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基于上限法的大型筒节轧制力能参数建模分析

塑性工程学报 2022年第3期29卷 66-72页

作者：赵强杜凤山燕猛四川建筑职业技术学院机电与信息工程系四川德阳618000 燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

为深入理解大型筒节轧制变形力学行为,运用上限法建立了满足运动边界的速度场和应变速率场,建立了变形区金属塑性变形功率、剪切功率和摩擦功率的计算模型。考虑抱辊力对大型筒节成形的影响,利用能量原理建立了大型筒节轧制力能参数计... 详细信息

为深入理解大型筒节轧制变形力学行为,运用上限法建立了满足运动边界的速度场和应变速率场,建立了变形区金属塑性变形功率、剪切功率和摩擦功率的计算模型。考虑抱辊力对大型筒节成形的影响,利用能量原理建立了大型筒节轧制力能参数计算解析模型。并基于自主编制的仿真软件分析了筒节尺寸、轧制速度和摩擦因数等工艺参数对轧制力能参数的影响规律。对比了计算结果与轧制现场实测数据,发现最大偏差不超过10%,说明计算结果与实测数据吻合较好,所建模型能准确快速预测大型筒节轧制力能参数。

关键词：上限法大型筒节轧制力能参数工艺参数

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304不锈钢特厚板热轧复合过程物理模拟

应用基础与工程科学学报 2015年第6期23卷 1266-1274页

作者：黄华贵吕增伟燕猛杜凤山燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004

以304不锈钢特厚板热轧复合工艺为研究对象,基于轧制变形区复合界面微元体热力学条件相似性,在Gleeble热模拟机真空环境下,进行了热轧复合物理模拟实验.通过复合界面显微组织观测、EDS能谱分析、剪切强度测试和断口SEM分析,并引入复合... 详细信息

以304不锈钢特厚板热轧复合工艺为研究对象,基于轧制变形区复合界面微元体热力学条件相似性,在Gleeble热模拟机真空环境下,进行了热轧复合物理模拟实验.通过复合界面显微组织观测、EDS能谱分析、剪切强度测试和断口SEM分析,并引入复合界面剪切强度与母材原始剪切强度的比值作为定量参数指标,研究了轧制温度、压下率和变形速率等工艺参数对界面复合质量的影响规律,为开展工艺优化和热轧复合界面强度数值预测提供了依据.

关键词：特厚板热轧复合物理模拟复合界面剪切强度

42CrMo钢棒材轧后缓冷工艺数值模拟与实验

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材料热处理学报 2014年第6期35卷 202-206页

作者：黄华贵燕猛叶丽芬杜凤山燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004

针对42CrMo钢大棒材轧后冷却过程中的组织性能控制与表面裂纹问题,在Gleeble热模拟平台研究了42CrMo钢的组织转变规律及其动态CCT曲线,并建立了150 mm大棒材轧后输送和缓冷过程的温度-组织-应力场耦合有限元模型,对轧件轧后温度变化... 详细信息

针对42CrMo钢大棒材轧后冷却过程中的组织性能控制与表面裂纹问题,在Gleeble热模拟平台研究了42CrMo钢的组织转变规律及其动态CCT曲线,并建立了150 mm大棒材轧后输送和缓冷过程的温度-组织-应力场耦合有限元模型,对轧件轧后温度变化、显微组织和应力状态进行了模拟分析。结果表明,当采用缓冷工艺且轧件入坑温度高于600℃时,棒材横截面内组织主要为珠光体和铁素体,与工业现场取样结果一致,符合对大棒材切削加工性能的实际要求。空冷条件下,轧件表面金属处于拉应力状态且最大周向应力为13 MPa,缓冷工艺能够降低工件内部温度梯度和应力水平,对抑制表面裂纹萌生有重要作用。

关键词：大棒材缓冷工艺 CCT曲线组织转变应力

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线棒材轧后冷却过程综合换热系数的实验测定

热加工工艺 2014年第3期43卷 84-87页

作者：黄华贵燕猛杜凤山燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004

通过分析线棒材轧后冷却的各个环节,设计并研制了一套在不同冷却工况条件下测量工件和冷却介质间的综合换热系数的新型实验装置。以此为平台,利用综合换热系数反求原理,给出了42CrMo大棒材在自然空冷、强制风冷和水雾冷却条件下的对流... 详细信息

通过分析线棒材轧后冷却的各个环节,设计并研制了一套在不同冷却工况条件下测量工件和冷却介质间的综合换热系数的新型实验装置。以此为平台,利用综合换热系数反求原理,给出了42CrMo大棒材在自然空冷、强制风冷和水雾冷却条件下的对流换热系数曲线。将所测数据作为边界条件,成功实现了对某厂准150 mm大棒材轧后冷却过程温度场和相变组织演变的有限元准确数值预报。研究结果能为线棒材轧后控冷工艺设计与优化提供重要指导。

关键词：线棒材轧后冷却换热系数反求原理有限元方法

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轻质铝合金轮毂分级淬火形性调控策略

中国机械工程 2023年第10期34卷 1214-1219,1229页

作者：池慧燕猛项鹏飞徐正琦安子军黄华贵燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心秦皇岛066004

为实现轻质铝合金轮毂的热处理变形精准调控,提出了喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺,通过搭建铝合金轮毂分级热处理试验平台及设计轮毂端面变形检测装置,对轻质铝合金轮毂热处理变形特性进行了详细分析。研究结果表明,轮毂内/外轮缘... 详细信息

为实现轻质铝合金轮毂的热处理变形精准调控,提出了喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺,通过搭建铝合金轮毂分级热处理试验平台及设计轮毂端面变形检测装置,对轻质铝合金轮毂热处理变形特性进行了详细分析。研究结果表明,轮毂内/外轮缘端面变形特性受轮毂结构刚度的影响,内轮缘变形呈现与外轮缘随动的变形特征;受轮毂换热不均匀、内部组织缺陷等影响,整体变形呈现一定的随机特性。在喷淋+入水的新型分级区域淬火新工艺下,轮毂典型监测点力学性能、硬度指标满足国标要求,轮毂外轮缘端面变形最大减幅达41.5%,新工艺可有效改善轻质铝合金轮毂的热处理轮毂端面变形情况。

关键词：铝合金轮毂端面变形分级淬火形性调控

大棒材轧后控制冷却和组织预测的尺寸效应研究

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热加工工艺 2014年第15期43卷 103-106页

作者：王巍燕猛刘文文安子军燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺技术工程研究中心河北秦皇岛066004

针对大棒材轧后冷却工艺中的尺寸效应问题，建立了42CrMo不同直径（φ25-φ150mm）棒材轧后冷却过程温度一组织耦合非线性有限元模型。通过数值模拟，对比分析了空冷、风冷、雾冷和水冷条件下，棒材直径对工件内部温度场、温降速率和组... 详细信息

针对大棒材轧后冷却工艺中的尺寸效应问题，建立了42CrMo不同直径（φ25-φ150mm）棒材轧后冷却过程温度一组织耦合非线性有限元模型。通过数值模拟，对比分析了空冷、风冷、雾冷和水冷条件下，棒材直径对工件内部温度场、温降速率和组织分布均匀性的影响规律，研究了大棒材轧后控冷工艺的尺寸效应，并通过冷却实验验证了数值模型的正确性，这能为线棒材轧后控冷工艺制定与优化提供重要依据。

关键词：大棒材控制冷却温度场相变组织尺寸效应

三层复合铝板固-液-固铸轧复合工艺变形特性及层厚比调控

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中国有色金属学报 2023年第4期33卷 1038-1046页

作者：赵日东燕猛申惠赟郭来芬黄华贵燕山大学机械工程学院秦皇岛066004 燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 燕山大学河北省轻质结构装备设计与制备工艺技术创新中心秦皇岛066004 燕山大学信息科学与工程学院秦皇岛066004

本文以三层复合铝板固-液-固铸轧复合工艺作为研究对象,基于***生死单元法建立了二维热-力耦合模型并通过实验验证模型的可靠性;依据该模型获得铸轧区组元金属的变形特性及层厚比随工艺参数变化规律,并构建层厚比预测模型。结果表明:覆... 详细信息

本文以三层复合铝板固-液-固铸轧复合工艺作为研究对象,基于***生死单元法建立了二维热-力耦合模型并通过实验验证模型的可靠性;依据该模型获得铸轧区组元金属的变形特性及层厚比随工艺参数变化规律,并构建层厚比预测模型。结果表明:覆层在KISS点附近开始发生塑性变形,变形程度取决于KISS点高度。覆层厚度、铸轧速度对覆层层厚比的影响最为明显。基于该模型构建的层厚比预测模型具有较高的准确性,其最大相对误差仅为2.77%。最后,根据该预测模型,提出层厚比调控策略,即应先确定覆层厚度,随后匹配铸轧速度,最后调整浇铸温度与预热温度。

关键词：三层复合铝板固-液-固铸轧复合变形特性层厚比

板坯头/尾部平面形状对铝合金厚板粗轧头尾切除量的影响

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中国有色金属学报 2017年第6期27卷 1102-1108页

作者：燕猛黄华贵张彩云杜凤山张尚斌燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心秦皇岛066004 中国第二重型机械集团公司重型机械设计研究院成都610052

为降低铝合金厚板粗轧头尾切除量,提高热轧铝板成材率,以5052铝合金材料为对象,基于DEFORM商用软件,利用刚塑性有限元方法模拟板厚和压下量对头尾鼓形深度的影响规律,建立头尾切除量定量预测模型。以此为基础,开展多道次可逆轧制过程中... 详细信息

为降低铝合金厚板粗轧头尾切除量,提高热轧铝板成材率,以5052铝合金材料为对象,基于DEFORM商用软件,利用刚塑性有限元方法模拟板厚和压下量对头尾鼓形深度的影响规律,建立头尾切除量定量预测模型。以此为基础,开展多道次可逆轧制过程中头/尾部普通平面、圆弧平面、梯形平面下的轧件头尾切除量演变规律探究,结果表明:圆弧平面与梯形平面能减少头尾切损约18%~20%。普通平面的头尾切除量预测模型已应用于实际轧制规程,预测结果和现场实测情况吻合,验证了有限元模拟结果的正确性。综合考虑铸锭的端面铣削工艺,梯形平面更有利于现有铝合金厚板热轧生产。

关键词：铝合金厚板头尾切除量头/尾部平面形状刚塑性有限元方法

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基于模型驱动的冷轧带钢虚拟建模与系统仿真

钢铁 2016年第3期51卷 63-67,83页

作者：燕猛黄华贵史英钦杜凤山燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心河北秦皇岛066004

为解决冷轧带钢板形和轧机动作的模型驱动与人机交互问题,以冷轧带钢出口张应力横向分布和板带屈曲判别模型为基础,提出了基于VRML高程格网(Elevation Grid)节点的虚拟带钢建模技术,实现了边浪、中浪等常见板形缺陷的量化解析预测和三... 详细信息

为解决冷轧带钢板形和轧机动作的模型驱动与人机交互问题,以冷轧带钢出口张应力横向分布和板带屈曲判别模型为基础,提出了基于VRML高程格网(Elevation Grid)节点的虚拟带钢建模技术,实现了边浪、中浪等常见板形缺陷的量化解析预测和三维动态可视化呈现,并结合国内某厂2 230 mm冷连轧机组出口板形仪实测数据,将浪形几何参数数值预测结果与现场带钢板形缺陷进行对比,两者吻合良好。在此基础上,以650 mm UCM单机架可逆冷轧机组为对象,利用MATLAB/Simulink 3D Animation工具箱,将轧机、带钢、厂房车间等VRML三维场景与轧制过程Simulink仿真模型进行了通讯集成,为虚拟现实系统开发奠定了基础。

关键词：板形缺陷虚拟带钢屈曲判别模型 VRML 模型驱动