多道次热轧工艺综合仿真分析的降维网格重构方法技术

本发明专利技术涉及多道次热轧工艺过程的综合仿真分析技术。主要包括四个步骤：第一步，建立第一道次轧制过程三维有限元综合仿真模型，按照预先设定的稳态条件进行判断，自动提取稳态单元集合并终止该道次仿真分析；第二步，编制脚本程序1自动提取稳态单元集合的几何轮廓，并构建分析道次间隙内温度和微观组织参数演变过程的二维有限元模型；第三步，编制脚本程序2提取第二步分析的结果文件，建立新的二维有限元模型的输入文件，划分新网格并完成节点温度数据的传递；第四步，编制脚本程序3从多个结果分析文件中提取节点温度、单元累积塑性应变、奥氏体平均晶粒尺寸、奥氏体动态再结晶体积分数等参数，并构建分析下一道次轧制过程的三维有限元综合仿真模型。本发明专利技术适用于多道次型材热轧工艺过程的热力微观组织耦合分析，通过降低维数进行有限单元网格的重构。

Reduced dimension mesh reconstruction method for comprehensive simulation of multipass hot rolling process

The invention relates to a comprehensive simulation analysis technique for multipass hot rolling process. It mainly includes four steps: the first step, the establishment of the first pass rolling process of three-dimensional finite element simulation model, to make judgments according to the steady-state conditions set in advance, the automatic extraction and analysis of the steady state unit set a simulation terminated; the second step, compiled script 1 automatic extraction of geometric element sets and build steady, two-dimensional finite element model for analyzing the evolution of the temperature time gap and microstructure parameters; the third step, the preparation of script analysis of 2 extracted second step input document file, a 2D finite element model of the new division, the new grid and complete the transfer node temperature data; the fourth step, making 3 from multiple scripts the results of analysis extract the file node temperature and unit cumulative plastic strain, average grain size of austenite and austenite dynamic recrystallization volume fraction. A three-dimensional finite element synthesis simulation model for the next rolling process is constructed. The invention is suitable for the coupled analysis of thermal microstructure of the hot rolling process of multiple section bars, and reduces the dimension to reconstruct the mesh of the finite element.

【技术实现步骤摘要】
多道次热轧工艺综合仿真分析的降维网格重构方法
本专利技术涉及热轧过程有限元综合仿真分析技术，特别涉及多道次热轧工艺过程的降维网格重构方法。
技术介绍
必须或者适宜进行网格重划分的情况如下：在多道次热轧仿真分析中，采用一套有限元网格连续进行多个道次热轧过程的分析，多个道次累积的大塑性变形导致有限单元的严重畸变，引起有限元刚度矩阵K的奇异，使计算过程发生异常而提前终止，此时，为完成多个道次的仿真分析必须进行单元的重新划分。在多道次热轧仿真分析中，虽然每道次的塑形变形量不至于引起刚度矩阵K的奇异，但为了保证计算的精度，需要进行单元的重新划分。在多道次热轧仿真分析中，每道次热轧中轧件咬入阶段各热力学参数变化幅度很大，但是，一旦顺利咬入后逐渐过渡到稳定轧制阶段，此时各热力学参数的波动很小，继续进行三维热力耦合有限元分析的计算代价过大，因此，为降低计算代价并提高计算效率，可以抽取轧件某个断面进行二维有限元分析，此时，适宜采用基于降维网格重构的仿真分析方法。基于降维网格重构的多道次热轧工艺综合仿真方法，通过编写3个脚本程序可以实现高效率和高精度的任意道次型材热轧工艺过程的综合仿真分析。
技术实现思路
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【技术保护点】
多道次热轧工艺综合仿真的降维网格重构方法，其特征在于，包括如下步骤：A、编制脚本程序1提取稳态单元集合的外形几何轮廓，并自动生成用于道次间隙内温度和微观组织参数演变过程分析的输入文件；B、编制脚本程序2提取上一步二维分析的结果，自动建立新的二维有限元模型，进行网格划分并完成节点温度数据的自动传递；C、编制脚本程序3从多个结果分析文件中自动提取节点温度、单元累积塑性应变、奥氏体平均晶粒尺寸、奥氏体动态再结晶体积分数等宏观和微观参数，自动构建分析下一道次轧制过程的三维有限元综合仿真模型；D、进行下一道次的三维有限元分析，重复上述基于降维网格重构技术的综合仿真分析流程，直至完成全部热轧道次和道次间隙...

【技术特征摘要】
1.多道次热轧工艺综合仿真的降维网格重构方法，其特征在于，包括如下步骤：A、编制脚本程序1提取稳态单元集合的外形几何轮廓，并自动生成用于道次间隙内温度和微观组织参数演变过程分析的输入文件；B、编制脚本程序2提取上一步二维分析的结果，自动建立新的二维有限元模型，进行网格划分并完成节点温度数据的自动传递；C、编制脚本程序3从多个结果分析文件中自动提取节点温度、单元累积塑性应变、奥氏体平均晶粒尺寸、奥氏体动态再结晶体积分数等宏观和微观参数，自动构建分析下一道次轧制过程的三维有限元综合仿真模型；D、进行下一道次的三维有限元分析，重复上述基于降维网格重构技术的综合仿真分析流程，直至完成全...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺庆强，张勤河，赵军友，李静，王珉，陈福忠，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东,37