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热连轧轧制过程温度模拟

板带热连轧过程中,带钢的温度是直接影响轧机负荷合理分配,最终产品尺寸精度及组织性能的重要因素之一。在整个轧制线上准确预报板带钢在不同位置上的温度变化,是有效提高最终产品质量水平的重要基础,长期以来,对热轧过程中温度预报模型的研究,一直是提高轧制过程中数学模型预报精度的重要课题之一。温降模型的建立和预报软件的开发,可以有效适应热轧钢材性能多样化和高级化的要求,简化钢种设计,提高生产率,降低成本,提高产品性能。本文针对实验钢种WL510,建立了若干温度模型,利用这些温度模型定量地描述了WL510钢热加工过程中的温度转变,并利用一维有限差分的方法计算了轧件厚度方向温度场的分布。模型预报的有效性已经通过在线测量检验。在此基础上建立了温度预报模拟系统,对各种不同工艺参数和控冷参数进行了模拟计算及分析。这项研究是热轧板带带钢组织性能预报系统的重要组成部分,具有实际的应用价值  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

特殊钢棒线材热连轧过程的有限元模拟与分析

作为世界第一产钢大国,我国的棒线材连轧生产能力亦位居世界首位。但在产品质量以及生产高附加值产品等方面上还存在较大问题,与发达国家相比仍有相当大的差距。为了满足社会需求和适应市场竞争,我国的钢铁企业必须不断改进生产工艺、改善产品组织性能,同时降低产品开发与生产成本,缩短开发周期。现代轧制过程控制具有多变量、强耦合、高度非线性和快速等特点。这就需要借助于先进的开发工具对产品及其制造过程进行快速的设计和分析。以往在缺乏精确的系统分析时,传统工艺开发和新产品试制依赖于昂贵而耗时的经验性试错方法。建立基于连续介质力学、传热学及固态相变理论的棒线材控制轧制和控制冷却过程的数学模型能够为轧制工艺设计,产品组织及性能控制提供科学有效的依据。随着计算机软、硬件的发展,有限元模拟技术在棒线材轧制领域得到了越来越广泛的应用。本文以东北特钢集团特殊钢棒线材连轧生产线为对象开展了有限元模拟研究。棒线材热连轧过程分为控制轧制和控制冷却两个阶段。分别针对控制...  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

燕山大学
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热连轧带钢精轧过程离线模拟软件开发

热轧带钢产品是钢铁行业的主要产品之一,不仅在工业制造、农业机械制造、建筑行业的应用及其广泛,而其也是冷轧板带产品、焊管和冷弯型钢的原材料。热轧带钢产品的产量和质量对钢铁行业的发展起着很重要的作用。本文采用了辐射换热公式,利用微积分的方法对带钢热连轧过程中的温度的变化进行了模拟计算。并通过对常见的轧制力计算方法的研究对比,使用综合计算的方法对带钢热连轧过程中的轧制力、扭矩、功率等进行了模拟计算。通过对带钢热连轧过程中的速度、温度、轧制力的综合模拟计算,实现了对带钢热连轧过程的离线模拟计算。在实现离线模拟计算的基础上,经过对带钢热连轧离线模拟所需各种参数的研究,利用微软公司Visual Basic编程工具开发了带钢热连轧离线模拟软件的可视化界面。通过混合编程的方法调用由C++编程语言开发的带钢热连轧离线模拟计算程序,实现了适应范围比较广的带钢热连轧过程离线模拟计算。并且通过几组实际的轧制规程的实例计算,验证了程序离线结果的准确度。  (本文共81页) 本文目录 | 阅读全文>>

昆明理工大学
昆明理工大学

热连轧棒材温度场及相变模拟研究

棒材热连轧生产过程中,影响产品最终尺寸精度和性能的因素较多。采用计算机对棒材生产过程中的温度变化和相变行为等进行模拟,对及时发现现场出现的问题,制定解决方案和优化轧制生产工艺具有重要意义。本文结合国内某厂棒材生产实际,以该厂的生产的轴承钢GCr15棒材为代表建立了棒材热连轧及冷却过程的温度场及相变模型,并采用Fortran95编程计算温度变化和相变过程,应用Origin7.0强大的数据处理功能进行数据的输出。论文研究中应用Fourier热传导方程,综合棒材热连轧过程中的轧制工艺参数边界条件,采用等效断面法,利用充满度调整等效面积,将其近似为圆形,利用有限差分法对孔型轧制这种特殊的轧制建立了棒材轧制过程的二维温度场模型,计算得到棒材在轧制、水冷、空冷等各个阶段的温度分布情况;论述了孔型的等效、单元的划分、边界条件的处理及轧制过程中的塑性变形热及相变潜热的处理方法;为提高温度场计算精度,在温度场的计算中考虑了相变潜热和塑性变形热对温...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

304不锈钢棒线材热连轧过程的数值模拟研究

近年来,数值模拟仿真技术以其高效率、低成本的优势在钢铁工业中得到了广泛的应用。国内外许多学者开展了棒线材轧制过程的数值模拟研究工作。受计算机计算速度的影响,应用三维弹塑性有限元方法模拟棒线材连轧的研究中,一般模拟计算的研究对象多为连轧过程的一个环节。由于采用这种方法需要缩短轧辊间距和调整等效换热系数,因此不能获得准确的初始温度场、再现真实的轧制过程。到目前为止,采用三维弹塑性有限元法对棒线材连轧过程真实生产状态的全局模拟尚未见文献报道。本论文的主要工作是为以大型非线性有限元软件MARC为平台,采用三维弹塑性有限元法研究建立棒线材全流程各个环节真实尺寸的热力耦合连轧数学模型,提出采用连轧过程分段计算、通过数据插值映射传递技术将每个分段环节计算结果传递的新思路,并针对分段环节内的连轧过程,提出采用刚性体传动的新方法,在保证计算精度的前提下,大大简化了计算。通过上述思路和方法,编制开发了一系列程序,解决了在当前计算机软硬件条件下模拟棒...  (本文共65页) 本文目录 | 阅读全文>>

河南科技大学
河南科技大学

板带热连轧轧制力及其设定的研究

在计算机控制的板带热连轧生产中,轧制力设定是一个非常重要的环节。它是板带热连轧精轧机组计算机设定模型的核心,其设定精度将直接影响到辊缝的设定,进而影响到穿带的稳定性、板厚精度以及最终的板形质量等等。目前,我国的轧制力设定技术与世界先进水平还存在较大的差距,同时用户对板带材的板厚精度和板形质量也提出了更高的要求。因此,对轧制力设定的研究有着非常重要的理论意义和实用价值。本文根据宝钢2050热轧厂提供的钢种和数据资料,采用物理模拟和数值模拟相结合的方法,同时引入鲁棒性设计的思想,对板带热连轧轧制规程设定进行了较为系统的研究。首先,对宝钢提供的钢种195在Gleeble-1500D热力物理模拟试验机上进行高温压缩变形实验,详细的分析了变形温度、变形程度和变形速度对材料变形抗力的影响,并根据实验数据建立了用于有限元模拟的材料变形抗力列表;同时,针对实验中所出现的相变对变形抗力的影响,引入修正因子,对现场中的轧制力进行了修正,从修正结果可...  (本文共90页) 本文目录 | 阅读全文>>