تحليل تنش در فرآيند نورد گرم با استفاده از روش المان محدود

Stress Analysis in Hot Rolling Process using Finite Element Method

فرآيند نورد يكي از بهترين روش‌هاي شكل‌دهي فلزات است، كه در آن تغيير شكل پلاستيك فلز از طريق عبور آن از ميان غلتك‌هاي در حال چرخش انجام مي‌شود. با استفاده از اين فرآيند انواع محصولات از قبيل ورق‌هاي فولادي، تيرآهن و نبشي با مقاطع مختلف قابل توليد است. اين فرآيند به دو صورت سرد و گرم انجام مي‌شود. امروزه به دليل حجم بالاي توليد ورق توسط فرآيند نورد گرم، سرمايه‌گذاري‌هاي فراواني براي بهينه‌سازي و توسعه آن انجام مي‌شود. استفاده از روش‌هاي عددي براي تحليل فرآيند نورد به ‌دليل پيچيدگي حاكم بر روابط تحليلي اين فرآيند امري رايج است. در اين مقاله، تحليل تنش در فرآيند نورد گرم با استفاده از روش المان محدود در نرم افزار ABAQUS انجام شده است. هم‌چنين منحني‌هاي توزيع نيروي غلتك‌ها، توان و مكان زاويه‌اي خنثي برحسب ضخامت ورق تحليل مي‌شوند.

Rolling process is one of the best techniques for metal forming, in which, plasticity of the metal is changed by passing the metal through one or more pairs of rotating rolls. Various productions such as steel sheets and girders can be generated via this technique. The rolling methods can be classified according to the temperature of the metal rolled into cold rolling and hot rolling. Nowadays, hot rolling is more tonnage than any other manufacturing process, and consequently, there are many efforts to develop and optimize it. Because of the complexity of analytical equations, numerical analysis techniques are most often used to analyze the rolling process. In this paper, stress in hot rolling process is analyzed using finite element method via ABAQUS software. Moreover, diagrams of pressure distribution, normal and tangential forces, power and neutral point location are analyzed versus the thickness of the sheet.