六辊冷轧机板形的有限元模拟与分析

摘要

为满足轧制控制系统可靠性和产品精度的要求，采用数值模拟是近年来轧制理论研究的趋势。将有限元方法应用于轧制过程的理论研究，不但可以节省试验费用，而且因其高速性和可靠性可以对轧制过程中不易进行实验研究的课题进行深入的探讨。
　　本文采用有限元软件ANSYS LS-DYNA的弹塑性算法对六辊冷轧机轧制薄板进行仿真。通过分析薄板冷轧的实际工况，由APDL语言建立整体仿真程序，给定不同的轧制工艺参数，对轧制过程进行仿真计算。由结果文件得出轧制过程中的应力、应变及轧制力分布：通过对带钢板形的分析，采用相对长度最法求取轧后带材的板形I指数。同时，在此有限元模型的基础上，对比分析轧制过程中的接触、张力、工作辊弯辊力等因素对于仿真结果的影响，为轧制过程巾更加准确地控制板形，获得高质量的板带材提供了一定的依据。

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1 绪论

1.1 引言

1.2 板形研究现状

1.3 本文研究内容

2 板形理论及有限元简介

2.1 板形的简单介绍

2.1.1 板形概论

2.1.2 带钢翘曲的力学条件

2.1.3 平直度缺陷分类

2.1.4 平直度的定量表示方法

2.2 板形控制系统

2.2.1 板形仪简介

2.2.2 板形仪测量原理

2.3 有限元法在轧制过程中的应用

2.3.1 有限元法

2.3.2 ANSYS简介

2.3.3 有限元方法在轧制中的应用

2.3.4 算法选择

3 六辊冷轧模型的有限元建模

3.1 轧制基本过程

3.2 物理模型

3.3 有限元模型

3.3.1 仿真基础条件

3.3.2 生成有限元模型

3.3.3 边界条件的处理

3.3.4 求解设定

4 六辊冷轧机板形的有限元模拟与分析

4.1 基础轧制仿真

4.1.1 仿真参数

4.1.2 结果正确性评定

4.1.3 仿真结果与分析

4.1.4 结果小结

4.2 弯辊对板形的改善

4.2.1 结果正确性评定

4.2.2 仿真结果与分析

4.2.3 结果小结

4.3 其它因素对轧制过程的影响

5 总结与展望

致谢

参考文献