在冷轧过程下XFEM对带钢边部裂纹扩展预测的应用
来源：机械工程学报杂志2017年第18期北京时间：
作者：昝大千, 陈延星, 陈建钧, 潘红良, 王正东
单位：华东理工大学机械与动力工程学院 上海 200237
摘要：在冷轧过程中，带钢边部容易发生裂纹扩展，严重会造成断带事故，所以预测带钢边部裂纹扩展从而避免断带能够提升生产效率以及产品最终质量，因此，预测方法极为重要。本次研究运用扩展有限元（Extended finite element method， XFEM）模型对边部含有预置缺陷的带钢在冷轧过程中裂纹扩展行为进行预测，采用弹塑性有限元模拟和薄板拉伸试验混合技术以及多试样法断裂韧度试验确定最大主应力准则两个参数，并验证了参数的准确性。采用有限元模拟与冷轧试验对比，通过改变轧制参数，证明XFEM模型对边部含有预置缺陷的带钢在冷轧过程中裂纹扩展行为有很好的预测能力。本次研究还模拟分析压下率以及前、后张力对冷轧过程带钢边部裂纹扩展的影响，结果表明前张力影响效果更明显，同时，压下率越大，裂纹张开位移和裂纹扩展越明显。
关键词：XFEM模型,边部裂纹扩展,冷轧,轧制参数,最大主应力准则；
基金资助：国家自然科学基金资助项目（51105143，51675182）。
