Experimental and numerical simulation analysis on establishment of a control model for rolled flatness
- 28.08.2025
- Original Paper
- Verfasst von
- Yong-xin Jiang
- Wen-hong Ding
- Cheng-liang Miu
- Wen-guang Wang
- Rong-cheng Bao
- Li-xia Shi
- Wen-yu Wang
- Erschienen in
- Journal of Iron and Steel Research International | Ausgabe 11/2025
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Abstract
Dieser Artikel taucht in die komplexe Welt des kaltgewalzten Bandstahls ein und konzentriert sich auf die Erstellung eines Kontrollmodells für die Walzebene. Die Studie untersucht sorgfältig den Einfluss von Wälzparametern, insbesondere Wälzkraft und Spannung, auf die Verformung und Spannungsverteilung des Bandes. Vier unterschiedliche Walzmethoden - Einzelrolle vorwärts, Einzelrolle rückwärts, Doppelrolle vorwärts und Doppelrolle rückwärts - werden analysiert, um ihre Auswirkungen auf die Planlage des Bandes zu verstehen. Die Forschungsergebnisse zeigen, dass zunehmende Rollkraft die Spannungsunterschiede entlang der Breite, Dicke und Rollrichtung verschärft, während zunehmende Frontspannung dazu beiträgt, diese Unterschiede abzumildern. Insbesondere wird festgestellt, dass das Risiko einer Verschlechterung der Ebenheit durch erhöhte Rollkraft durch doppeltes Rollen nach vorn minimiert wird. Der Artikel führt auch ein Ebenheitskontrollmodell ein, das Rollvorgang, Kraft und Zugparameter berücksichtigt und eine theoretische Grundlage für die Optimierung der Ebenheitskontrolle bietet. Darüber hinaus untersucht die Studie die Auswirkungen der anfänglichen Restspannung auf die Planheitsverzerrung und vergleicht die Wirksamkeit verschiedener Walzmethoden bei der Reduzierung dieser Belastung. Die Ergebnisse bieten wertvolle Erkenntnisse für Fachleute, die die Qualität und Präzision von kaltgewalztem Bandstahl verbessern wollen.
KI-Generiert
Diese Zusammenfassung des Fachinhalts wurde mit Hilfe von KI generiert.
Abstract
With the increasing demand for higher-quality flatness in downstream industries, the optimization of rolling processes and parameters has become a critical area of research. The effects of rolling force and front tension adjustments on flatness were examined systematically under various rolling process conditions. By embedding the Johnson–Cook constitutive model into the ABAQUS simulation platform through a user-defined subroutine, a series of three-dimensional finite element models for different rolling scenarios were developed. Simulation results indicate that, under all four rolling process conditions, edge strain consistently exceeds center strain, with forward-driven rolling exhibiting greater edge strain than reverse-driven rolling. Along the strip thickness direction, reverse-driven rolling results in higher strain compared to forward-driven rolling. Moreover, in single roll driven rolling, the upper surface of the strip experiences higher strain than the lower surface, while the reverse trend is observed in double roll driven rolling. As the rolling force increases from 1000 to 5000 kN, the strain difference in the width and thickness directions of the strip varies significantly under double roll driven rolling and double roll reverse-driven rolling, with change slopes of 5.74 × 10−6 and −2.85 × 10−6, respectively. Double roll driven rolling effectively prevents the deterioration of flatness along the rolling direction. Furthermore, as the front tension increases from 60 to 100 MPa, double roll reverse-driven rolling significantly suppresses strain differentials in the width, thickness, and rolling directions, with change slopes of −6.73 × 10−4, 1.22 × 10−5, and −1.29 × 10−5, respectively. Eventually, a predictive model is established, integrating rolling process, rolling force, and front tension, thereby providing a theoretical framework for advancing the precision and efficiency of strip rolling processes.
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- Titel
- Experimental and numerical simulation analysis on establishment of a control model for rolled flatness
- Verfasst von
-
Yong-xin Jiang
Wen-hong Ding
Cheng-liang Miu
Wen-guang Wang
Rong-cheng Bao
Li-xia Shi
Wen-yu Wang
- Publikationsdatum
- 28.08.2025
- Verlag
- Springer Nature Singapore
- Erschienen in
-
Journal of Iron and Steel Research International / Ausgabe 11/2025
Print ISSN: 1006-706X
Elektronische ISSN: 2210-3988 - DOI
- https://doi.org/10.1007/s42243-025-01529-x
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