饶 刚，胡仲林，盛旭录，高有谋，郭强舟

（武汉科技大学 机械自动化学院，武汉 430081）

0 引言

随着科学技术的快速发展，计算机辅助工程（CAE）在工农业生产中的应用范围逐渐广泛。有限元分析方法在板带轧制过程中的应用已经是很常见的技术，然而在以往的仿真分析中，由于计算机的软件和硬件不能很好的满足工程应用，对仿真分析的模型必须做大量的简化。

在通过有限元方法模拟板带的轧制过程时，通常是假设轧机的两侧机架对称和轧件上下轧辊对称，采用1/4或者1/2模型进行轧制过程的仿真模拟，这与实际情况不符合。同时，在简化后的1/4或1/2的仿真模型中，又分为刚性辊和弹性辊两种方式。

上述两种方法都有各自的优缺点，且都没有考虑机架（含轴承座）的弹性变形和其他结构弹性变形对仿真结果的影响，与实际情况有较大差别。为了更加接近实际模拟板带的轧制过程，本文以90mm铅带轧机作为研究对象，利用有限元软件Hypermesh的前处理功能和Lsdyna的显示非线性动力分析求解功能，探索整机弹性体单元轧制过程的有限元仿真方法；同时与1/2的仿真模型采用刚性辊和弹性辊的仿真结果作对比，得到了相应的结论。

1 有限元计算模型建立

90mm铅带是将连续铸造的铅带通过5-7机架的连轧机组进行连续生产而来。选取连轧机组中的F2轧机进行仿真建模。先依据铅带轧机的工程图纸，利用SolidWorks软件建立包括机架、轴承座、轧辊和铅带在内的三维模型并进行虚拟装配，再通过IGES格式将装配模型导入有限元软件Hypermesh中进行前处理，轧制工艺参数如表1所示。……