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5052鋁板帶溫度是鋁熱連軋工藝的重要參量,其溫度分布及其均勻性直接影響產(chǎn)品的尺寸精度、微觀組織、力學(xué)性能以及軋機(jī)負(fù)荷的合理分配。由于國內(nèi)熱連軋生產(chǎn)線多由國外引進(jìn),軋件溫度計算等基礎(chǔ)研究薄弱。在生產(chǎn)時仍以傳統(tǒng)的解析法建模為主,對實(shí)際軋制條件進(jìn)行了大量簡化,各道次溫度計算精度較低,尤其在變品種、變工藝軋制時誤差較大。為了滿足鋁板熱連軋生產(chǎn)線自主制造及工藝研究需要,本文開展了軋制過程鋁板溫度計算模型研究。 本文采用實(shí)驗(yàn)研究、有限元反算、仿真分析、現(xiàn)場數(shù)據(jù)驗(yàn)證的方法,對5052鋁板熱連軋共15道次軋件溫度場變化規(guī)律和各種傳熱方式對軋件溫度場的影響進(jìn)行了研究。主要研究內(nèi)容包括： (1)通過DSC實(shí)驗(yàn)和熱脈沖法實(shí)驗(yàn)分別獲得了5052鋁板隨溫度變化的比熱和熱傳導(dǎo)系數(shù)；通過熱模擬實(shí)驗(yàn)獲得了5052鋁板不同工況條件下的流變應(yīng)力,基于周紀(jì)華模型建立了5052鋁板流變應(yīng)力本構(gòu)模型,并研究了變形溫度、應(yīng)變速率對5052鋁板變形抗力的影響。 (2)依據(jù)傳熱學(xué)理論和彈塑性學(xué)理論,采用Fortran語言對MARC軟件進(jìn)行二次開發(fā),建立了5052鋁板熱連軋熱力耦合有限元模型。根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),通過有限元反算確定了接觸換熱系數(shù)中各系數(shù)初始值；通過正交試驗(yàn)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練確定了各系數(shù)精確值。 (3)研究了空冷、乳化液、接觸傳熱、塑性變形熱及摩擦生熱對軋件溫度場的影響規(guī)律,結(jié)果表明：接觸傳熱和塑性變形熱影響最大,其次為乳化液冷卻,空冷散熱和摩擦生熱影響較小。 (4)對比分析了仿真結(jié)果與5052鋁板熱連軋現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù),結(jié)果表明：兩者平均溫差為3.74℃,平均誤差為0.78%,吻合度較好,表明本文所采用的建模方法及所建溫度計算模型是可靠的,可用于其它鋁合金品種的熱連軋溫度預(yù)測。