热轧带钢轧制力的研究与模拟分析.pdfVIP

学兔兔 第l期(总第176期) 机 械 工程 与 自动 化 No．1 2013年2月 MECHANICAL ENGINEERING ＆ AUT()MATION Feb． 文章编号：1672—6413(2013)01—0044—03 热轧带钢轧制力的研究与模拟分析 蒋惠波，杜晓钟，高配彬，翟会宾，高月圆 (太原科技大学 山西省冶金设备设计理论与技术重点-a．验室，山西 太原 030024) 摘要：综合考虑了轧辊弹性交形与轧件弹塑性变形，运用影响函数法进行热轧带钢轧制力计算，采用 VC++9．0应用程序编写了轧制力计算软件，同时建立了四辊轧机轧制过程的三维有限元模型，对比验证了 此轧制力计算模型的正确性。 关键词：影响函数法；轧制力模型；有限元模拟 中图分类号：TG335．5 6 文献标识码：A 0 引言 的厚度等控制精度，其计算公式如下： 在带钢轧制过程中，轧制力快速准确预报对改善 K 一1．15QpK， 。 ………………………… (2) 带钢质量、提高成材率具有重要的意义。合理的轧制 其中：Q 为应力状态影响系数；K，为材料的变形抗 力计算模型是生产出合格产品的关键，是带钢生产的 力，MPa。 最根本的要求。带钢轧制过程是一个非线性、多变量 应力状态影响系数Q 可用下面近似式表示： 耦合且存在时变的复杂过程，因此建立精确的轧制模 型十分困难。本文在综合考虑轧辊弹性变形与轧件弹 一 季+ 。……………．．(3) 性变形的基础上，建立了一个计算精度相对比较高的 其中：H为轧件人口厚度，mm；h为轧件出口厚度， 轧制力计算模型，并在VC+十9．0开发平台上编写了 mm；R为轧辊初始半径，mm。 计算轧制力的模拟分析软件，对轧制力进行计算分析。 在模型设定中，采用周纪华变形抗力公式，该公式 另外，运用显式动力学有限元软件ANSYs／LS— 考虑了应变速率与变形温度的影响，因此具有较高的 DYNA建立了轧辊和轧件耦合为一体的有限元轧制 精度 ，该公式如下： 模型，对其轧制过程进行了仿真模拟。 K／=aoexp(alT+a2)( h ×[ 一 1 轧制力计算模型 轧制力模型主要包括变形抗力模型计算、轧辊压 ((／-6--1) ]。… … … … … … … … … (4) 扁模型计算、轧制力计算等。 其中： 为基准变形阻力，MPa；了、为热力学温度，K； 1．1 轧制力公式 为应变速率，s ；e为真应变；“ ～“ 为回归系数，其 本文采用目前应用最广的西姆斯轧制理论公式计 值取决于钢种。 算轧制力F(N)[】】： 1．3 轧辊压扁模型 F=K B、俪 。 ………………………… (1) 计算轧制力，工作辊的压扁不能忽略。本文采用 其中：K 为平面变形抗力，MPa；B为带钢宽度，mm；