邓 磊，章顺虎

(苏州大学 沙钢钢铁学院，江苏 苏州 215021)

轧制力是进行轧机强度校核与轧制工艺设定及优化的依据。构建预测精准的轧制力模型对于提高板材的尺寸精度和质量有重要的意义。其中，速度场的设定是进行轧制过程轧件运动及变形分析的基础，在轧制力模型的构建中处于基础性地位。关于轧制速度场的研究可以追溯到1975年Oh和Kobayashi[1]的工作。他们提出了流函数速度场，并基于该速度场建立了一个轧制力模型。考虑到速度场设定对轧制力模型精度的影响，Kato等[2]随后在1980年针对棒材轧制过程中不均匀变形的特点提出了一个加权速度场。这两种速度场的提出很好地促进了轧制力解析建模的发展。

数值模拟是求解轧制力的另一种有效方法。它能够准确地模拟出轧制过程中的力能参数及其变化规律。Kobayashi等[3]在1989年提出使用有限元法模拟金属变形的设想，但碍于当时的计算机水平，未能给出相应的数值结果。Hwang等[4]于1992年提出了一种用于分析热轧带钢的刚塑性有限元法，并在板材的模拟中获得了成功。Heislitz等[5]使用了有限元法对轧制的应力分布以及成品的几何形状进行了模拟，并用实验结果对模拟结果的正确性进行了验证。Mei等[6-7]为了提高有限元模拟的精度并减少迭代次数，使用了多种函数对轧制初始速度场进行了对比优化，提出了设定速度场的GF-RM法。王宝明等[8-9]使用有限元模拟软件MSC.MARC对全浮动芯棒连轧过程进行了模拟。结果表明，开轧温度和压下量是调整轧制工艺时需要考虑的两个主要因素，而张力变化对连轧机组轧制力的影响主要在第二机架上。……