|
利用Abaqus分析的金属环形轧制，该demo模型、网格均简单化，导向辊的控制由于直接采用位移控制所以并非很准确。该demo的主要目的是梳理一下金属轧制过程有限元分析的要点和过程。 其中的一些点（例如质量缩放因子、自适应网格等方法或理论均可网上查阅以作更多的了解） 利用Abaqus做金属环形轧制的有限元分析，涉及的几个点如下： （1）利用显示动力学分析 （2）轧辊当做解析刚体，需建立参考点表示，同时需要给定质量和转动惯量； （3）金属材料属性需要定义塑性部分； （4）定义质量缩放因子以帮助计算； （5）最好采用自适应网格； （6）定义接触时刚体为主面； （7）金属环形轧制时通过位移约束给定边界条件； （8）导向辊的边界条件需要合理定义。 首先分别建立几何模型，驱动辊的模型如下所示：
变形体的模型如下：
芯辊和导向辊同样。 接着定义材料模型，变形体定义密度、弹性模量、泊松比和塑性参数，该次模型塑性参数如下：
三个解析刚体分别定义质量和转动惯量，通过主菜单Special-Inertial定义，其中驱动辊的参数设置如下：
转动惯量可自己计算，常见模型转动惯量计算如下：
之后进行模型装配，装配好的模型如下所示： 之后定义分析步，Dynamic，Explicit，同时设置质量缩放因子，通过主菜单Other-ALE Adaptive Mesh Domain进行自适应网格的设置。 之后定义接触，驱动辊与变形体、芯辊与变形体之间为摩擦接触，摩擦因子为0.15，接触属性包括切向和法向（法向硬接触），芯辊和变形体之间采用无摩擦接触。 之后定义边界条件，芯辊给定一个径向的速度值，如下所示。 驱动辊绕轴转动，给定转动角速度值，如下：
ABAQUS分析手册文档下载导向辊的边界不好定义，为了准确定义其实可以采用Vuamp子程序来定义，如果不采用的话，则通过幅值的形式，给定不同时刻导向辊的位移值，其中给定的导向辊x方向位移幅值为：
同样的方式定义y向的位移幅值。 划分网格后即可求解，求解的某时刻等效塑性应变如下：
|
|
|
