文档介绍：摘要摘要‘H型钢是一种截面面积分配更加优化、强重比更加合理的断面型材,在国民经济建设中的作用日益增强。H型钢的热轧工艺属于非线性塑性大变形过程,难以用准确的数学模型进行求解。随着计算机性能的提高,有限元法已被越来越多地应用到型钢热轧工艺的模拟。目前,针对H型钢热轧工艺的数值仿真多是采用大型商业有限元软件,如ANSYS,ABAQUS以及Marc等。由于软件自身的通用性,以及工艺涉及多个道次往复SL带tJ和热连轧过程,所以造成仿真前处理建模繁琐、道次间网格重构困难以及后处理信息提取不便的问题。为了解决以上问题,本文构建了针对H型钢热轧工艺的综合仿真系统。该系统完成了轧制过程即时信息的提取,实现了整个轧制过程的信息透明化,对于热轧生产工艺的改进以及新钢种产品的开发具有重要的指导意义。本文完成的主要研究工作如下:基于商业有限元软件ABAQUS显式求解器,利用弹塑性有限元理论,模拟H型钢各道次瞬态轧制过程,通过软件脚本接口进行前、后处理的开发,构建针对轧制工艺的仿真系统。以BD粗轧往复轧制工艺为研究对象,仿真系统采用自定制应用程序的方式,在构建用户CAE主界面的基础上,通过Python脚本程序构建前后处理模块及对应的图形用户界面。仿真系统瞬态轧制前处理实现了轧件建模、材料属性赋值、轧制模型装配、网格划分、接触属性和边界条件施加等操作的参数化设计,对应的图形用户界面用于重要工艺参数的修改或输入,自动完成各种型号中型H型钢各个SLN道次的任务提交。针对不同道次间大塑性变形引起的网格畸变问题,仿真系统通过嵌入网格重构程序,自动进行稳态探测以及拾取轧件边界重构网格,实现了温度、应力和等效塑性应变等SLN信息的准确传递。仿真系统后处理中,用户可以方便地选择所要输出的参数,实现每一道次和道次间隙之后即时信息的提取。进行了轧制现场数据采集,将系统自动提取得到的各道次温度场分布和轧制载荷数据同现场测量数据对比,轧制表面温度误差控制在5%以内,而SL常JJ载荷基本反映轧制力变化的规律,验证了系统的可靠性和准确性。关键词H型钢;BD粗轧工艺;仿真系统;网格重构"2010山东省科技发展计划项目(编号:20lOGGXl0421)—sectionpropertiesandratioofstrengthtoweight,-beamhotrollingisahighlynonlinearplasticlargedeformationprocess,,finiteelementmethodhasbeenwidelyusedtosimulateH—,mercialFEMsoftware,suchasANSYS,ABAQUS,,plicatedjobsinpre—processing,difficultiesinre—meshingandinconvenientinformationextractioninpost—,anintegratedsimulationsystemspecifictOH-,:mercialFEMsoftwareABAQUS/Explicitsolverandelastic-plasticfiniteelement