热轧板带不仅可以作为薄带和中板直接使用,而且还作为冷轧板带、焊管和冷弯型钢生产的原材料,所以在汽车、造船、桥梁、建筑和家用电器等领域中被广泛使用。而板带热轧过程是一个非常复杂的热弹塑性非线性大变形过程,既有材料非线性、几何非线性,还有边界条件非线性。因此许多国家都在热轧板带基础理论及生产技术上面投入了大量经费,做了广泛而深入的研究。热轧过程数值模拟与工业实验相比具有速度快、低风险、低成本、结果观测直观等特点,并且在成熟的理论基础上,其可靠性也是有保证的,因此数值模拟技术对热轧工艺的研究具有重要的现实意义。本文借助大型有限元分析软件ABAQUS,应用热弹塑性有限元法对板带热轧过程中的温度场、等效应力应变分布、板形、宽展以及板带头部弯曲等进行了有限元数值模拟。对数值模拟结果进行分析,得到了以下结论：1、温度场数值模拟分析(1)板带轧制前后的温度场分布都是板带中心温度最高,从中心到表面温度逐渐降低。轧后板带中心温度及表面温度比轧前的中心及表面温度都有所提高。(2)轧后板带沿长度方向的中心温度分布非常均匀,表面温度则出现轻微的上下波动,中心和表面温度都在头尾部出现温降。头部与尾部温度差为25℃左右。(3)轧后板带沿宽度方向的中心及表面温度分布均匀,仅在板带边部出现了温降,中心和表面的温降值分别为170℃和100℃。(4)轧后板带沿厚度方向的温度分布曲线呈现抛物形。随着时间步的增加,各曲线端点间距离逐渐减小。这是因为板带被轧薄,上下表面间距离逐渐变短。2、等效应力应变分布数值模拟分析(1)板带在咬入阶段的等效应力应变分布均匀,最大等效应力应变都出现在被咬入的板带头部,然后向未被咬入的区域逐渐递减。在板带上下表面等效应力应变最大,然后向板带中部递减,这主要是因为在靠近轧辊的部位板带晶粒度较小。(2)板带在稳定轧制阶段的最大等效应力出现在轧制变形区的板带中部,然后向头尾两端递减；沿板带轧件厚度方向从表面层至中心层等效应变逐渐变小。在沿轧制方向上,等效应变从咬入端至另一端逐渐变小。3、板形及宽展数值模拟分析(1)轧后板带在宽度对称中心处的板厚明显要比边缘处大。板带凸度为0.168mm,边部减薄量为0.0222mm；沿长度方向板带厚度分布均匀,板带的平直度较好。只在板带的头部和尾部出现厚度增大,使得板带厚度呈楔形分布。轧后板带的平均弹性回复量为0.4621mm,占板厚期望值12mm的3.85%。(2)沿长度方向的轧件中部宽度分布均匀,头部和尾部宽度稍微变大。中部宽展量为2.3mm左右,头部最大宽展量为3.7mm,尾部最大宽展量为3.5mm,分别占初始板宽30mm的7.67%、12.33%和11.67%。4、板带头部弯曲及影响因素分析借助ABAQUS软件并采用均匀试验法对板带材轧制头部弯曲的七种主要的影响因素进行数值模拟分析。(1)各因素对影响板头部弯曲的重要性由大到小分别为：导入角、辊速比、摩擦系数比、辊径比、压下率、温差、初始厚度。(2)控制板带头部弯曲各工艺参数的最优水平为：轧件上下表面温差为920/900℃,轧件初始厚度2mm,导入角-3。,上下辊径比0.99,上下辊速比1.12,压下率42%,上下辊与轧件之间的摩擦系数比0.35/0.43。(3)数值模拟试验表明均匀试验法使试验次数大为减少,对提高工程试验效率具有指导意义。