利用Abaqus分析的金屬環(huán)形軋制，該demo模型、網(wǎng)格均簡單化，導向輥的控制由于直接采用位移控制所以并非很準確。該demo的主要目的是梳理一下金屬軋制過程有限元分析的要點和過程。

其中的一些點（例如質(zhì)量縮放因子、自適應網(wǎng)格等方法或理論均可網(wǎng)上查閱以作更多的了解）

后續(xù)可能會抽時間利用vuamp子程序進行導向輥的準確控制，以得到更準確的金屬軋制模擬結(jié)果。

利用Abaqus做金屬環(huán)形軋制的有限元分析，涉及的幾個點如下：

（1）利用顯示動力學分析

（2）軋輥當做解析剛體，需建立參考點表示，同時需要給定質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量；

（3）金屬材料屬性需要定義塑性部分；

（4）定義質(zhì)量縮放因子以幫助計算；

（5）最好采用自適應網(wǎng)格；

（6）定義接觸時剛體為主面；

（7）金屬環(huán)形軋制時通過位移約束給定邊界條件；

（8）導向輥的邊界條件需要合理定義。

 

首先分別建立幾何模型，驅(qū)動輥的模型如下所示：

變形體的模型如下：

芯輥和導向輥同樣。

接著定義材料模型，變形體定義密度、彈性模量、泊松比和塑性參數(shù)，該次模型塑性參數(shù)如下：

三個解析剛體分別定義質(zhì)量和轉(zhuǎn)動慣量，通過主菜單Special-Inertial定義，其中驅(qū)動輥的參數(shù)設置如下：

轉(zhuǎn)動慣量可自己計算，常見模型轉(zhuǎn)動慣量計算如下：

 之后進行模型裝配，裝配好的模型如下所示：

之后定義分析步，Dynamic，Explicit，同時設置質(zhì)量縮放因子，通過主菜單Other-ALE Adaptive Mesh Domain進行自適應網(wǎng)格的設置。

之后定義接觸，驅(qū)動輥與變形體、芯輥與變形體之間為摩擦接觸，摩擦因子為0.15，接觸屬性包括切向和法向（法向硬接觸），芯輥和變形體之間采用無摩擦接觸。

之后定義邊界條件，芯輥給定一個徑向的速度值，如下所示。

驅(qū)動輥繞軸轉(zhuǎn)動，給定轉(zhuǎn)動角速度值，如下：

導向輥的邊界不好定義，為了準確定義其實可以采用Vuamp子程序來定義，如果不采用的話，則通過幅值的形式，給定不同時刻導向輥的位移值，其中給定的導向輥x方向位移幅值為：

同樣的方式定義y向的位移幅值。

劃分網(wǎng)格后即可求解，求解的某時刻等效塑性應變?nèi)缦拢?/span>