3 粘塑性有限元法38-39

4 轧制历程中的有限元模型的建立39-43
5 模拟结果浅析43-64

5.1 张力对板型变化的影响作用43-50

5.

1.1 张力对带钢内部金属横向流动的影响44-45

5.

1.2 张力对带钢截面形状的影响45-46

5.

1.3 张力对总轧制力的影响46-49

5.

1.4 张力对辊系变形的影响49-50

5.2 板带宽度对板型变化的影响作用50-54
5.

2.1 板带宽度变化对带钢截面形状的影响50

5.

2.2 板带宽度的变化对总轧制力的影响50-52

5.

2.3 板带宽度的变化对辊系弯曲变形的影响52-54

5.

2.4 板带宽度对轧制压力横向分布的影响54

5.3 摩擦系数对板型变化的影响作用54-60
5.

3.1 摩擦系数对带钢内部金属横向流动的影响55-56

5.

3.2 摩擦系数对带钢截面形状的影响56

5.

3.3 摩擦系数对总轧制力的影响56-58

5.

3.4 摩擦系数对辊系变形的影响58-59

5.

3.5 摩擦系数对轧制压力横向分布的影响59-60

5.4 弯辊力对板型变化的影响作用60-64
5.

4.1 弯辊力对内部金属横向流动的影响60-61

5.

4.2 弯辊力对带钢截面形状的影响61-62

5.

4.3 弯辊力对总轧制力的影响62

5.

4.4 弯辊力对辊系变形的影响62-63

5.

4.5 弯辊力对轧制压力横向分布的影响63-64

结论64-65
参考文献65-69
在学探讨成果69-70
致谢70