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棒材切分轧制过程中三维弹塑性有限元模拟
孙建林;许宝才;康永林;杨进航
【期刊名称】《青海大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2004(022)001
【摘要】采用三维弹塑性有限元法对棒钢三线切分轧制过程的金属变形区进行了模拟.通过建立数学模型和计算,对切分轧件的变形特征、应力与应变进行了分析,提出了预切孔金属流动变形的稳定性问题.如果预切孔内轧件的变形过大,切分楔附近的金属网格发生了很大的扭曲畸变,造成变形不均匀和金属的流动不稳定.根据模拟分析的结果,设计了直径为Φ12 mm带肋钢筋的三线切分孔型系统,轧制生产实验结果表明:采用优化的新切分孔型系统进行生产,提高了轧机的生产率,改善了产品质量.
【总页数】4页(P25-27,42)
【作者】孙建林;许宝才;康永林;杨进航
【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083;石家庄钢铁有限责任公司,河北,石家庄,050031;北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083;石家庄钢铁有限责任公司,河北,石家庄,050031
【正文语种】中文
【中图分类】TG335
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3.棒材四道次连轧过程中轧件变形的三维有限元模拟 [J], 王艳文;康永林;任学平;余智勇;袁大焕
4.棒材五连轧过程三维热力耦合有限元模拟分析 [J], 王瑞章;唐立志;章小峰;黄贞益
5.棒材热轧过程中组织变化的有限元模拟 [J], 王艳文;康永林;余智勇;袁大焕;陈跃南
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《冷轧带钢板形调控功效有限元仿真研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，冷轧带钢作为重要的金属材料，在汽车、家电、建筑等领域得到了广泛应用。
然而，在冷轧带钢的生产过程中，板形调控是一个关键环节，直接影响到产品的质量和性能。
因此，对冷轧带钢板形调控功效的研究具有重要意义。
本文采用有限元仿真方法，对冷轧带钢板形调控功效进行深入研究，旨在为实际生产提供理论依据和技术支持。
二、有限元仿真方法及模型建立1. 有限元仿真方法有限元法是一种常用的数值计算方法，通过将连续体离散化为有限个单元，求解各单元的近似解，从而得到整个结构的近似解。
在冷轧带钢板形调控功效的研究中，有限元法可以有效地模拟轧制过程和板形变化，为实际生产提供有力支持。
2. 模型建立在有限元仿真中，需要建立准确的模型来描述冷轧带钢的生产过程。
模型包括轧机、轧辊、带钢等部分，需要考虑到材料的力学性能、轧制力、轧制速度等因素。
同时，为了研究板形调控功效，还需要建立板形调控模型，包括调控装置、调控力等。
三、冷轧带钢板形调控过程仿真1. 仿真流程在仿真过程中，首先需要建立仿真模型，设置材料参数、轧制参数等。
然后，通过有限元软件进行仿真计算，得到轧制过程中的应力、应变、温度等数据。
最后，根据这些数据分析板形的变化和调控效果。
2. 仿真结果分析通过对仿真结果的分析，可以得出以下结论：在冷轧带钢生产过程中，板形调控装置可以有效地改善板形，提高产品的质量和性能。
同时，不同的调控装置和调控力对板形的影响也不同，需要根据实际情况选择合适的调控装置和调控力。
此外，还可以通过优化轧制工艺和材料性能来进一步提高板形调控效果。
四、实验验证及结果分析为了验证有限元仿真结果的准确性，我们进行了实验验证。
通过将仿真结果与实验结果进行对比，发现两者具有较好的一致性。
这表明有限元仿真方法可以有效地模拟冷轧带钢的板形调控过程，为实际生产提供有力支持。
在实验中，我们还发现，通过合理的板形调控，可以有效改善带钢的平面度、宽度和厚度等指标，提高产品的质量和性能。
轧制过程中粗轧宽度变形的三维有限元模拟杨正波(梅山钢铁公司技术中心 南京 210039) 摘 要:应用MARC/autoforge商用有限元软件,对长方形轧件在热轧粗轧过程的宽度变形过程进行热力耦合模拟。
简介了宽展的种类及其组成,模拟研究中主要计算了板坯在粗轧过程中的宽展量。
分析计算说明,采用有限元模拟的方法可以较好地反映板坯宽度变形的实际情况。
关键词:宽度变形;轧制;有限元模拟Simulation of Three Dimensional Finite Element of WidthDeformation for Rougher in the Rolling ProcessYang Zhengbo(Technology Center of Meishan Iron&Steel Co.,Nanjing210039) K ey w ords:Widt h deformation;Rolling;Finite element simulation0 引 言 根据给定的坯料尺寸和压下量,来确定轧制后产品的尺寸,或者已知轧制后轧件的尺寸和压下量,要求定出所需坯料的尺寸,这是在拟订轧制工艺时首先遇到的问题。
要解决这类问题,首先要解决被压下金属的体积是如何沿轧制方向和宽度方向分配的,亦即如何分配延伸和宽展的。
因为只有知道了延伸及宽展的大小后,按照体积不变条件才有可能在已知轧前坯料尺寸及压下量的前提下,计算轧制后产品的尺寸;或者根据轧制后轧件的尺寸来推算轧制前所需要的坯料尺寸。
由此可见,研究轧制过程中宽展的规律具有很大实际意义。
1 宽展的种类和组成1.1 宽展的种类 在不同的轧制条件下,坯料在轧制过程中的宽展形式是不同的。
根据金属沿横向上流动的自由程度,宽展可分为自由宽展、限制宽展和强制宽展3种。
(1)自由宽展 坯料在轧制过程中,被压下的金属体积可以自由展宽的量。
此时,金属的流动除来自轧辊的摩擦阻力外,不受任何限制。
基于有限元模拟的管材内高压成形模具设计与优化中国科学院金属研究所精密铜管工程研究中心袁安营 张士宏沈阳理工大学王忠堂摘要设计模具需要丰富的生产实践经验，新产品、新工艺的模具设计不可能一次成功，或多或少都会存在一些结构上的不合理或其他缺陷，产品因而不能顺利成形。
为了解决这些问题，本文对管材内高压成形的过程用MSC.Marc有限元模拟软件进行模拟，验证模具结构上的合理性，发现存在的缺陷并进行模具的重新优化。
这样可以弥补经验设计的不足，缩短了模具设计制造周期，提高了工作效率，避免了因不合理的设计而导致的资源浪费，对类似的模具设计有一定借鉴作用。
关键词有限元模拟 模具设计 内高压成形1 引言20世纪90年代以来，由于燃料和原材料的价格不断上涨以及环保法规对尾气排放的限制日趋严格，使得汽车工业轻量化进程的必要性和紧迫性受到广泛关注。
在保证安全性和舒适性的前提下，汽车的轻量化意味着原材料消耗减少、油耗降低、尾气和噪声污染减轻等一系列益处。
对于承受弯扭载荷为主的结构，采用空心变截面构件，既可以减轻质量又可以充分利用材料的强度和刚度[1～3]。
管材内高压成形正是以轻量化和一体化为特征开发出来的一种空心变截面轻体构件的先进制造技术。
它作为一种柔性化的塑性加工技术，越来越受到人们的重视。
随着我国汽车工业的迅速发展，新型汽车要求新型零部件，这对产品的设计制造，特别是制造过程中模具的设计提出了新的要求，要求模具设计制造周期短、效率高、精度高，为满足这些要求，数值模拟技术就显得尤为重要。
液压成形技术和数值模拟在我国发展的比较晚，但发展势头迅猛。
国内很多单位和研究人员在这方面作了大量工作[6～8]，并对我国模具制造技术的发展起到了很大的推动作用。
但应该看到，数值模拟在我国模具制造业中还不够普及和成熟，还有很大的发展空间。
2 管材内高压成形原理管材内高压成形的原理是通过在管坯内部加高压，同时进行轴向推进，使管坯在模具型腔内成形为预定形状[3～5]，如图1所示，大致工艺过程为：a. 将毛管坯或预成形管坯放入下模并合上上模；b. 用轴向冲头和上下模把管坯两端密封；c. 在管坯内部充满液体；d. 加大液体压力同时进行轴向进给使管坯初步成形；e. 在更高的压力下使管坯充分贴模；f. 打开模具取出零件。
大棒材轧制对孔隙性缺陷压合的模拟方法研究摘要：根据抚顺特钢大棒材轧制环节中，产品芯部裂缝等孔隙性缺陷现象进行客观分析，结合轧件内部孔隙分布规律，配合体积可压合塑性有限元理论实现材质密度变化状况模拟演示。
事后将试验结果整理完全，并切实掌握轧制工艺环节中对部件芯部孔隙性缺陷压合的影响状况，将内部转化规律记录清晰，这对于规模化的大棒材工艺技术和产品质量改进来说意义重大，并且为后期工业可靠、稳定发展创造动力支持因素。
关键词：相对密度；孔隙性问题；塑性有限元；大棒材；模拟方法在型钢轧制工程中，有关大棒材轧制技术一直受到业内人士的广泛重视，一方面由于其收获显著的经济效益成果，而另外就是其内部技术缺陷长期影响成品质量，为了尽可能消除棒材芯部孔隙性缺陷因素，需要在内部结构变形过程中实施闭合处理，现有的实践方案在完全遵循轧制工业流程的基础上，配合现场试验和数值模拟演算活动。
但涉及传统的有限元分析手段，其对材质孔洞的几何闭合适应能力有所不足，并且伴随材质内部孔洞与特征尺寸比值逐渐减小现象，有关求解难度将不断提升，加上试验研究活动普遍存在局限特征，因此完全有必要探寻某种简单直观的实践验证方法，为优化轧制技术提供更加可靠的指导经验。
1.棒材芯部相对密度与孔隙性特征分析铸造环节中，实际棒材芯部产生的孔隙状况呈现分散样式，结合某种密度效能研究，能够将特定部位的缺陷压合情况完全梳理。
因为材质密度特征比较多样，为了保证模拟动作的简易效果，需要适当引进密度函数资料，具体表达公式为相对密度值=材料既定密度值/理想密实状态下的密度值，其中密度单位统一选取为每立方米一千克。
因为相对密度值的选取范围在零和一之间，而材质内部孔隙特征存在，并呈现不断增大趋势，因此相对密度值一定会有所降低。
这类孔隙性缺陷完全可以依照参数特征来描述，就是指轧制变形过程中响度密度增加量较多，实际材质孔隙性压合的质量效果就越优良。
涉及塑性变形因素，在疏松环境下的密度变化效率可以用此类公式表示：三个主应变增量共同产生的相对密度增量之和/相对密度既定值。
《冷轧带钢板形调控功效有限元仿真研究》篇一一、引言随着现代工业的快速发展，冷轧带钢作为一种重要的金属材料，在汽车、机械、电子等领域得到了广泛应用。
其产品质量和性能直接影响到产品的使用效果和寿命。
其中，板形调控是冷轧带钢生产过程中的关键环节，对产品的形状、尺寸精度以及表面质量具有重要影响。
因此，研究冷轧带钢板形调控的功效，对于提高产品质量、优化生产过程具有重要意义。
本文采用有限元仿真方法，对冷轧带钢板形调控功效进行研究。
二、有限元仿真方法概述有限元法是一种用于求解复杂工程问题的数值计算方法。
在冷轧带钢板形调控的研究中，通过建立精确的有限元模型，可以模拟实际生产过程中的应力、应变、温度等物理场的变化，从而研究板形调控的规律和效果。
有限元仿真具有成本低、效率高、可重复性好等优点，已成为冷轧带钢生产过程中重要的研究手段。
三、冷轧带钢板形调控有限元模型建立1. 几何模型建立：根据冷轧带钢的生产工艺和设备特点，建立几何模型。
包括轧机、轧辊、带钢等部件的几何尺寸和相对位置。
2. 材料模型建立：根据带钢的材料性质，建立材料模型。
包括弹性模量、屈服强度、硬化系数等材料参数。
3. 边界条件设定：根据实际生产过程中的约束条件，设定边界条件。
包括轧机的压力、速度、温度等。
4. 网格划分：将几何模型离散化为有限元网格，以便进行数值计算。
四、冷轧带钢板形调控有限元仿真分析1. 应力应变分析：通过有限元仿真，分析冷轧带钢在轧制过程中的应力应变分布情况，了解板形调控对带钢应力应变的影响。
2. 温度场分析：研究轧制过程中的温度场变化，分析板形调控对带钢温度场的影响。
3. 板形调控规律研究：通过改变板形调控参数，如轧制力、轧辊位置等，研究板形调控的规律和效果。
4. 结果验证：将有限元仿真结果与实际生产数据进行对比，验证仿真的准确性和可靠性。
五、结果与讨论1. 应力应变结果分析：仿真结果表明，板形调控可以有效地改变带钢的应力应变分布，提高带钢的形状和尺寸精度。
压制方式对粉末冶金制品性能影响的有限元模拟王德广;吴玉程;焦明华;俞建卫;解挺;尹延国【期刊名称】《粉末冶金技术》【年(卷),期】2008(26)2【摘要】利用MSC/MARC有限元分析软件对金属粉末温压过程进行了模拟。
采用基于更新拉格朗日方法的热—机耦合,分析了不同压制方式(单向压制、同步双向压制、非同步双向压制)对压坯性能的影响规律。
对压坯相对密度及力学性能的分析表明,对于圆柱形压坯,压制方式不同,压坯相对密度和应力的分布状况及数值是不同的。
采用双向同步压制,有利于提高压坯密度,改善压坯密度分布的均匀性。
双向同步压制时压制力、侧压力、弹性后效、压坯等效应力均比其他两种情况要大,压坯等效应力分布状况与圆柱体镦粗变形相似,存在"摩擦死区"和"易变形区",等效应力分布比其他两种情况均匀。
【总页数】6页(P88-93)【关键词】粉末;密度;有限元;压制【作者】王德广;吴玉程;焦明华;俞建卫;解挺;尹延国【作者单位】合肥工业大学材料工程学院,合肥230009;合肥工业大学摩擦学研究所,合肥230009【正文语种】中文【中图分类】TF37;TG302【相关文献】1.铝合金挤压制品环状条纹对制品性能的影响 [J], 刘经树2.压坯高径比对粉末冶金制品性能影响的有限元模拟 [J], 王德广;焦明华;俞建卫;解挺;吴玉程3.压制模具温度对粉末冶金成型铝硅电子封装材料组织和性能的影响 [J], 黄海滨;冀恩龙;于宝义;郑黎;李润霞4.压制工艺和粒径对粉末冶金Ti-1Al-8V-5Fe合金组织性能的影响 [J], 张亚楠;刘海波;任浩楠;钟雅美;李强国5.不同压制工艺对粉末冶金制品性能影响的有限元模拟 [J], 王德广;吴玉程;焦明华;俞建卫;解挺因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
