H型钢热轧过程中残余应力数值模拟

在热轧H型钢的生产过程中,由于H型钢断面的复杂性,导致了在长度方向上翼缘和腹板之间形成了一定的残余应力,严重影响了H型钢的性能.采用ANSYS软件对热轧H型钢的热轧过程进行模拟,定量的分析了残余应力数值的大小.     

热轧H型钢端部舌形数值分析

针对目前H型钢的生产中端部切损严重的现状,本文采用弹塑性有限元法对H型钢的多道次轧制过程进行有限元模拟.分析了H型钢金属流动及应力分布状况,得到多道次轧制后H型钢的端部舌形分布,为分析和控制端部舌头提供了数值依据.     

H型钢粗轧道次工艺过程数值分析

以中型H型钢粗轧道次工艺过程为研究对象,通过热模拟实验建立了Q235流变应力模型,并选择某11道次典型规格H型钢的粗轧过程进行仿真研究,对轧制过程中轧制力及奥氏体晶粒尺寸变化进行了分析,结果表明：粗轧轧制力仿真结果和现场实测数据具有较高的吻合度;此外,粗轧过程能够有效细化腹板处晶粒,但芯部及翼缘晶粒细化不明显,因此其晶粒的细化必须依靠后续精轧过程实现。     

H型钢多道次粗轧工艺过程的数值分析

为了分析现有型钢轧制工艺的合理性,必须综合考虑轧件的微观组织演化、轧制力等多方面因素.为此,文中提出了针对H型钢多道次轧制过程的综合数值分析流程,通过热模拟实验和金相观测,建立轧件材料的高温屈服应力模型及奥氏体再结晶预报模型,并构建基于网格重构的多道次仿真分析方法.对某11道次H型钢多道次粗轧过程的仿真计算表明:轧制力的计算结果和现场实测数据吻合较好,现有多道次粗轧工艺对轧件腹板的晶粒细化作用较为明显.     

焊接对热轧H型钢高应变低周疲劳行为的影响

对热轧H型钢热轧和焊接后的高应变低周疲劳循环应力响应曲线、循环应力应变关系和应变寿命关系进行了分析,通过Coffin-Manson公式得到疲劳寿命计算公式,计算出Nf=100周时的循环韧度值σa·Δεt。结果表明,H型钢焊接试样的循环韧度比热轧试样的循环韧度降低38%。热轧试样表现出明显的循环稳定特性,焊接试样表现出循环软化直接断裂的应力响应特征。焊接试样的断口扫描电镜观察发现,疲劳裂纹在焊接接头的粗晶区表面处萌生,断口瞬断区具有明显的韧窝特征,表明材料焊接后保持较高的韧性。     

H型钢热连轧工艺过程数值分析

根据Gleeble-1500实验数据,建立Q235流变应力模型,并由压缩试样的金相观测结果计算出Q235奥氏体再结晶模型的相关参数.通过FORTRAN程序将其复合到ABAQUS显式积分算法的求解过程中,并选择某典型规格H型钢七架次热连轧过程进行分析.结果表明,采用本法在分析轧件宏观尺寸变化的同时,可以实时计算其内部奥氏体晶粒的演化过程.     

热连轧H型钢轧制变形数值模拟

应用大型有限元软件ANSYS/LS-DYNA,采用热力耦合大变形模拟方法对H型钢9道次热连轧过程进行了数值模拟.以某钢铁有限公司现场的轧制条件、工艺参数为基础,对连轧模拟参数进行了设置,模拟分析了热连轧H型钢变形过程中稳定部位的应力、应变分布以及金属流动规律,为连轧H型钢的均匀变形、改进产品质量提供了基础.     

H型钢轧制过程的计算机仿真

为解决H型钢轧制缺陷问题，用塑性有限元软件建立了H型钢的轧制模型，模拟了轧制过程，并用热力耦合法分析了轧件的变形和金属流动情况和腹板的轧制力分布。仿真结果与实测数据基本吻合。     

热轧窄带钢组织性能的计算机模拟与预报

对窄带钢在轧制过程中的再结晶变化规律、轧后空冷时变形奥氏体的转变规律、相变后铁素体晶粒大小以及窄带钢的宏观性能等进行了计算机模拟与预报.实测表明该模型组合用于窄带生产实际是可行的;组织含量与力学性能的预报结果均与实测基本相符,这对调整窄带产品结构、提高窄带组织性能不但具有理论意义,而且还有实际应用价值.     

球墨铸铁微观组织形成的数值模拟

基于结晶动力学理论，建立了球墨铸铁凝固过程各阶段微观组织形成形核和长大的数学模型；根据该结果动力学模型，编制了球铁微观组织形成模拟软件ＦＴＳｔｒｕｃｔｕｒｅ。该软件可以预测球铁凝固过程中各相的形成以及固态转变中铁素体和珠光体的形成，并进而预测铸态力学性能。模拟了阶梯形试块的冷却曲线、微观组织和布氏硬度。模拟与实测结果符合较好。     

金属热变形时组织演化的有限元模拟及性能预报

提出了流变应力的描述方法，该方法考虑了热变形时组织演化的影响，在此基础上，提出了一种新的金属热变形时组织演化的模拟方法，并确定了组织演化模拟程序中后些关键性因素，还讨论了冷却过程中的组织变化性能预报问题，对Ｑ２３５低碳钢的双道次压缩过程的组织演化情况进行了模拟，并和实验结果进行了对比。     

热轧钢材显微组织-力学性能预报和控制技术

概述了热轧产品显微组织演变的计算机模型以及显微组织与力学性能之间的关系 .简要阐述了组织 性能预报和控制技术的发展历程和发展趋势 ,讨论了组织 性能预报和控制技术在生产上的应用     

板带轧制过程温度场有限元模拟及影响因素分析（Ⅰ）

采用弹塑怀大变形热力耦合有限元法研究了铝板温轧过程，侧重计算轧件厚向温度分布，并分析了接触热传导系数，轧件热物性参数（导热系数、比热、密度）对计算结果的影响，计算结果与实验结果比较吻合。     

热轧16MnR中板再结晶规律

借助于理论与实验模型,通过计算机模拟研究了16MnR中板控轧过程中,金属内部因奥氏体再结晶导致的组织结构的变化,并根据实测结果对静态再结晶模型进行了修正。所得结果与实测符合得较好,作为将理论与实验的研究结果应用于现场的初步尝试,为在生产实际中控制与预报中板的组织与性能提供了理论基础,并为再结晶软化不充分时的力能计算提供了修正的依据。     

铝热连轧粗轧区轧件温度场的数值模拟

利用通用有限元软件Marc/Mentat,采用二维弹塑性大变形有限元法,对粗轧过程中各道次温度场进行了数值模拟,分析了轧制过程中轧件温度场的分布和变化规律,并与实际结果进行比较,从而验证了计算结果的准确性.研究表明,轧件变形中,接触热传导和变形传热是影响温度变化的两个主要因素,二者的综合作用决定了轧件各点的温度变化规律,可以为指导实际工作提供相应的理论依据.图3,表1,参11.     

H型钢轧制过程的再结晶数值模拟

利用商业有限元软件DEFORM-3D软件对H型钢轧制过程中的再结晶过程进行数值模拟.分析了影响动态再结晶和静态再结晶的因素,并分析了不同压下量时H型钢的再结晶情况.     

金属热变形时动态组织变化的模拟

在考虑变形历史对组织变化以及组织变化对变形影响的基础上，建立了金属变形组织变化模拟模块，模拟结果和实验相符合。     

多道次可逆立-平轧制的数值模拟

利用显示动力学方法和重启动方法,以现场实际轧制参数为基础,对5道次可逆立-平轧制过程进行了数值模拟.结果表明:厚件在轧制过程中容易产生双鼓变形,而薄件一般出现单鼓变形;立辊轧制可以有效地纠正双鼓变形,避免形成边部金属夹层;对角部节点进行跟踪发现角部的金属最终流动到板坯的上下表面;立轧具有一定的修复微小缺陷的作用,从而改善和提高了带钢的边部质量.该方法的应用为可逆轧制分析提供了新的分析方法,可以为立-平轧制的各道次提供准确的轧制参数.     

最优化理论在数值预报中的应用

所谓最优化就是要从所有可能的方案中选出一种能够达到最优目标的最优方案．这种搜寻最优方案的数学理论就叫最优化理论，它在科学技术领域内有着广泛的应用．在此仅介绍它在数值天气预报中的某些典型应用．