Deform中厚板轧后冷却过程温度场的有限元模拟(5)
冷却过程温度模型是提高温度控制精度的核心和关键。中厚板控制冷却过程中，钢板的终冷温度和冷却速度的控制是决定成品钢板组织性能的重要工艺参数[11]。建立控制冷却过程的温度场模型是钢板温度均匀性控制的前提条件。对于钢板轧后的控制冷却来说，温度不仅影响金属内部应力、应变，而且还与轧件内部微观组织结构的变化有着极为密切的关系。在分析冷却不均匀对钢板的板形和组织性能造成的影响时，精确的温度场模型是必不可少的。随着计算机软硬件技术以及有限元计算技术的发展，有限元法在板带轧制的问题解决方面的应用已较成熟。这也说明了中厚板轧后冷却过程温度场的有限元模拟实验的可行性[12]。
以前传统的测量中厚板内部温度沿宽度和长度方向上分布情况的方法，主要是通过红外线扫描仪测量表面温度从而来推算中厚板内部温度，但是此方法不但费神耗时而且还存在一定的误差不够精确，因此这种传统的方法已经不能满足现代工业发展的需求。近年来，随着计算机技术的普及和计算速度的不断加快，有限元模拟技术慢慢的发展起来并且被应用与各个领域。在塑性成形方面，有限元模拟技术也为我们很好得提供了探明的实质过程以及全方位、全过程的信息，而且还能具体地描绘应力场、应变场、温度分布、晶粒度和再结晶体积百分数等信息。与传统方法相比较，采用有限元模拟技术来研究物理量分布情况，更为方便快捷，也可以节省大量的人力、物力以及财力，最为主要的一点是采用有限元模拟技术研究所得的实验结果更为直观和准确，有利于后续的分析及研究[13]。
为此，本次课题中引入了有限元模拟技术并以中厚板轧后冷却过程为研究对象，从简化条件下的温度场有限元模拟入手，将其模拟的结果与实际实验采集到的数据进行比较分析，从而印证有限元模拟技术在中厚板轧后冷却过程温度场的实际应用性，以此同时也说明了中厚板轧后冷却过程温度场的有限元模拟是具有重要意义的。
1.5 课题的研究内容
对低碳微合金中厚板轧后冷却过程的温度场分布进行数值模拟研究，分析各种冷却条件对中厚板沿厚度及宽度方向温度场变化情况的影响，并讨论各自的影响规律，从而制定较为合理的轧后冷却工艺。
具体研究内容如下：
（1） 根据课题内容和要求进行大量文献资料查阅，完成开题报告以及英文文献的译文工作。
（2） 了解中厚板轧后的冷却工艺。
（3） 了解国内外有限元模拟技术在板带钢轧制中的现状及发展趋势。
（4） 能够熟练运用有限元软件模拟分析在不同冷却条件对中厚板沿厚度及宽度方向温度场变化情况的影响，从而制定合理的轧后冷却工艺。
（5） 对试验结果进行分析，整理试验数据。
（6） 完成论文的撰写。
2 DEFORM有限元分析软件
2.1 引言
本世纪七十年代以来，随着计算机集计算机技术的迅猛发展，以有限元为代表的数值模拟方法在塑性加工领域中得到了广泛的应用。有限元数值模拟中关键技术的成功处理和试验条件同模拟技术的有效结构，使塑性加工领域中的有限元分析技术从理论研究走向了实际生产应用。随之产生了相应的商品化分析软件，DEFORM即为其中之一。
2.2 DEFORM软件简介
DEFORM是一套基于有限元分析方法的专业工艺仿真系统，用于分析金属成形及其相关的各种成形工艺和热处理工艺[14]。二十多年来的工业实践证明了基于有限元法的DEFORM有着卓越的准确性和稳定性，模拟引擎在大流动、行程载荷和产品缺陷预测等方面同实际生产相符，保持着令人叹为观止的精度，被国际成形模拟领域公认为处于同类型模拟软件的领先地位。
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