本文提出了流动理论中粘塑性、刚塑性材料和形变理论中弹塑性材料的广义变分原理;推导出相应的有限元公式;证明了在一定条件下,以不同的本构关系为基础的变分原理可以写成统一的形式

第一节 几何模型的定义和型式 第二节 形状处理方法 第三节 几何建模与模型处理方法（CAD技术）

基于Maxwell方程,建立了板坯内部电磁场的数学模型.为了满足计算机求解的需要,对数学模型进行了离散化和简化处理.使用有限元法对简化后的数学模型进行了仿真,得到了电磁场等势线图和磁力分布图.通过对磁场分布进行定性分析,得到了在其他条件不变的情况下,电磁力和电流强度、电磁力和电流频率的变化关系

采用离心铸造的碳钢-高铬铸铁复合管界面达到了冶金结合.利用ANSYS有限元软件对复合管凝固过程外层及内外层温度场进行了模拟与分析.模拟结果表明：离心浇注外层20钢大约9 s后，铸件最低温度为1430℃，已经低于20钢固相线温度1490℃，由此可见，浇注间隔时间为9s时，可形成规则稳定的过渡层.当外层20钢的温度降至1350℃时，浇注高铬铸铁，大约30 s后，内层的温度已降至1257℃，低于高铬铸铁固相线温度，此时，内层熔体已经完全凝固

转炉托圈在运行中存在复杂的机械应力及热应力。本文采用三维四面体有限元程序计算机械应力,用轴对称有限元程序计算热应力。计算结果与现场实测应力值进行了比较。对托圈在冷态及热态情况下应力的静态及动态特性作出了定量分析,为分析托圈在使用条件下的强度安全性提供依据

针对楔横轧多楔精密轧制长轴类零件中工艺参数的确定主要依靠经验、轧件缺陷频繁发生的难题,采用自主开发的多楔命令流有限元程序对多楔轧制过程进行有限元数值模拟,从理论上较详细分析成形角、展宽角和断面收缩率三个主要工艺参数对轧件内部等效应力、应变和轴向位移的影响,得到其相应的变化规律,并对断面收缩率对轴向位移的影响规律进行实验验证

以马钢四机架UCM酸洗冷连轧联合机组为研究对象,采用显示动力学有限元方法建立了六辊轧机辊系与轧件一体化有限元仿真模型.在分析其边降控制性能的基础上,提出通过调整UCM轧机中间辊窜辊位置控制带钢边降的方法.采用自主研发的适用于UCM轧机的U-EDC工作辊辊形,取得了硅钢边降≤5μm合格率由46.0%跃升到99.3%以上的显著生产实绩,在工作辊不能窜动的六辊轧机上成功实现边降控制

非对称的CVC工作辊与对称支持辊辊形配置易导致下游机架支持辊辊形自保持性差.利用ANSYS有限元软件分析F4机架常规支持辊磨损对轧机板形调控性能及辊间接触压力分布的影响,发现严重的支持辊不均匀磨损会影响轧机的板形控制稳定性,并导致支持辊剥落增加辊耗.基于有限元分析提出一种新的支持辊辊形,实验证明新辊形具有良好的自保持性,可在整个服役期内稳定发挥其性能,并在支持辊服役后期缓解辊间接触压力尖峰的出现

针对目前广泛使用的CVC和HC两种主要轧机机型,利用大型有限元软件ANSYS 9.0建立了三维辊系有限元模型,分析了不同机型的四辊和六辊轧机在不同窜辊、弯辊工况下的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的变化情况.在相同工况下的四辊轧机的轧制力纵向刚度要大于六辊轧机.中间辊窜辊或工作辊窜辊对HC轧机的轧制力纵向刚度和弯辊力纵向刚度的影响要大于CVC轧机

把J.Thomas等提出的常截面Timoshenko梁的单元矩阵扩展应用于变截面的Timoshenko梁。从计算结果和按简单梁处理的比较中可以看出:梁的粗端的剪切变形和转动惯性对系统的固有频率有较大影响