该文选择板带热连轧过程的计算机模拟为研究课题,利用热力耦合大变形理论对热轧过程中金属的变形、温度及其影响因素,连轧速度制度对轧件温降的影响等方面进行深入的研究,其成果对建立板带热轧过程的尺寸精度和机构性能预报系统、优化热轧工艺参数、提高热轧工艺参数、提高热轧产品的质量等,具有重要的实际意义和理论价值.该文是在有限变形理论的基础上,考虑温度、等效应变、等效应变率的影响,推导出热力耦合弹塑性大变形有限元本构方程.在变形分析中,金属流动应力取为应变历史,应变速率和温度的函数,在温度场分析中,考虑了塑性变形功和磨擦生热,并考虑了轧件和轧辊及与周围介质间的热量传递的边界条件,利用大型通用有限元软件MARC的二次开发技术,建立了热轧板的热力耦合有限元模型,解决了单元的重新划分,轧件的温度分布及其影响因素、连轧速度制度对轧件温降的影响等难点问题,利用所建立的热力耦合有限元模型,成功地模拟了热轧板材的单机轧制及二机架,七机架连续轧制,得到了位移场,应变场,应力场,温度场的分布,同时研究了各种材料性质及轧制工艺对热轧板材的综合机械性能.该文为获得现场轧制工件的材料特性,在Gleeble机上对其进行的物理模拟试验,并对其进行多种加热和变形实验,研究工件变形温度、应变速率、冷却方式对应力应变曲线的影响,获得数值模拟所需要的基本参数.在分析Gleeble试样在不同变形量、变形温度及变形速度条件下其微观组织变化的基础上,采用Cellular Automaton方法模拟了热轧过程的微观组织演变,实现了宏观热力耦合模拟与金属微观组织的结合.