奇异点弧线处理方法及其应用

梅瑞斌^1,2，李长生²，刘相华²

1. 东北大学秦皇岛分校材料科学与工程系2. 东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室

摘 要：在入口端剪切面附近采用弧线圆滑过渡来处理刚塑性有限元求解板材轧制过程的第一类奇异点,开发了二维刚塑性有限元求解程序.依据实际轧制数据对速度场、轧制力、迭代步数及收敛性能进行了求解分析.结果表明:传统方法和弧线法计算的轧制力和实测值吻合良好,计算误差小于10%;弧线法能够反映奇异点附近的速度变化,较好抑制了奇异性产生;相比传统方法,弧线法平均迭代步数减少约26%,稳定性提高约55%,有利于在线快速稳定求解.

关键词：刚塑性有限元;奇异点;轧制;弧线;迭代步数;