热轧H型钢具有较好的抗弯、抗扭、抗压的力学性能,而且省工、省料,可减轻金属结构的重量。经过近年来在各种钢结构建筑中的推广和应用,这些显著的优越性已越来越多地被各种专业人士所认知、接受和推崇。热轧H型钢在我国钢结构领域中的应用前景将十分广阔。本文主要利用有限元模拟软件研究H型钢的翼缘变形规律。为了研究翼缘变形的规律,根据金属成形原理和有限元理论,采用大型的非线性有限元软件MSC.Marc,建立并利用三维弹塑性有限元模型,和实验室测试获得的材料热力学参数和工厂实际的轧制规程,对250mm×250mm H型钢万能轧制一道次进行了模拟。主要工作如下:针对H型钢热轧过程变形复杂的特点,建立了合理的分析模型,模拟了H型钢的万能轧制过程。在轧制过程模拟中,针对轧件变形时所具有的几何非线性和材料非线性,轧辊和轧件间的接触非线性等问题,有效地处理了轧制过程加载和边界条件。结合轧制的特点,采用了八节点实体单元,建立了符合实际的三维有限元模型。H型钢是在一对主动的水平辊和一对被动的立辊所形成的辊缝中轧制成形的。水平辊通过摩擦力将轧件咬入辊缝,轧件的摩擦力又拖动立辊转动。通过在轧件端部定义一个刚体,刚体推动轧件沿轧制方向运动,并使轧件保持与轧辊相同的线速度,并使其强迫咬入轧辊中,同时定义摩擦,即可实现H型钢按其真实状态咬入。同时,采用MSC.Marc模拟了H型钢成型的最后一道工序,结合H型钢在实际生产中的测试数据,验证了该软件在模拟分析H型钢万能轧制过程中的可靠性。通过对H型钢在万能轧机中轧制变形的模拟计算,分析当翼缘压下量、腹板压下量、摩擦系数、轧制温度、翼缘与腹板半径、翼缘斜角、水平辊直径和立辊直径发生变化时,H型钢翼缘宽展的变化规律,以及这些因素对轧制工艺参数所产生的影响。根据对H型钢翼缘宽展影响因素的分析,结合实际的生产情况,选择最优工艺参数,建立优化模型,并对优化模型进行模拟分析。分析对比了优化模型和原始工艺模型的翼缘宽展变化,以及翼缘的力学性能。为以后开发280mm×280mm H型钢提供了理论依据。