冷轧钢板广泛用于工业设备的生产制造中。随着工业技术的发展,对钢板的表面质量、几何精度和力学性能将提出更高的要求。采用计算机对四辊轧机系统中轧件的受力状况进行三维有限元分析已成为重要的分析手段。本课题以ANSYS/LS-DYNA软件为分析平台,以某冷轧厂的四辊轧机系统1420冷轧机组为研究对象,借助有限元数值分析技术,开发出了适用于模拟不同轧制条件下板材轧制过程的APDL程序,它为进一步模拟冷轧薄板过程提供了一个参数化工具。并研究了在不同工况条件下,轧件受力与轧件三维变形的特点及规律。主要工作内容包括:(1)以经典赫兹理论与轧制工程学理论为指导,阐述了轧制过程中厚度控制方程、宽展控制方程、综合力学控制方程;建立了轧制过程中四辊轧机系统接触应力的计算方程模型。(2)考虑轧辊弹性形变的情况下,分析了轧件在轧制过程中的轧制力瞬态特征,研究了轧件分别在摩擦系数、压下率、轧制速度变化情况下的轧制力瞬态特征;分析了在张应力改变情况下,轧件上节点承载压力的变化规律。(3)研究轧件在摩擦系数、压下率、轧制速度、轧制力和张应力变化下的三维变形情况。(4)对轧制力模拟结果与实测值进行比较分析,发现模拟结果与实测值相近,证明其对应的APDL程序真实可靠,可以用于工业生产预测分析。