轧件经过整体加热后进行冷却，由于轧件芯部的冷却速度低于轧件表面的冷却速度，从而材料内部的出现温度差异导致残余应力的产生。不仅如此，冷却过程中金属材料发生相变，这也会产生残余应力。所以进行加工工艺时需对残余应力给予研究预测，这要求对残余应力场的分布规律有所研究，并根据应力场的分布进行残余应力的改善消除以及利用。由于钢板的疲劳强度，抗应力腐蚀能力，尺寸稳定性和使用寿命大多会被残余应力造成减弱。与此同时，使残余应力形成适当的应力分布时可以提高材料的机械性能。所以对层流冷却后轧件的残余应力分布的研究具有重要的意义

计算机技术的快速更新换代创新，大量的计算机软件被开发以研究材料成型控制与模拟工况处理数据。其中，有限元的软件被广泛运用在金属材料成型中。ABAQUS作为一款功能强大、可模拟计算范围广泛的有限元分析软件，特别是在非线性分析领域，它可以进行复杂的工程力学问题，如静态、动态力学分析、流体分析、传热分析、声、电分析以及强大的耦合场分析如热-力耦合、流-固耦合、热-电耦合、声-固耦合于一体，具有驾驭庞大求解规模的能力[12]。在工程分析、土木力学分析、机械加工模拟、温度场分析、电学、声学等各个研究领域被广泛应用。最重要地是为人们提供了准确的模拟数据，以帮助人们认识研究不同的力场分布以及温度场分布[13]。文献综述

研究轧后冷却残余应力场变化有很多种方法。残余应力的测量方法大致可被划分为将试样破损的机械释放检测法和无损检测法两种。机械释放监测方法会对试样造成损坏，无损方法所用的科研仪器购入成本高，并且精密大型仪器带来的维修保养费用较高，对实验操作环境条件苛刻，且操作专业需求严格，需操作技术人员经过专业的培训以及大量的练习，这使得测试条件较为苛刻，综上所述本文选用ABAQUS软件进行模拟热轧板层流冷却后残余应力场。只需知道基本数据，边界条件和载荷便可以得到大量模拟的数据。通过ABAQUS模拟热轧板冷却后的残余应力场可以获得具有一定科学性的可信数据，以此方便地获得分布规律对残余应力进行较为准确地预测，从而可以优化现行热轧板的生产工艺，提高生产效益，进一步掌握残余应力从而改善运用。

1。5  课题的研究内容

    对轧后材料进行水冷实验。对材料进行二次称重法实验以获得冷却后体积的变化，结合相关方程计算出材料的残余应力，并给出其沿厚度方向的分布规律。另一方面，对轧前、轧后材料进行建模模拟分析，得出温度场以及应力场模拟计算结果，讨论冷却后应力场的分布情况，并结合实验对模拟计算结果进行验证。

具体研究内容如下：

（1） 根据所选课题的研究内容以及研究要求，查询相关的文献资料，下载安装相关软件，学习软件以及实验操作。并撰写开题报告以及翻译学习英文文献。

（2） 了解钢板轧后控制冷却工艺。来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-

（3） 查询国内外有限元模拟技术在板带钢生产中的应用现状及发展趋势。

（4） 能够熟练运用有限元软件对所研究内容建模模拟分析，完成对层流冷却条件下钢板各温降表面以及内部的温度场变化情况，并模拟出横断面与各温降面的应力场情况。

（5）对冷却后的试样进行小孔法与比容差法实验测量各部位的应力值。

（6） 通过实验数据对试验结果进行分析。 

（7） 总结工作撰写论文。