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材料加工技术杂志147（2004）268-275 偏转和残余应力的控制冷却的预测 热轧钢梁包括负载和任意支持 第二部分。实验验证和应用 a大学物理与材料工程，莫纳什大学，克莱顿，维克的。 3800，澳大利亚 b机械工程学院莫纳什大学系，克莱顿，维克。 3800，澳大利亚 收到2003年3月28日;接受二零零四年一月五日 摘要 广义平面应变有限元分析的变形和残余应力在任意支持的计算预测， 热轧梁冷却的跳动表中，第一部分描述的，是通过比较残余应力值验证的强制冷却 U型梁，轨道及杆，通过这种分析与使用商业包装LUSAS通过全三维有限元分析预测预测。 残余应力的预测值被发现同意的精度之内的盲孔钻方法获得的值 后一种方法。结论提出的分析提供了一个计算高度经济技术预测 可接受的精度范围内，例如梁残余应力（和挠度）。 ?2004爱思唯尔B.V.保留所有权利。 关键词：梁;热轧;变形;残余应力;尺寸 1引言 热轧过程中，用于制造宽 长材 - 结构部分，如通用范围 横梁和立柱（H型钢），法兰平行通道 （U型梁），角钢，钢轨，枕木，圆棒等。 在圆棒的支撑条件和差异 产品的几何形状需要特别注意。 经过热轧，轧制产品沿辊移动 表由碳钢辊，等距间隔约的 0.5-0.75米，到冷床这是一个框架 等距间隔的碳素钢束平行于各 等。后的光束被剪切至所需尺寸的 辊矫直机是用来消除热偏转 由塑性弯曲。 以上所有的热轧产品具有恒定 横截面几何形状，但（除圆棒） *通讯作者。 电子邮件地址： peter.thomson @ spme.monash.edu.au （ PF汤姆逊） 。 1现住址：研发部，软件开发部， NEC解决方案私人有限公司， 649斯普林韦尔道，马尔格雷夫，维克。 3170 ， 澳大利亚。 2现住址：机械与制造工程学院， 南洋理工大学，南洋大道，新加坡， 新加坡。 0924-0136 / $ - 见前面的问题?2004爱思唯尔BV保留所有权利。 DOI ： 10.1016/j.jmatprotec.2004.01.008 横截面的不同部分具有不同的厚度。 这会导致非均匀的冷却和发展 的热应力和热变形。在某些情况下，本 热变形是大于最大开口较大 辊矫直机和偏转光束不能 拉直。 辊矫直操作，提高设备 成本，减少轧机生产能力，并引入附加 残余应力由于塑性弯曲。因此，为了减少 制造成本和提高产品质量，降低 热弯曲加工是非常重要的。 在一些工厂，加速散热选择性实施 以减小热变形。这个过程涉及 的横截面的较厚部分的冷却 光束由水或水和空气的混合物。热 加速冷却过程中产生的应力，通常 非常高（接近材料的屈服强度 在特定的温度下） 。一种有效的设计 选择性的冷却策略是不可能的，没有数值 模拟热应力。 的终轧温度热轧通常是以上 900-950 ? C。温度边界条件后热 因此，轧制包括瞬时辐射（在显著 温度高于600-650 ? C） ，对流和传导 在辊表或冷床。传导有 上的总的热传递机制影响不大 因为接触的区域（在一个光束的情况下的线 与比较坐在辊表上）是非常小的 总的冷却表面。 在圆杆的情况下，然而，导通至 寒冷的支持是重要的，因为接触的区 与总的冷却表面相比是比较大的。 这会导致杆的横截面的非均匀冷却（在 尽管圆对称）和热开发 应力。 热轧光可连续支持被认为是 在离开最后一个轧机机座之后。立即 在这之后，热弯曲开始，并根据该标志 热弯曲，梁被支撑，不论是在 结束或在中间。在长束的情况下，动作 其自身的重量会造成光束接触到 与该辊的表或冷床在其他点 比端部或中部和分析从而成为 超静定。曲率不是恒定的，而是 函数的光束和位置的重量。 该分析是由事实进一步复杂化了 在一个典型的冷却循环热曲率改变符号 热轧碳素钢束因分解 在高温（奥氏体）阶段。改造 奥氏体向铁素体和渗碳体，需要考虑 热膨胀的函数的系数的 温度，冷却速率和相位的组合物。 上述的温度边界条件要求 因为辐射的非线性瞬态热分析， 和材料特性和温度有关。 在热轧过程中，瞬态后连续冷却 应力通常会超过材料的屈服强度在 对应的温度在某一阶段。这就要求 增量非线性应力分析。 本论文给出了数值模拟和实验的账户 用于预测的计算模型的验证 偏转和残余应力的热轧钢 下梁的控制冷却的跳动表 在第一部分中描述[ 1 ] ，从早期作品阐述 在文献[ 2 ]和广义平面应变公式 由于Abouaf等。 [3]：它包括潜在的一些例子 应用程序。验证被限制在一定程度上 通过炉子的可加热的尺寸 梁标本。该钻孔方法的准确度 测量残余应力进行了讨论并指出 该菌株的测定，使用电的精度 电阻应变片严重限制了精度 与残余应力低的值可以被测量。 2温度场的计算 实验室和工程H型钢测量， U型梁，角度和AI