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有限元模拟技术的发展和研究现状成果

时间:2022-07-02 09:32来源:毕业论文
这几年国内也出现了很多利用有限元模拟方法进行的实验,并且得出了许多建设性的研究结论。刘立忠, 刘相华, 王国栋[9]通过动力学弹塑性模型对轧制过程中,轧板的平整问题进行了模

这几年国内也出现了很多利用有限元模拟方法进行的实验,并且得出了许多建设性的研究结论。刘立忠, 刘相华, 王国栋[9]通过动力学弹塑性模型对轧制过程中,轧板的平整问题进行了模拟计算,并且得出咬入、稳定轧制和抛出三个阶段轧件的变形特点。并且将实验数据与实际实验结果进行比对,发现模拟得出的结果与实际结果相接近,证明有限元模拟技术的准确性。81846

马存强,庄林忠[10]利用有限元模拟技术加上实际实验探究了:异步轧制过程中,厚铝板的变形行为和相关工艺参数对组织变化的相互影响关系,并且基于异步轧制工艺对轧材翘曲的影响,发现了相关轧制参数间的联系,获得消除或者最小化板材翘曲的工艺方法,利用这种控制翘曲的蛇形轧制技术能够明显增加和改善轧材的力学性能。

喻海良,刘相华等[15]通过MSC marc,Deform3D 等专业软件,对蛇形轧制过程进行模拟,并且对轧制过程中网格单元数,轧辊的摩擦系数,尺寸大小,材料的压下量等因素进行分析,归纳出较为准确的轧制模型参数。

此外文献[18]还阐述了蛇形轧制的基本原理以及在现实生产中的使用。根据其研究结果可以得出:在蛇形轧制过程中,在异速比相等的情况下,某一特定的搓动量能很好的改善轧件的弯曲问题。在增加异速比时,使得轧板表面及内部的应变量变大,总的应变量变大;随着异速比的变大,轧板垂向方向上的轧制力略有减少,但是水平轧制力会变大。论文网

李冰等[21]采用有限元方法,对铜合金在三辊行星轧制过程中材料温度对轧制力的影响进行了模拟研究,得出了铜合金初始温度终轧温度对轧制力的影响关系。

Duan将有限元数值模拟与实验方法相结合,研究了铝合金热轧过程中轧制温度、轧制速度、轧制变形区形状系数等轧制参数对亚晶粒尺寸的影响。建立了预测铝合金轧制过程中的温度、应变、应变速率及轧制后微观组织的数值模型,采用了内部状态变量法描述轧制完成后的静态再结晶。

Sellars等建立了预测铝热轧过程的再结晶数值模拟,该模型基于内部状态变量法,将再结晶比例描述为与金属内部位错密度、亚晶尺寸和亚晶角度等变量相关的函数,该模型可预测铝合金热加工稳态和瞬态的再结晶情况。通过分段热压缩实验获得了铝合金静态软化规律,并分析了静态回复和静态再结晶分别在静态再结晶中的作用,在此基础上根据相应方程建立了预测铝合金多道次轧制过程中发生静态再结品的数值模型。

Vatne采用了类似钢材组织预测相似的建模方法,建立了预测铝合金热变形后的再结晶组织及织构的数值模型。该模型在实验研究确定不同定向结晶下的再结晶晶粒的形核位置特点的基础下建立,并考虑粒子刺激形核、晶带处形核及晶界处形核等情况。并采用该模型预测了合金和工业纯铝热加工中的再结晶晶粒尺寸及织构。采用内部状态变量法并结合有限元软件预测了铝合金热轧过程中的材料的变形能储存、变形后再结晶发生白分比及大小,并随后在位于的研究中心的轧制设备上进行了轧制实验对预测值进行了验证。

随着铝合金热轧过程组织演变模型的不断进步及计算机技术的发展,有限元数值模拟技术在预测铝合金热轧组织、控制轧制过程、提高铝合金轧板性能等方而的中的作用将越来越受到人们的重视。

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