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冷轧高强钢板淬火过程板形瓢曲缺陷演变规律研究

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金属学报 2017年第4期53卷 385-396页

作者：张清东林潇曹强卢兴福张勃洋胡树山北京科技大学机械工程学院北京100083

针对已有板形瓢曲浪形缺陷冷轧高强钢板的淬火过程,应用ABAQUS有限元分析平台及其UMAT二次开发功能,建立淬火过程温度-组织-应力应变多场耦合的有限元仿真模型,研究淬火过程高强钢板的弹塑性变形行为及其对初始板形瓢曲缺陷的改变。通... 详细信息

针对已有板形瓢曲浪形缺陷冷轧高强钢板的淬火过程,应用ABAQUS有限元分析平台及其UMAT二次开发功能,建立淬火过程温度-组织-应力应变多场耦合的有限元仿真模型,研究淬火过程高强钢板的弹塑性变形行为及其对初始板形瓢曲缺陷的改变。通过热模拟实验结果对该有限元仿真模型进行了验证,模拟再现了已瓢曲高强钢板的淬火过程及弹塑性变形,获得了板形瓢曲浪形在淬火过程中的演变规律,指出钢板宽度方向上的温度梯度以及依先后顺序相变所引起的钢板纵向延伸变形沿宽度方向上分布不均匀,导致原有板形瓢曲浪形发生改变,甚至可以生成新的瓢曲浪形。定义了描述板形瓢曲浪形改变程度的指标,如浪高变化率、浪宽变化率、浪距变化率,定量揭示横向温差、张力等工艺参数对冷轧高强钢板淬火过程板形变化的影响规律。搭建实验室冷轧钢板淬火实验研究系统,开展具有单边浪板形瓢曲缺陷钢板的淬火实验,实验结果与仿真计算结果取得定性一致。

关键词：高强钢淬火瓢曲边浪中浪数值模拟

正交各向异性带钢瓢曲变形行为样条有限元研究

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工程力学 2014年第10期31卷 222-227,256页

作者：张清东卢兴福张晓峰北京科技大学机械工程学院北京100083

带钢在轧制过程由于晶粒的择优取向而产生各向异性,为了研究这种各向异性对带钢板形瓢曲行为的影响规律,针对生产中常见的板形瓢曲缺陷,根据正交各向异性薄板小挠度理论和屈曲问题的驻值势能原理,建立了带钢在纵向延伸塑性应变(初应变)... 详细信息

带钢在轧制过程由于晶粒的择优取向而产生各向异性,为了研究这种各向异性对带钢板形瓢曲行为的影响规律,针对生产中常见的板形瓢曲缺陷,根据正交各向异性薄板小挠度理论和屈曲问题的驻值势能原理,建立了带钢在纵向延伸塑性应变(初应变)作用下以样条函数为基础的前屈曲样条有限元计算模型,获得了屈曲临界塑性应变、临界波长与带钢各向异性程度的关系;根据大挠度理论和虚功原理,应用样条有限元获得了正交各向异性带钢后屈曲路径。计算分析了带钢正交各向异性程度对中浪、边浪、四分之一浪、边中复合浪屈曲变形前屈曲临界条件及后屈曲变形过程的影响规律。

关键词：正交各向异性带钢瓢曲前屈曲后屈曲样条有限元法

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带钢高温态横向瓢曲的理论与试验

机械工程学报 2008年第8期44卷 219-226页

作者：张清东常铁柱戴江波北京科技大学机械工程学院北京100083

对连续退火生产线上处于高温态的薄宽带钢的横向瓢曲的生成机理提出一种新的解释,认为传统认知的横向瓢曲是横向温差造成的所谓'热瓢曲'的论断并不正确,带钢横向瓢曲的主因是由于带钢宽向中部局部区域张力集中导致不均匀拉伸变形造成的... 详细信息

对连续退火生产线上处于高温态的薄宽带钢的横向瓢曲的生成机理提出一种新的解释,认为传统认知的横向瓢曲是横向温差造成的所谓'热瓢曲'的论断并不正确,带钢横向瓢曲的主因是由于带钢宽向中部局部区域张力集中导致不均匀拉伸变形造成的局部屈曲,即类同于冲压成形中的起皱皱曲变形,并通过解析分析和数值计算研究揭示出带钢横向瓢曲变形过程的力学规律;借鉴YBT试验方法,以冷态下的板料不均匀拉伸试验验证了解析分析方法和数值计算模型的正确性;研究提出了抑制连续退火炉内带钢'热瓢曲'现象的一系列对策措施,用于宝钢股份2#连退机组取得成功。

关键词：带钢临界应力瓢曲解析法有限元法连续退火

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连退炉内炉辊热变形对带钢瓢曲变形的影响

中南大学学报（自然科学版） 2012年第5期43卷 1724-1731页

作者：唐荻杨静苏岚江海涛杨荃北京科技大学高效轧制国家工程研究中心北京100083

利用有限元法,采用单锥度辊作为炉辊初始辊形,分别通过热应力计算和屈曲分析,连续退火炉加热段和快冷段内炉辊热变形及其对带钢瓢曲变形的影响。研究结果表明:在加热段,炉辊热变形后,随着炉辊温差的增大,炉辊形状分别为双锥度辊、单锥... 详细信息

利用有限元法,采用单锥度辊作为炉辊初始辊形,分别通过热应力计算和屈曲分析,连续退火炉加热段和快冷段内炉辊热变形及其对带钢瓢曲变形的影响。研究结果表明:在加热段,炉辊热变形后,随着炉辊温差的增大,炉辊形状分别为双锥度辊、单锥度辊和"M"型辊,且炉辊总锥度随温差增大而减小;当炉辊温差在一定范围之内时,炉辊热变形对防止带钢瓢曲变形有利;在快冷段,炉辊热变形后,炉辊变为双锥度辊,随炉辊温差的增大,炉辊总锥度变大,且带钢更容易发生瓢曲变形。基于计算分析,从炉辊热变形角度考虑,对加热段和快冷段的炉辊的温差控制及炉辊选择给出了合理的建议。

关键词：连续退火炉炉辊热变形温差带钢瓢曲

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热镀锌退火炉带钢瓢曲问题与控制措施

冶金动力 2022年第2期 53-55页

作者：钱鑫王弘扬李志庆马鞍山钢铁股份有限公司冷轧总厂安徽马鞍山243000

结合马钢4#热镀锌线的生产经验,对薄宽规格带钢在立式退火炉中加热时所出现的瓢曲现象进行分析,寻求瓢曲产生的原因,同时,采取相应的控制措施,减少或抑制该缺陷的产生。

关键词：热镀锌退火炉瓢曲

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连续退火过程中带钢热瓢曲产生的机理

塑性工程学报 2012年第1期19卷 97-102页

作者：白振华石晓东张岩岩马续创胡宝福傅耀湘周利燕山大学机械工程学院亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室秦皇岛066004 宝钢股份有限公司不锈钢事业部上海200431 首钢总公司设备部北京100043

针对带钢连续退火过程中的热瓢曲问题,结合连续退火机组的设备特征及生产工艺特点,克服以往研究中忽略炉辊转动对与炉辊接触部分带钢受力影响的弊端;提出带钢上第一、第二横向压应力区的概念,运用非线性有限元软件MSC.Marc以加热段为例... 详细信息

针对带钢连续退火过程中的热瓢曲问题,结合连续退火机组的设备特征及生产工艺特点,克服以往研究中忽略炉辊转动对与炉辊接触部分带钢受力影响的弊端;提出带钢上第一、第二横向压应力区的概念,运用非线性有限元软件MSC.Marc以加热段为例,对连退过程中带钢的受力和变形情况进行动态模拟,详细分析热瓢曲发生与发展的过程及其产生机理,为现场热瓢曲的治理,提供了有益的参考。

关键词：连续退火瓢曲有限元模拟横向压应力屈曲

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连续退火/热镀锌带钢瓢曲机理研究

金属热处理 2012年第3期37卷 77-80页

作者：张利祥李俊张理扬宝山钢铁股份有限公司研究院汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室上海200941 宝山钢铁股份有限公司冷轧厂上海200941

根据金属塑性理论建立了带钢稳定通板的理论模型,采用非线性软件Abaqus/standard对模型进行求解,对连续退火/热镀锌机组带钢瓢曲机理进行了研究。结果发现,横向压缩应力随着辊子凸度、带钢张力的增大而增大;在带钢传输过程中由于辊面与... 详细信息

根据金属塑性理论建立了带钢稳定通板的理论模型,采用非线性软件Abaqus/standard对模型进行求解,对连续退火/热镀锌机组带钢瓢曲机理进行了研究。结果发现,横向压缩应力随着辊子凸度、带钢张力的增大而增大;在带钢传输过程中由于辊面与带钢之间的摩擦力,使横向压缩应力进一步增大,逐渐形成瓢曲;对比发现有限元模拟瓢曲发生与长大过程与大生产线的情况基本一致,瓢曲的宽度为2～4 mm。系统讨论了带钢瓢曲的判别标准,当带钢的横向壳弯曲曲率达到0.1 mm-1时,带钢就会发生瓢曲。

关键词：带钢连续退火线瓢曲横向压缩应力

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连续退火机组带钢瓢曲临界张力的研究

钢铁 2012年第6期47卷 42-45页

作者：张利祥李俊张理扬汽车用钢开发与应用技术国家重点实验室宝山钢铁股份有限公司上海200941

根据金属塑性理论建立了带钢稳定通板的理论模型,并对模型进行求解,求解分为张力加载与辊子转动两步进行。系统地研究了瓢曲的形成与发展,以及辊形与带钢尺寸对带钢瓢曲临界张力的影响等。结果表明:引起带钢瓢曲的横向压缩应力由不均匀... 详细信息

根据金属塑性理论建立了带钢稳定通板的理论模型,并对模型进行求解,求解分为张力加载与辊子转动两步进行。系统地研究了瓢曲的形成与发展,以及辊形与带钢尺寸对带钢瓢曲临界张力的影响等。结果表明:引起带钢瓢曲的横向压缩应力由不均匀拉伸诱发的横向压缩应力和由摩擦产生的附加横向压缩应力两部分构成,瓢曲在带钢传输过程中逐步形成;对比发现有限元模拟的瓢曲发生与长大过程与大生产的情况基本一致,瓢曲的宽度约为2～4mm。并且带钢瓢曲的临界张力随着辊子凸度的增大、辊子平台区长度的减小、辊面粗糙度的减小、带钢厚度的减小而逐渐减小。

关键词：带钢连续退火线瓢曲横向压缩应力瓢曲临界张力

CAPL均热室供热制度对炉温及带钢热瓢曲的影响

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钢铁 1996年第10期31卷 46-50,54页

作者：李文科许永贵赵永生华东冶金学院宝山钢铁(集团)公司

通过模拟实验研究和现场实际测试，找出了ＣＡＰＬ均热室在不同供热制度下，炉温和带温的分布规律，分析了它们对带钢产生热瓢曲的影响，提出了改进的措施。

关键词：均热室供热制度炉温带钢瓢曲退火