Сборник научных трудов ДонГТИ

Статья

Наименование Адаптация метода конечно-элементного моделирования процесса прокатки овального раската в круглом калибре
Авторы Снитко С. А., д. т. н., доц.
Денищенко Н. П., ст. преп.
Пилипенко В. В., к. т. н., ст. преп.
Раздел Металлургия и материаловедение
Год 2021 Выпуск 66 Страницы 32 - 39
УДК 621.785
Аннотация Метод конечно-элементного моделирования является эффективным инструментом совершенствования технологии прокатки сортовых профилей. Известно, что он требует адаптации применительно к каждому исследуемому процессу. Настоящая работа посвящена его адаптации применительно к процессу прокатки овального раската в круглом калибре. С использованием метода расчета напряжения течения металла, учитывающего накопленную деформацию, а также процессов динамического преобразования структуры металла при горячей прокатке разработана функция компьютерной программы по автоматизированному формированию компьютерной базы цифровой информации о напряжении течения металла, которая необходима для выполнения конечно-элементных расчётов в системе DEFORM-3D. Выполнено конечно-элементное моделирование процесса прокатки в клети 750 круга диаметром 150 мм из стали 45. Отклонение расчетного значения силы прокатки от экспериментального составило 9,3 %.
Реферат Цель. Выполнить адаптацию метода конечно-элементного моделирования применительно к процессу прокатки овального раската в круглом калибре.
Методика. С использованием метода расчета напряжения течения металла, учитывающего накопленную деформацию, а также процессов динамического преобразования структуры металла при горячей прокатке разработана функция компьютерной программы по автоматизированному формированию компьютерной базы цифровой информации о напряжении течения металла, которая необходима для выполнения конечно-элементных расчётов в системе DEFORM-3D. Реализация моделирования процесса прокатки в системе DEFORM-3D выполнена методом конечно-элементного моделирования.
Результаты. Выполнена адаптация метода конечно-элементного моделирования применительно к процессу прокатки овального раската в круглом калибре. Разработана функция компьютерной программы по автоматизированному формированию компьютерной базы цифровой информации о напряжении течения металла, которая необходима для выполнения конечно-элементных расчётов в системе DEFORM-3D. Выполнено конечно-элементное моделирование процесса прокатки в клети 750 круга диаметром 150 мм из стали 45. Отклонение расчетного значения силы прокатки от экспериментального составило 9,3 %. Отклонение расчетного значения температуры металла на поверхности круга от экспериментального составило 4,5 %. Размеры круга получены в пределах поля допусков по ГОСТ 2590-2006.
Научная новизна. Научная новизна представленной работы состоит во вновь разработанной модели процесса прокатки овального раската в круглом калибре на основе метода конечных элементов и расчете напряжения течения металла, учитывающем накопленную деформацию, а также процессы динамического преобразования структуры металла при горячей прокатке.
Практическая значимость. Разработанные модель процесса прокатки овального раската в круглом калибре и компьютерная программа автоматизированного формирования базы цифровой информации о напряжении течения металла позволяют оперативно выполнять совершенствование способов и калибровок для прокатки круглых профилей.
Ключевые слова процесс прокатки овального раската в круглом калибре; система DEFORM-3D; конечно-элементное моделирование; напряжение течения металла; накопленная деформация; динамическое преобразование структуры металла при горячей прокатке; компьютерная программа.
Полный текст