一种多机架冷连轧板形有限元仿真方法技术

本发明专利技术涉及一种多机架冷连轧板形有限元仿真方法，属于冶金行业板带轧制技术领域。本发明专利技术的技术方案是：根据冷连轧后续道次的工艺参数，依次建立冷轧单机架模型，将冷连轧过程各轧制道次分别作为一个子模型，通过模型间数据传递，从而将各个子模型串联为一个整体的连轧模型。本发明专利技术的有益效果是：采用稳态单元重划分技术逐个计算子模型，计算速度快，对计算平台要求低；并通过板带冷连轧过程中整体等效塑性应变的传递与继承，实现了带钢在后续道次中等效塑性应变的累积，从而将冷连轧中各个子模型串联为一个整体，实现对冷连轧过程中带钢板凸度和轧制力的连续预报与分析。板凸度和轧制力的连续预报与分析。板凸度和轧制力的连续预报与分析。

【技术实现步骤摘要】
一种多机架冷连轧板形有限元仿真方法


[0001]本专利技术涉及一种多机架冷连轧板形有限元仿真方法，属于冶金行业板带轧制


技术介绍

[0002]随着国内制造业的高速发展，尤其是汽车轻量化技术的不断进步，对冷轧高强钢的强度、表面质量与尺寸精度提出了越来越高的要求。冷轧生产过程中，带钢的变形抗力随着钢种的强度增加而不断增加，进一步导致所需的轧制力增大，使轧机机架、轧辊等产生更大的弹性变形。因此，在生产高强钢时，受上述因素影响，带钢成品板形（包括横截面形状与平坦度）与目标板形误差较大，增加了板形控制的难度。
[0003]为了系统地研究多机架冷连轧板形的演变规律，优化冷连轧生产过程中板形控制数学模型，同时更好地控制冷轧高强钢生产过程中的板形质量，需要一套精确的板形模拟预测方法，来分析和改善现场所出现的板形问题。弹塑性有限元法是目前通过计算机辅助分析板形问题时常用的办法，但是由于板形问题的复杂性，在分析冷连轧和热连轧板形问题时大多仅局限于单机架、单因素的分析和研究，例如分别侧重于单机架中窜辊、弯辊、轧制力、张力等某一项因素或部分因素对轧后本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多机架冷连轧板形有限元仿真方法，其特征在于：根据冷连轧后续道次的工艺参数，依次建立冷轧单机架模型，将冷连轧过程各轧制道次分别作为一个子模型，通过模型间数据传递，从而将各个子模型串联为一个整体的连轧模型，包含以下步骤a.采用轧制
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拉伸法获得待分析钢种材料的变形抗力曲线，拟合出材料的本构模型；b.以冷连轧的第一机架的工艺参数为基础，采用轧件咬入侧楔形建模方法建立冷轧单机架模型；c.完成第一道次的轧制仿真模拟，并通过稳定轧制段轧制力对比核验计算精度；d.按照冷连轧后续道次的工艺参数，依次建立第二机架的冷轧单机架模型，根据第一道次稳定状态的横截面节点，采用稳态扩展法重划分技术生成冷轧单机架模型；e.通过积分点历史数据传递方法来实现各道次模型间整体等效塑性应变的传递与继承，从而保证后续机架计算过程中考虑冷轧过程中加工硬化对冷轧单机架模型的影响；f.依此完成第三至五道次的轧制建模及计算，通过稳定轧制段轧制力对比核验计算精度各道次的计算精度，并最终通过第五道次的计算板凸度和实测板凸度对比核验连轧模型板形的计算精度；g.确定各机架待分析的板形影响因素变动范围，依次建立该影响因素的单变量有限元模型并提交计算，提取计算结果，分析该板形影响因素对当前机架板形的影响及最终连轧模型板形的影响。2.根据权利要求1所述的一种多机架冷连轧板形有限元仿真方法，其特征在于：所述第一机架模型中的冷轧单机架模型考虑来料凸度，后续模型中输入的入口凸度为上一机架模型计算结果中出口板凸度，从而保证了连轧模型的板凸度继承。3.根据权利要求1所述的一种多机架冷连轧板形有限元仿真方法，其特征在于：所述建立冷轧单机架模型，采用冷轧单机架有限元分析方法，主要包括：1）各轧辊建模过程中采用了原始辊形、热辊形和磨损辊形的复合辊形，保证各单机架模型的分析精度；2）轧制过程中轧件的边部区域变形严重，因此轧件建模过程中边部区域局部增加单元密度，即采用边密芯疏的建模方法，以提高针对轧件边部减薄的计算精度；3）轧辊建模时仅在接触区采用局部单元细化，其他...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘需，李连杰，刘天武，李建新，齐建军，孙力，王恩睿，谢海波，姜正义，
申请(专利权)人：伍伦贡大学，
类型：发明
国别省市：