高质量合金钢轧制有限元模拟及优化

　　内容提要本书针对高质量合金钢轧制过程涉及的孔型设计特点及相关变形制度、温度制度、速度制度和张力制度等重要工艺控制参数及其影响因素的变化提出科学的模拟方法，特别针对高质量合金钢轧制模拟涉及的材料模型和各类重要边界量的控制方法等进行详细而深入的分析，建立了不同条件下合金钢轧制三维热力耦合弹塑性有限元模型并给出模拟结果的特别分析方法，在此基础上得出具体的工艺优化方案，为高质量合金钢轧制的优化控制建立了重要的技术基础。本书可供金属塑性成型领域的研究人员及相关现场工程技术人员阅读和参考。

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目录1概述1．1轧制过程数值模拟的意义1．2轧制过程数学模型分类1．3轧制过程模拟仿真的级别1．4轧制过程的主要求解方法1．5轧制过程有限元模拟的类型1．5．1弹塑性有限元模拟1．5．2刚塑性有限元模拟1．5．3黏塑性有限元模拟1．6影响有限元模拟精度的若干因素1．6．1单元类型的选择1．6．2空间离散的影响1．6．3时间离散的影响1．7材料参数及边界条件的确定方法1．7．1确定材料参数及边界条件的基本流程1．7．2流变应力、流变曲线的测定方法1．7．3摩擦边界条件的处理方法1．7．4传热边界条件的建立方法1．8轧制过程有限元模拟仿真的应用现状1．9轧制过程有限元模拟仿真的发展趋势2弹塑性大变形有限元模拟的基本原理2．1轧制过程的非线性2．2材料非线性2．2．1不依赖于时间的非弹性行为2．2．2屈服准则、流动法则和硬化定律2．2．3本构关系2．3几何非线性2．4接触非线性2．4．1接触的描述方法2．4．2施加约束2．4．3接触分析的网格自适应3合金钢热物性参数及热变形抗力实验研究3．1实验用钢的化学成分3．2H11钢热物性参数的测定3．2．1H11钢线膨胀系数的测定3．2．2H11导热系数的测定3．3H11芯棒钢热变形抗力实验研究3．3．1研究方法的选择3．3．2实验设备3．3．3实验材料3．3．4实验参数的确定3．4实验结果及分析3．4．1H11热变形抗力的特性3．4．2H11钢热变形抗力机理分析3．4．3H11热变形抗力模型3．5本章小结4合金钢连轧孔型设计与轧辊强度分析方法4．1连轧合金钢工艺和设备条件4．1．1大圆钢的轧制方法4．1．2大规格合金钢圆钢的锯切和冷却方法4．2大规格合金钢孔型设计的特点4．2．1孔型系统的选择4．2．2延伸系数分配4．2．3咬入问题4．2．4轧辊强度及安全系数4．2．5前滑问题4．2．6轧制速度4．3连轧大规格合金钢孔型方案的制定4．4计算模型及参数的确定4．4．1平底单圆弧箱形孔4．4．2平底双圆弧箱形孔4．4．3双圆弧椭孔4．4．4成品圆孔4．5轧辊应力和轧辊强度计算方法4．5．1轧辊结构尺寸4．5．2轧辊应力计算方法4．5．3轧辊强度验算方法4．6本章小结5大规格合金钢热连轧过程三维有限元模拟仿真5．1模拟仿真研究方案制定5．2建立合金钢模拟仿真数据库5．3200mm芯棒钢四道次连轧5．3．1轧制初始条件5．3．2有限元模