本书针对高质量合金钢轧制过程涉及的孔型设计特点及相关变形制度、温度制度、速度制度和张力制度等重要工艺控制参数及其影响因素的变化提出科学的模拟方法．特别针对高质量合金钢轧制模拟涉及的材料模型和各类重要边界量的控制方法等进行详细而深入的分析，建立了不同条件下合金钢轧制三维热力耦合弹塑性有限元模型并给出模拟结果的特别分析方法，在此基础上得出具体的工艺优化方案，为高质量合金钢轧制的优化控制建立了重要的技术基础。 本书可供金属塑性成型领域的研究人员及相关现场工程技术人员阅读和参考。

1 概述
1.1 轧制过程数值模拟的意义
1.2 轧制过程数学模型分类
1.3 轧制过程模拟仿真的级别
1.4 轧制过程的主要求解方法
1.5 轧制过程有限元模拟的类型
1.5.1 弹塑性有限元模拟
1.5.2 刚塑性有限元模拟
1.5.3 黏塑性有限元模拟
1.6 影响有限元模拟精度的若干因素
1.6.1 单元类型的选择
1.6.2 空间离散的影响
1.6.3 时间离散的影响
1.7 材料参数及边界条件的确定方法
1.7.1 确定材料参数及边界条件的基本流程
1.7.2 流变应力、流变曲线的测定方法
1.7.3 摩擦边界条件的处理方法
1.7.4 传热边界条件的建立方法
1.8 轧制过程有限元模拟仿真的应用现状
1.9 轧制过程有限元模拟仿真的发展趋势
2 弹塑性大变形有限元模拟的基本原理
2.1 轧制过程的非线性
2.2 材料非线性
2.2.1 不依赖于时间的非弹性行为
2.2.2 屈服准则、流动法则和硬化定律
2.2.3 本构关系
2.3 几何非线性
2.4 接触非线性
2.4.1 接触的描述方法
2.4.2 施加约束
2.4.3 接触分析的网格自适应
3 合金钢热物性参数及热变形抗力实验研究
3.1 实验用钢的化学成分
3.2 H11钢热物性参数的测定
3.2.1 H11钢线膨胀系数的测定
3.2.2 H11导热系数的测定
3.3 H11芯棒钢热变形抗力实验研究
3.3.1 研究方法的选择
3.3.2 实验设备
3.3.3 实验材料
3.3.4 实验参数的确定
3.4 实验结果及分析
3.4.1 H11热变形抗力的特性
3.4.2 H11钢热变形抗力机理分析
3.4.3 H11热变形抗力模型
3.5 本章小结
4 合金钢连轧孔型设计与轧辊强度分析方法
4.1 连轧合金钢工艺和设备条件
4.1.1 大圆钢的轧制方法
4.1.2 大规格合金钢圆钢的锯切和冷却方法
4.2 大规格合金钢孔型设计的特点
4.2.1 孔型系统的选择
4.2.2 延伸系数分配
4.2.3 咬入问题
4.2.4 轧辊强度及安全系数
4.2.5 前滑问题
4.2.6 轧制速度
4.3 连轧大规格合金钢孔型方案的制定
4.4 计算模型及参数的确定
4.4.1 平底单圆弧箱形孔
4.4.2 平底双圆弧箱形孔
4.4.3 双圆弧椭孔
4.4.4 成品圆孔
4.5 轧辊应力和轧辊强度计算方法
4.5.1 轧辊结构尺寸
4.5.2 轧辊应力计算方法
4.5.3 轧辊强度验算方法
4.6 本章小结
5 大规格合金钢热连轧过程三维有限元模拟仿真
5.1 模拟仿真研究方案制定
5.2 建立合金钢模拟仿真数据库
5.3 φ200mm芯棒钢四道次连轧
5.3.1 轧制初始条件
5.3.2 有限元模型及其边界条件
5.3.3 模拟仿真结果分析
5.4 φ200mm芯棒钢三道次连轧
5.4.1 轧制初始条件
5.4.2 有限元模型及其边界条件
5.4.3 模拟仿真结果分析
5.5 φ200mm芯棒钢两道次连轧
5.5.1 轧制初始条件
5.5.2 有限元模型及其边界条件
5.5.3 模拟仿真结果分析
5.6 φ210mm芯棒钢两道次连轧
5.6.1 轧制初始条件
5.6.2 有限元模型及其边界条件
5.6.3 模拟仿真结果分析
5.7 φ220mm芯棒钢两道次连轧
5.7.1 轧制初始条件
5.7.2 有限元模型及其边界条件
5.7.3 模拟仿真结果分析
5.8 φ230mm芯棒钢两道次连轧
5.8.1 轧制初始条件
5.8.2 有限元模型及其边界条件
5.8.3 模拟仿真结果分析
5.9 φ240mm芯棒钢两道次连轧
5.9.1 轧制初始条件
5.9.2 有限元模型及其边界条件
5.9.3 模拟仿真结果分析
5.10 φ250mm芯棒钢两道次连轧
5.10.1 轧制初始条件
5.10.2 有限元模型及其边界条件
5.10.3 模拟仿真结果分析
5.11 本章小结
6 大规格合金钢热连轧有限元模拟及工艺控制参数优化
6.1 延伸系数变化对合金钢连轧过程的影响
6.1.1 边界条件及有限元模型
6.1.2 连轧力能参数的变化
6.1.3 轧件轧后节点的位移、应力和应变
6.2 开轧温度对连轧过程的影响
6.2.1 连轧力能参数的变化
6.2.2 轧件中部位移、应力和温度的变化
6.3 张力因素对连轧过程的影响
6.3.1 连轧力能参数及堆拉关系的变化
6.3.2 轧件中部节点位移、应力、应变和温度分布的变化
6.4 轧辊直径变化对连轧过程的影响
6.4.1 连轧力能参数的变化
6.4.2 轧件中部位移、应力、应变和温度变化
6.5 本章小结
7 合金钢轧制力及轧件变形模拟结果与现场实测值比较
7.1 初轧轧制力及轧件变形的比较
7.1.1 合金钢初轧及连轧工艺条件
7.1.2 轧制力和轧件尺寸现场实测
7.1.3 模拟仿真结果与实测值比较
7.2 连轧芯棒钢轧件尺寸比较
7.3 本章小结
8 大规格合金钢棒材在冷床上工艺稳定性的模拟分析
8.1 冷床结构及运动过程