2007
年
12
月
第
26
卷第
12
期
机械科学与技术
December
2007
Mechanical
Science
and
Technology
for
Aerospace
Engineering
Vo
l.
26
No.12
<
不锈钢复合板冷轧过程有限元模拟
刘志亮，张文志
(燕山大学机械工程学院，秦皇岛
066004)
刘志亮
摘
要:研究了双金属复合板中不锈钢复合板的冷轧生产工艺，并用大型有
f
J.元软件
ANSYS
模拟
了不锈钢复合板的冷轧过程。建立了包括上下辑、轧件在内的二维模型，采取适当的加载和约束条
件，对不锈钢复合板的冷轧做了模拟，最后得出了不同压下条件下，轧制变形区域内应力应变分布
情况。并分析出不锈钢复合板首道次的压下条件，这与冷轧带钢厂不锈钢复合板实际的生产工艺
条件是一致的。
关键词:不锈钢复合板;冷轧;模拟
中图分类号
:TG333.3
文献标识码
:A
文章编号:
1003-8728
(2007)
12-1588
-0
4
Finite Element Simulation
of
the Cool Rolling
of
Stainless Clad Strips
Liu Zhiliang , Zhang Wenzhi
(
College
of
Mechanical
Engineering
,
Yanshan
University
,
Qinhuangdao
066004
)
Abstract:
We study the cool rolling of stainless clad strips in bimetal composite plates. Using suitable loading and
constraint conditions ,
we
simulate their cool rolling with the large finite-element (
FE)
software ANSYS , and estab-
lish the 2D model that contains the
upper
and lower rollers and rolled pieces.
The
simulation produces the distribu-
tions of stress and strain in the rolling deformation regions under various rolling conditions. We also analyze the roll-
ing conditions of the first rolling of stainless clad strips. The analysis results show that the rolling conditions are
consistent with those of a cool rolling strip workshop.
Key
words:
stainless clad strip; cool rolling; simulation
目前，国内复合板的年产量约
5
万吨，而市场需求
约 ω
万吨，国内外的市场潜力巨大。不锈钢复合板作
为整体不锈钢的替代材料，可应用于需求整体不锈钢
的所有行业，不锈钢复合板比不锈钢板可节约铭、镰元
素
70%
-80%
，这对我国这个锡、镰资源贫乏的国家来
说，具有重大的意义和社会效益。复合板组成中不锈
钢占1/
5
-1/
6
左右，可极大地节省不锈钢板材，因此
成本仅为不锈钢板材的1/
3
，价格可降至整体不锈钢的
3/4
-213
。通过有限元软件分析轧制变形问题，我们
更加认识到有限元法的灵活方便与模拟可信性，它能
够直观地解析各种轧制变形状态，为数据结果信息提
供了多种输出方式，成为解析轧制变形问题的一种好
的计算工具。采用数值模拟方法进行数值实验是近年
来轧制理论研究中的趋势，将有限元方法应用于轧制
过程的理论研究不但可以节省实验费用，而且因其高
速性和可靠性可以对轧制过程中不易进行实验研究的
课题进行深入的探讨
[1
，
2]
。
收稿日期
:2006
-12 -28
图
1
双金属轧制模型
1
复合板轧制有限元模型
如图
1
双金属轧制模型，双金属复合板轧制不
同于单板轧制，它是一种非对称轧制，其左右部分对
称而上下部分不对称。由于轧制的两种金属材料的
不同，不锈钢复合带材轧制又是非对称且存在大变
形、大位移、材料非线性、双向接触非线性、边界摩擦
作者简介:刘志亮(1
962
-)
，男(汉)
，山东，副教授，硕士，
zhiliangliu@
ysu.
edu.
cn
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