魏云平，吴 娜

（唐山学院 机电工程系，河北 唐山063000）

0 前言

轧辊在轧制过程中的磨损是由多种因素作用的结果，而现场条件不稳定，单纯从轧制理论进行分析不仅脱离实际，而且任务量繁复。目前，针对中厚板轧辊磨损的研究比较少，尚无精确的磨损模型可以利用，其现场在线计算大多是采用各种经验公式。为此，深入研究中厚板的轧辊磨损，为现场提供准确的轧辊磨损预报模型具有重大的意义。

LS－DYNA是世界上最著名的通用显式动力分析程序，能够模拟真实世界的各种复杂问题，特别适合求解各种二维、三维结构的高速碰撞、爆炸和金属成型等非线性动力冲击问题，同时可以求解传热、流体及流固耦合问题。在工程应用领域被广泛认可为最佳的分析软件包。通过与实验结果进行无数次对比证实了其计算的可靠性。本文正是利用LS－DYNA对轧辊的轧制过程进行了非线性动力分析。

1 轧辊的有限元模型建立

本文在建立轧辊模型时以某一种中厚板四辊轧机的结构参数为依据，工作辊、支承辊在公称轧制力作用下压靠，忽略了轧辊间轴线空间交叉以及轧板跑偏的影响［1］。四个轧辊（其中两个支承辊、两个工作辊）在空间布置形式是上下对称布置，在中厚板轧制过程中轧制板材中心层可认为在下压方向不发生位移变化和塑性变形。因此，在建立实体模型时，以板材的中心层作为对称平面，仅建立其二分之一的轧辊模型（即一个支承辊，一个工作辊以及厚度一半的轧制板材），由于工作辊轴承座不承受轧制力，即工作辊辊身外侧伸出端也不承受轧制力，所以根据圣维南原理，将工作辊辊身以外的部分予以简化，所建模型如图1所示。……