[发明专利]用于钢轨全轧程的仿真分析方法

摘要

本发明公开了一种用于钢轨全轧程的仿真分析方法，属于钢轨的轧制生产技术领域。提供一种能有效的判断在各个孔型中的金属的连续变化规律、温度变化规律、应力连续变化规律的用于钢轨全轧程的仿真分析方法。在所述的仿真分析方法中，除了钢坯从出炉至运送到除鳞装置之前这个阶段的初始温度分布参数和运行时间参数由原始测量获得以外，其它参数均以现场测得的原始参数为依据，以及后序各道次的各相应参数均以上一个道次轧出料的相应参数为依据，通过加载商用有限元分析软件程序计算获得，并进行进一步仿真分析。

主权项

一种用于钢轨全轧程的仿真分析方法，其特征在于：包括以下步骤，a)先测量出炉钢坯横断面的初始温度分布参数，以及钢坯从出炉至运送到除鳞装置之前的运行时间参数，然后将测得的所述初始温度分布参数和所述运行时间参数输入商用有限元分析软件中，接着加载所述商用有限元分析软件程序，利用钢坯与运输辊道之间的接触传导散热、空气散热以及辐射散热的计算式仿真分析出出炉钢坯运输至除鳞装置前的断面温度参数；b)先获取钢坯的除鳞时间，然后将步骤a获得的出炉钢坯运输至除鳞装置前的断面温度参数，以及所述的除鳞时间参数输入商用有限元分析软件中，接着加载所述商用有限元分析软件程序，利用钢坯与运输辊道的接触传热、高压水冷却散热、空气散热以及辐射散热计算式仿真分析出除鳞后的钢坯的断面温度变化参数；c)利用所述商用有限元分析软件程序，输入步骤b获得的钢坯的断面温度曲线变化参数，加载屈服强度计算式，仿真分析出经过除鳞后首次进入开坯机轧制的轧出料的断面尺寸参数，与此同时，利用轧件与轧辊的接触传热、轧辊冷却水散热、运输辊道传热以及空气散热计算式，仿真分析出经过除鳞后首次进入开坯机轧制的轧出料的断面温度参数；以此类推，分别以相邻上一道次轧出料的形状及断面温度参数，利用所述的商用有限元分析软件程序，仿真分析出下一道次轧出料的尺寸及温降参数，直至所述钢坯被轧制成成品的钢轧为此，其中，在各个道次的仿真分析中，当轧出料在轧制过程中出现下属情况之一时，需进行网格重构，然后利用上一道次轧出料的形状及断面温度参数进行下一道次轧出料的仿真分析，第一，出现网格畸变严重的剧烈变形，第二，网格畸变不严重，但局部总延伸系数大于1.8或某一网格两线最小夹角小于45度，第三，弯曲度或扭曲变形过大，致使轧出料无法进入下一道次轧辊的轧制孔型时。