由于热轧带钢的换辊、停车后重新启动，轧辊在一段时间内处于非稳态。在非稳态轧制下，轧制工艺参数的相对不稳定，头部容易出现舌头形缺陷。一般带钢厚度偏差出现在距带钢头部25m以前，对于这种现象，只能在质量考核时去除头部若干米。近些年来，用户对热轧带钢产品质量的要求变得越来越高，为了提高板形板厚控制精度，提高成材率，减少切头损失，研究非稳态轧制下工作辊温度场及热膨胀的特点，以及分析各种工艺参数对非稳态下工作辊温度场及热膨胀的影响规律是必要的，主要研究工作如下：1）根据传热学理论，提出了一种计算非稳态下轴向热传导方程的有限单元法，并利用ANSYS有限元软件，建立热轧工作辊非稳态轧制下的二维有限元模型。该平面有限元模型不包括支撑辊和带钢，其对工作辊的温度场的影响是对周期变化的换热系数进行等价修正来间接考虑。2）采用热-结构间接耦合法，结合国内某1700mm热轧生产实际，对热边界条件进行合理优化计算，并将周期变化的载荷施加在二维模型上，然后将得出的模拟结果与Stenvens P G实测数据进行比较，结果表明：采用的模型及方法都是可行的。3）利用前述模型，分析了工作辊材质、轧辊直径、轧制工艺参数对非稳态下工作辊温度场及热膨胀的影响规律，为板厚热凸度补偿控制提供理论依据以优化板形板厚控制。