MARC软件中铝热连轧温度场模拟与分析

"铝热连轧温度场模拟在MARC中的实现" 铝热连轧是铝加工工艺中的关键步骤，涉及到材料的形变、温度控制等多个复杂因素。在实际生产过程中，温度场的精确控制对保证产品质量和提高生产效率至关重要。本文主要探讨了如何在MARC（ Mechanics Analysis and Research Corporation）这一有限元分析软件中实现铝热连轧过程的温度场模拟，以深入理解并优化这一工艺。 首先，研究人员通过Gleeble-1500热模拟机进行了等温压缩试验，以研究1235铝合金的流变本构模型。这种试验可以模拟实际加工条件下的材料行为，获取材料在不同温度和应变速率下的应力-应变曲线，从而建立材料的温度-应变关系模型。1235铝合金是一种常用的工业纯铝，具有良好的延展性和焊接性，但其热处理特性需要通过实验数据来准确描述。 基于这些实验数据，研究人员构建了一个二维MARC有限元模型，该模型考虑了铝板带在热连轧过程中的温度分布和变化。MARC软件因其强大的非线性求解能力和灵活的几何建模功能，常被用于解决此类复杂的工程问题。在模型中，热连轧过程的物理参数，如轧制速度、压下量、冷却速率等，都被纳入考虑，以确保模拟结果的准确性。 通过MARC软件进行的模拟仿真，揭示了热连轧过程中温度场的变化规律。在连轧过程中，由于摩擦和塑性变形产生的热量会使金属温度升高，而冷却系统则会试图将这部分热量移除，维持适宜的加工温度。模拟分析可以帮助理解这些动态过程，包括温度在板材厚度方向上的分布、温度与速度的关系，以及温度对材料力学性能的影响。 此外，研究还分析了温度场变化对连轧过程的影响，例如，过高或过低的温度可能导致板带表面质量下降、内部结构不均匀、甚至产生裂纹等问题。通过对温度场的精确模拟，可以预测这些问题，进而优化生产工艺，如调整冷却策略、改善润滑条件等，以提升产品的质量和生产效率。 通过Gleeble-1500热模拟试验和MARC软件的温度场模拟，本文为铝热连轧工艺提供了理论支持和实践指导。这种模拟方法不仅有助于理解和改进现有的生产过程，也为新材料和新工艺的研发提供了有力的工具。