【摘 要】
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板材轧制过程是一个非常复杂的金属变形过程.温度是影响金属变形和材料性能的重要因素.轧制过程中塑性功转化为热,导致轧件升温,而温度的变化又对金属变形抗力产生很大影响.
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板材轧制过程是一个非常复杂的金属变形过程.温度是影响金属变形和材料性能的重要因素.轧制过程中塑性功转化为热,导致轧件升温,而温度的变化又对金属变形抗力产生很大影响.要达到较高的计算精度,将速度场和温度场耦合起来求解是非常必要的.运用Lagrange乘函数法耦合速度场和温度场不失为一种精确求解的方法.本文主要是采用刚塑性有限元方法,离散形成了耦合的有限元求解方程,对轧制热力耦合进行了数值模拟.主要工作如下：1)有限元离散求解.将轧制变形区划分为有限个单元后,运用刚塑性有限元法将涉及的各个变量进行离散.离散Lagrange泛函一阶变分,得到了有限元求解方程组.同时对边界条件进行离散.2)编写三维有限元程序进行数值模拟.温度场边界条件采用非线性形式,增加了模拟的真实性.计算过程中采用Newton迭代法,分别以黄金分割法与Brent法计算一维搜索步长因子a.3)实验结果分析.采用现场十二组数据分别计算,把耦合计算结果与实测值的误差、以往联合求解、准耦合、3维、2维单独求解时与实测值误差相比较,其计算精度与联合求解相差不多,但优于其他计算方法.同时得到了轧制变形区的温度分布.
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