1.6模拟技术在轧制中的应用
金属板带轧制过程是一个非常复杂的弹塑性大变形过程，既有材料非线性、几何非线性，又有边界接触条件非线性变化，因此其变形机理非常复杂，难以用准确的数学关系式来描述[14]。随着板带轧制技术的日益发展，人们对其在成型过程中的变形规律、变形力学的分析越来越重视。有限元技术随着大型有限元模拟软件的日益成熟和完善，已成为一种被广泛应用于板带轧制过程的有效的数值计算方法。
1.6.1模拟方法分类
根据金属材料本构方程的不同本文来自辣)文,论(文'网，
毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324_9114找源文，可将有限元模拟方法分为弹塑性有限元法和刚塑性有限元法两类。
弹塑性有限元法考虑了包括弹性变形的金属变形的全过程。在分析金属成型问题时，不仅能按变形路径得到塑性区的发展状况，工件中的应力、应变分布规律和几何形状的变化，而且还能有效地处理卸载问题，计算残余应力。刚塑性有限元法忽略了金属变形中的弹性效应，以速度场为基本量，形成有限元列式。这种类型主要有刚塑性有限元法和刚粘塑性有限元法。刚塑性有限元法虽无法考虑弹性变形问题和残余应力问题，但计算程序大大简化。在弹性变形较小甚至可以忽略时，采用刚塑性有限元法可达到较高的计算效率。
1.6.2有限元计算方法
通常采用的有限元计算方法有隐式静力算法和动态显式算法两种。
隐式静力算法，该法是以迭代算法求解微分方程，优点是可以较准确地预测弹复变形和残余应力。静态隐式方法相对简单，对于一些简单的压缩基本工序，容易得到可靠结果，但其计算时间长，接触问题的处理经常引起计算的发散，特别是求解三文问题时这些问题很难解决，因此对许多复杂工艺问题难以进行模拟计算。
动态显式算法，该法以差分积分方法求解微分方程，在离散方法和单元类型的选择、材料本构关系的确定、应力应变的计算、硬化方式的处理等方面与静态隐式有限元法相似。动态显式有限元法采用中心差分法进行显式时间积分，因此程序在求解时不需要形成刚度矩阵；其计算步长取决于整个变形体网格单元中最小单元的边长或对角线长度，网格划分时要尽量均匀，并避免过小的网格出现。
1.6.3发展现状及应用
近年来随着计算机技术的普及和计算速度的不断提高，有限元分析在工程设计和分析中得到了越来越广泛的重视，已经成为解决复杂的工程分析计算问题的有效途径，现在从汽车到航天飞机几乎所有的设计制造都已离不开有限元分析计算，其在机械制造、材料加工、航空航天、汽车、土木建筑、电子电器，国防军工，船舶，铁道，石化，能源，科学研究等各个领域的广泛使用已使设计水平发生了质的飞跃[15]。
国际上早在60年代初就开始投入大量的人力和物力开发有限元分析程序，但真正的CAE软件是诞生于70年代初期，而近15年，CAE开发商为满足市场需求和适应计算机硬、软件技术的迅速发展，对软件的功能 性能，用户界面和前、后处理能力，都进行了大幅度的改进与扩充。这就使得目前市场上知名的CAE软件，在功能、性能、易用性、可靠性以及对运行环境的适应性方面，基本上满足了用户的当前需求，从而帮助用户解决了成千上万的工程实际问题，同时也为科学技术的发展和工程应用做出了不可磨灭的贡献。
同时，有限元模拟技术在板带轧制方面的应用也是日益广泛，不仅能揭示轧制过程中工件内的应力、应变、温度分布规律和几何形状的变化，而且能模拟辊系变形，进而达到控制板形的目的。其中，运用有限元模拟软件完成的几个板带轧制过程温度场有限元模拟及影响因素分析实例有：
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