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1、上海交通大學碩士學位論文中厚板熱軋綜合解析數值法建模的幾個關鍵問題研究摘要隨著國際市場競爭的日益激烈，軋鋼生產技術的研究和開發(fā)的主導思想也向著提高產品質量、增加產品品種、降低生產成本的方向發(fā)展。因此，如何優(yōu)化軋制工藝、擴大產品規(guī)格、提高產品質量便是擺在鋼鐵生產和研究部門面前的重要課題。板材多道次熱軋的綜合解析數值模型包括三個主要部分：溫度、軋制力和應變。本文以本課題組開發(fā)的板材多道次熱軋的綜合解析數值程序為平臺，針對其材料流動應力輸入模塊，增加了基于試驗數據的材料流動應力插值計算程序，并以計算溫度場所必須輸入的對流換熱系數為例，研究了
2、參數的反求技術，對于提高軋制工藝計算精度具有一定的意義。本文的主要工作如下：(1)建立了材料流動應力插值模型，為軋制力的準確計算創(chuàng)造良好的基礎。解決了傳統(tǒng)軋制理論和計算模型中設流動應力為常數，獲得的軋制力難以反映溫度變化和加工硬化影響的問題。應力插值模型在給定少量數據點的情況下便可以計算出任意合理位置的應力，與根據實驗數據回歸的經驗公式相比，插值計算方法易于應用，且適用范圍廣。(2)通過試錯法反求計算熱軋變形溫度場的對流換熱系數，提高了模型的計算精度并為工藝優(yōu)化提供參考。溫度場的分布，是軋制變形工藝計算的重要參數，它直接影響到金屬的變
3、形抗力的數值。在板材多道次熱軋的綜合解析數值程序中，采用級數解法構造了板材熱軋過程的溫度場解析函數，建立了相鄰過程之間函數系數的轉換關系，實現(xiàn)了多種過程和多個道次的溫度變化的連續(xù)計算。其中，對流換熱系數的數值對溫度場的計算起了重要作用。本文探討了通過參數反求技術來獲得最優(yōu)對流換熱系數的方法，提高了計算精度。(3)以某牌號鋼的熱軋為例，通過模擬結果與工程實測數據的對比，表明所建立的綜合解析數值模型經過改進后，能夠正確描述軋制過程中軋件溫度場的變化和道I上海交通大學碩士學位論文次軋制壓力情況，且能夠反求出符合實際工程情況的熱軋工藝參數，為
4、軋制規(guī)程優(yōu)化提供參考，對提高產品質量和延長軋機壽命有一定的幫助。關鍵詞：板材，熱軋，數學模型，反求，軋制力，溫度II上海交通大學碩士學位論文RESEARCHOFMULTI-PASSPLATEHOTROLLINGBYMATHEMATICMODELABSTRACTInordertokeepupwiththeglobalcompetition,thepredominantaimofrollingtechnologyisdirectedtowardthedevelopmentoflowercost,betterqualityandmoreva
5、rietiesofproduct.ButhowtoachievethesetargetsisanimportantsubjecttotheIron&Steelfiled.Themathematicmodelmentionedinthispaper,includesthreemainparts:temperaturesolutionmodule,rollingpressuremoduleandstrainmodule.Basiconthismodel,themethodofinversedeterminationofthermalbou
6、ndaryparametersisstudiedandanewflowstressinputmoduleisaddedtotheexistingprogram.Firstly,aninterpolationmoduleisestablishedforthecalculationofrollingforce.Inthismodule,theinfluenceoftemperaturevariationandworkhardeningisbetterexpressedcomparedtothetraditionaltheoryandcal
7、culatedmodel.Also,ithasbetterperformancethanthoseempiricalformulas.Stresscanbecalculatedbasedoncertaindataandtherangeofapplicabilityisexpanded.Secondly,thecoefficientsofheatfilmconvectionareinverselydeterminedbytrailanderrormethod.Thiscanimprovetheprecisionofcalculation
8、andbehelpfulforrollingscheduleoptimization.Distributionoftemperaturefieldisanimportantfactorduringthesimulatio
