钢铁工业距今已有悠久的历史,尽管岁月流逝,但它仍然显示出极强的生命力,新思想仍像一百年前一样,不断变革着今日的钢铁生产,其产品种类繁多,规格齐全,用途广泛,板带材就是典型代表之一。板带材在国民经济中起着重要作用,它在工业、农业、国防以及民用产品中的应用极为广泛。尤其是热轧板带,不仅可以作为薄板、中板直接使用,而且还可以作为冷轧板、焊管和冷弯型钢的原材料。 在板带材的热轧过程中,为了控制轧后产品的力学和组织性能,为后续加工成型工序提供优质的原材料,有必要对其进行深入、系统的研究。由于板带材的热轧过程既涉及到材料的物理非线性(即材料非线性)变化,外形尺寸的几何非线性变化,又有边界条件的非线性变化,还受到变形热、与外界环境的热交换等诸多因素的影响,使得板带热轧塑性变形过程相对比较复杂。传统的物理模拟和实验研究不但成本高而且效率低。而计算机仿真模拟技术特别是有限元法不仅能有效的再现并揭示板带热轧过程中的本质及各工艺参数的影响规律,还可以代替或减少试轧过程,实现轧制工艺的优化,可极大的降低研究成本,缩短设计周期,提高轧件质量。近年来,随着有限元理论的进一步发展和许多大型有限元模拟软件的日益成熟、完善,计算机软件、硬件及轧制模拟模型的不断开发,有限元技术已成为一种广泛应用于轧制过程中进行科学预测、工艺优化、质量控制的有效方法。 本文选用昆明钢铁集团有限责任公司双机架紧凑式可逆炉卷轧机板带热连轧前4个道次温度场有限元计算机模拟作为本人的硕士研究课题。利用ARC有限元软件建立了热连轧轧制模型,研究了轧制过程中,轧件的温度场分布,考虑了轧件与空气的对流、辐射,轧件与轧辊的接触换热,高压冷却水强制冷却等热力学边界条件对轧件温度场的影响,研究了轧件的塑性变形生热对温度场的影响。通过以上模拟,得到了板带热连轧过程中轧件的位移场、应变场、应力场、温度场的分布,分析结果可以为优化板带热连轧工艺,提高产品质量提供理论根据和现实意义。