铝合金连续铸轧热力耦合模拟：温度与应力分布研究

本文主要探讨了铝合金连续铸轧过程中的直接热-力耦合数值模拟研究，发表于2008年的《上海有色金属》第29卷第3期。研究者利用大型有限元模拟软件MSC.Marc作为工具，构建了一个精细的热-力耦合模型，这个模型考虑了材料的流变本构行为以及辊/板界面的接触热导特性。通过二维数值模拟，作者深入分析了在连续铸轧过程中，特别是对于辊套和板坯，温度场和应力场的分布特征。 研究结果显示，铸轧过程中存在着显著的“集肤效应”，即热和应力集中在表面层，而内部区域的影响较小。这种现象对理解板坯在铸轧区内的应力响应至关重要，因为它受制于板坯本身的物理性质（如材料强度和塑性）、几何形状、温度变化以及具体的铸轧工艺参数。通过仿真，研究人员揭示了这些因素如何共同影响板坯在铸轧过程中的行为，其结果与实际工业生产中的许多现象高度吻合。 该研究的意义在于它提供了一种理论依据和预测工具，为铝合金连续铸轧的实际生产提供了技术指导。通过数值模拟，工程师们可以优化工艺参数，减少能耗，提高产品质量，降低生产过程中的问题，从而提升整体生产效率和经济效益。这种方法不仅适用于铝合金，也可能被推广到其他金属的连续铸轧过程，为金属加工行业的技术革新做出了贡献。 这篇文章是一项重要的工程技术研究成果，展示了数值模拟在金属材料连续铸轧工艺中的应用价值，对于提升金属加工行业的理解和控制能力具有重要意义。