[發(fā)明專利]一種基于ABQUES模擬冷軋帶鋼軋制氣泡缺陷的方法及系統(tǒng)

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• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN113779851A
• 公開（公告）日: 2021-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董洪山;候清宇;李軍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/10
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 張弛

1.一種基于ABQUES模擬冷軋帶鋼軋制氣泡缺陷的方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)設(shè)計模擬實驗的模具和軋件試樣，建立幾何模型，所述軋件試樣模型包括基體金屬、位于基體金屬內(nèi)的基體金屬正常區(qū)域和氣泡缺陷，所述氣泡缺陷設(shè)置在基體金屬的不同的位置，基體金屬正常區(qū)域為基體金屬內(nèi)不存在氣泡缺陷的區(qū)域；

(2)設(shè)定模擬實驗工藝參數(shù)；

(3)創(chuàng)建材料屬性，選擇材料模型并添加材料的流動應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)，完成彈性模量、泊松比、熱膨脹系數(shù)、熱導(dǎo)率和比熱容材料物理性能參數(shù)的添加；

(4)組裝模型；對基體金屬正常區(qū)域及氣泡缺陷分別進(jìn)行網(wǎng)格劃分，對基體金屬正常區(qū)域劃分的網(wǎng)格尺寸大于對氣泡缺陷劃分的網(wǎng)格尺寸，將氣泡缺陷與基體金屬正常區(qū)域相接位置之間關(guān)系設(shè)置為光滑的半共格界面；所述的光滑的半共格界面的設(shè)置是通過外加子程序?qū)τ邢拊M過程作如下限定：

(a)、設(shè)定一個關(guān)聯(lián)參數(shù)α，α作為系數(shù)在限定范圍內(nèi)進(jìn)行變化選擇；通過調(diào)整關(guān)聯(lián)參數(shù)α進(jìn)一步迭代計算，使得基體金屬正常區(qū)域和氣泡缺陷之間公用的有限元網(wǎng)格占比為50％，氣泡缺陷與基體金屬正常區(qū)域各自獨立變形；

(b)、若氣泡缺陷和基體金屬正常區(qū)域之間半共格界面處的溫度場和應(yīng)力應(yīng)變場未達(dá)到均勻化，則通過調(diào)整前述設(shè)定的關(guān)聯(lián)參數(shù)α進(jìn)一步迭代計算，直到半共格界面處的溫度場和應(yīng)力應(yīng)變場均值差異小于等于預(yù)設(shè)閾值；

(c)、若形變過程中氣泡缺陷被壓縮后的厚度達(dá)到最小網(wǎng)格間距的預(yù)設(shè)參數(shù)時，則氣泡缺陷厚度不再變化，氣泡缺陷與基體金屬正常區(qū)域同步運動；若發(fā)現(xiàn)形變過程中氣泡缺陷發(fā)生了折彎，當(dāng)折彎角度達(dá)到180°時，通過調(diào)整前述設(shè)定的關(guān)聯(lián)參系數(shù)α，使氣泡缺陷停止折彎；

(5)設(shè)定軋件試樣屬性、模具屬性；定義軋件試樣與模具間的摩擦因素，選擇軋件試樣與模具的摩擦類型，設(shè)置軋件試樣和模具間的摩擦系數(shù)；定義模具給與軋件試樣的壓力運動以實現(xiàn)有限元模擬過程；

(6)進(jìn)行仿真模擬，得到仿真結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ABQUES模擬冷軋帶鋼軋制氣泡缺陷的方法，其特征在于，步驟(1)所述的氣泡缺陷設(shè)置在基體金屬的淺表層、1/4處和中心三個不同位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ABQUES模擬冷軋帶鋼軋制氣泡缺陷的方法，其特征在于，步驟(2)所述的實驗工藝參數(shù)包括板厚、不同軋制道次的下壓量以及氣泡缺陷直徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ABQUES模擬冷軋帶鋼軋制氣泡缺陷的方法，其特征在于，步驟(4)所述的網(wǎng)格劃分中的網(wǎng)格類型為四節(jié)點四面體。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ABQUES模擬冷軋帶鋼軋制氣泡缺陷的方法，其特征在于，步驟(4)所述的關(guān)聯(lián)參數(shù)α的初始值設(shè)置為0.1，變化范圍為0至1。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ABQUES模擬冷軋帶鋼軋制氣泡缺陷的方法，其特征在于，步驟(4)所述預(yù)設(shè)閾值為5％。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ABQUES模擬冷軋帶鋼軋制氣泡缺陷的方法，其特征在于，步驟(4)所述預(yù)設(shè)參數(shù)為1/10。