型钢在国民经济各领域中有着越来越重要的用途。型钢经多道次轧制、冷却、运输后存在多方位的弯曲缺陷,为了消除弯曲,则需要在矫直机上进行矫直。型钢辊式矫直机是一种高精度、用于型钢精矫的矫直设备。随着对钢材产品质量的要求越来越高,需要不断提高矫直精度。因此,对型钢矫直机理及其矫直过程仿真的研究就有了很重要的现实意义。本文系统地阐述了轧件在弯曲变形过程中应力与应变的关系、曲率的变化、弯矩方程、矫直过程的矫直能耗以及递减矫直的基本理论,扼要地阐述了三维弹塑性有限元基本理论。本文应用显式动力学有限元软件ANSYS10.0/LS-DYNA,首先建立了固定不等辊距矫直机矫直30 kg/m钢轨的三维弹塑性矫直模型。全面动态仿真了30 kg/m钢轨的矫直过程,主要分析了钢轨在矫直过程中应力、应变的变化过程;分析计算了矫直过程中矫直能耗和残余曲率;分析了关键点的应力、应变在矫直过程中的变化规律;提取了矫直力曲线。其次,建立了800辊距矫直机矫直36U与11#矿工钢的三维弹塑性矫直模型,主要分析了矫直过程中矫直力的变化,提取了矫直力曲线。最后,简单地描述在现场测量与计算不同矫直机压下量的方法;实测了不同型号矫直机电机在空载和工作时的电压和电流值的相关数据;根据实测的电压与电流推导出矫直力的计算公式;通过软件ANSYS10.0/LS -DYNA模拟出的矫直力与实测反推矫直力计算值的对比,分析误差的原因,为实际生产提供可靠的参考依据。