不锈钢复合板热轧仿真模拟

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目不锈钢复合板热轧仿真模拟作者姓名武尚群学科专业机械设计及理论指导教师彭艳教授2015年5月中图分类号：TH335.81学校代码：10216UDC：621.7密级：公开工学硕士学位论文不锈钢复合板热轧仿真模拟硕士研究生：武尚群导师：彭艳教授申请学位：工学硕士学科专业：机械设计及理论所在单位：机械工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechanicalDesignandTheorySIMULATIONOFSTAINLESSSTEELCLADPLATEHOTROLLING

2、byWuShangqunSupervisor:ProfessorPengYanYanshanUniversityMay,2015燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《不锈钢复合板热轧仿真模拟》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《不锈钢复合板热轧仿真模拟》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师

3、指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要摘要随着现代工业对于材料的要求越来越高，人们对于复合材料的需求也越来越旺盛。不锈钢复合板因其高性能、高性价比的优势，在未来必将获得

4、更广泛的应用。热轧不锈钢复合板作为目前被使用最广泛的生产方法之一，因其对设备性能要求低、适合于批量生产等特点，近年来一直是研究的重点。有限元仿真相对于传统的实验研究和理论研究方法，具有过程可控性强、节约成本、计算结果精确等特点，更适合于定量的分析塑性加工过程中的各种规律。轧制复合过程因其高度非线性的特点，使得准确进行有限元模拟具有很大的难度。本文采用弹塑性有限元法，使用ABAQUS有限元分析软件，建立了热力耦合的不锈钢复合板热轧仿真模型，提出了改进的热轧复合判据，研究了热轧不锈钢复合板的变形行为。具体研究内容如下：（1）通过结合多种复合理论，提出了一种结合应力、应变与速度

5、场的复合判据。并推导了复合板轧制的轧制力公式，以便于与模拟结果对比，验证其准确性。（2）对比不同压下率情况下的应力、应变、速度场分布、残余应力和温度场的变化，以分析压下率对于轧制复合效果的影响，得出临界复合压下率，并通过复合判据进行判断，以确定最佳压下率范围。（3）对比不同压下率、不同初始板厚比下的轧后的厚度分配、延伸率和翘曲现象，进而分析压下率与板厚比对于轧制过程中不锈钢板与碳钢板变形行为的影响，为准确预测轧后复合板厚度比、确定最佳的压下率与厚度比提供依据。（4）模拟了同径异步轧制不锈钢复合板，以验证异步轧制可以减轻轧后翘曲现象，证明其可用于改善轧后板形，提高轧制复合质

6、量。并通过对比多种轧制速度，以确定最佳的异步速比。关键词：不锈钢/碳钢复合板；热轧；有限元仿真；复合判据；轧制压下率；变形行为-I-燕山大学工学硕士学位论文AbstractAsmodernindustryhasincreasinglyhighrequirementformaterials,demandforcompositematerialsismoreandmorestrong.Withtheadvantageofhighperformanceandcost-effective,stainlesssteelcladplatewillgetmoreextensiveapp

7、licationinthefuture.Hotrollingmethodisoneofthemostwidelyusedwaytomanufacturestainlesssteelcladplate,whichhaslowrequirementtoequipment,andcanmakemassproduction,sopeoplehasbeenstudyingitrecentyears.TheFiniteElementMethod(FEM)hasmanyadvantagestotraditionalresearchmetho