冷轧对板形、厚度等的要求越来越严格,现场也期望着精确的冷轧轧制过程参数供其参考。精确的轧制参数可以通过现场实验来得出,但由于轧制过程的复杂性,只能得到一些表观的参数。大多数与轧制工艺制定密切相关的潜在参数是测量不到的。因此获得理想轧制参数还要依靠数值计算方法。轧辊消耗是轧钢行业的消耗大户。因此,通过对冷轧过程的数值模拟,也将为研究轧辊失效和轧辊寿命提供数据和参考。借助国际上公认的最好的有限元分析软件之一ABAQUS,首先,建立了冷轧薄板的工作辊-轧件有限元模型,采用动力显式算法,对工作辊-轧件有限元模型进行了求解,实现了冷轧薄板过程的有限元动态模拟。其次,以工作辊-轧件有限元模型为基础,在其上通过分别布置表面轴向裂纹和表面环向裂纹,采用静力隐式算法,求得了工作辊转动一周时间内不同时刻的裂纹处的应力强度因子,并分析了轧制过程中应力强度因子的变化规律。通过对上述有限元数值模拟获得的数据进行处理分析,得到了有关冷轧和工作辊的一些的结论和数据。(1)工作辊轧制区表面节点上Mises应力和压应力随轧制时间的变化关系总体上分别呈衰减的正弦波和衰减的锯齿波。它们都在与轧件接触时显著增大。在稳定轧制阶段,工作辊轧制区中部的压应力为360MPa。(2)在稳定轧制阶段里,轧制力在1209.30t上下作微幅波动,轧制力矩在3060.50KN·m上下作微幅波动。(3)工作辊上摩擦力大小在1353.04KN的上下剧烈波动。(4)考虑整个工作辊,工作辊上接触面积在26125.80mm2上下波动。若不考虑工作辊的弹性压扁,接触弧长大约为26.13mm。(5)给出了求解应力强度因子幅度ΔK的简便方法,即计算工作辊转动一周时间内各个时刻的应力强度因子,进而求得应力强度因子的幅度。上述这些结论和数据对实际生产具有一定的指导意义和参考价值。