一种板材轧制在线控制模型的建模方法

摘要

本发明涉及一种板材轧制在线控制模型的建模方法，使用刚塑性有限元法进行建模，包括以下步骤：以板材中心线作为x轴，板材厚度方向作为y轴建立二维平面应变轧制模型；输入轧制条件和参数；采用四边形单元对轧制接触区下侧的轧制变形区划分有限元网格，进行有限元前处理；设定有限元的初始速度场；以上述初始速度场为初始值建立刚塑性有限元能量泛函，采用阻尼牛顿法迭代求解能量泛函的极小值点，获得真实速度场；根据真实速度场计算应变率场、应力场，进而计算轧制力、轧制力矩以及前滑值在线控制参数，得到板材轧制在线控制模型。本发明提高了有限元的计算速度，实现了板材轧制刚塑性有限元的在线快速计算和控制，抗干扰能力强，稳定性好。

主权项

一种板材轧制在线控制模型的建模方法，其特征在于：使用刚塑性有限元法进行建模，具体包括以下步骤：以板材中心线作为x轴，板材厚度方向作为y轴建立二维平面应变轧制模型；输入已知的轧制条件和参数；依据输入轧制条件和参数，在二维平面应变轧制模型中采用四边形单元对轧制接触区下侧的轧制变形区划分有限元网格，进行有限元前处理；根据有限元前处理中加载的已知的速度边界条件及板材轧制特点设定有限元的初始速度场；以上述初始速度场为初始值建立刚塑性有限元能量泛函，采用阻尼牛顿法迭代求解能量泛函的极小值点，获得真实速度场；根据真实速度场计算应变率场、应力场，进而计算轧制力、轧制力矩以及前滑值在线控制参数，得到板材轧制在线控制模型；所述有限元前处理包括：把轧制入口后侧和轧制出口前侧处理为刚体，进行有限元单元的节点和单元编号，计算节点坐标，有限元单元形函数矩阵和B矩阵，加载已知速度边界条件。