多型號H型鋼軋制工藝過程集成仿真系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、H型鋼，具有截面模數(shù)大、抗彎能力強(qiáng)等優(yōu)點，在高層建筑、工業(yè)廠房、機(jī)械制造、石油化工及海洋工程等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。H型鋼的軋制生產(chǎn)是在高溫高壓進(jìn)行的，是一個高度復(fù)雜的非線性大變形過程。由于其復(fù)雜性以及高溫環(huán)境等客觀條件，生產(chǎn)過程中軋件與軋輥的內(nèi)部信息難以實時獲取，這給軋制工藝優(yōu)化和軋件質(zhì)量控制帶來了難題。為了解決以上問題，本文構(gòu)建了針對H型鋼熱軋工藝的多型號H型鋼綜合仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)了大、中、小等多型號H型鋼的軋制工藝的通用化仿真，對于

2、多型號H型鋼熱軋生產(chǎn)工藝的改進(jìn)以及新鋼種產(chǎn)品的開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。課題主要工作如下:
　　全面論述了H型鋼熱軋仿真技術(shù)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀，對國內(nèi)外H型鋼熱軋仿真技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分析，并針對本課題提出了研究方案。
　　采用有限元法對H型鋼的熱軋生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬仿真，基于Abaqus有限元仿真軟件，建立熱力耦合的彈塑性有限元仿真模型，涵蓋了高壓水除鱗、開坯、萬能軋制和軋后冷卻的生產(chǎn)全過程，并對H型鋼熱軋仿真的理論與技術(shù)進(jìn)行了詳

3、細(xì)的論述。
　　詳細(xì)地介紹了熱軋H型鋼有限元仿真的具體方法和步驟，以及仿真中面臨的主要問題:在軋制工藝的有限元仿真過程中，由于模型變形較大導(dǎo)致網(wǎng)格畸變惡化，影響后續(xù)仿真。對此，本文運用了網(wǎng)格重構(gòu)技術(shù)，重新劃分高質(zhì)量的網(wǎng)格，并將舊網(wǎng)格中的信息映射到新網(wǎng)格中。
　　基于Abaqus二次開發(fā)技術(shù)中的自定制應(yīng)用程序，開發(fā)了“多型號H型鋼軋制工藝過程集成仿真系統(tǒng)”，并嵌入Python語言編寫的網(wǎng)格重構(gòu)與映射腳本、前處理腳本和后處理腳本