中厚板是国民经济发展所依赖的重要钢铁材料,是国家工业化不可缺少的钢材品种。中厚板热矫直时,矫直机的工作状况对钢板质量有着重要影响。由于矫直机结构复杂、工作环境恶劣,生产中常出现问题并影响产品质量和成本。本课题以某厂十一辊中厚板热矫直机为研究对象,重点研究中厚板微张力矫直过程和矫直辊内部温度场、应力场分布,为解决实际生产问题提供参考。本文首先理论描述了板材辊式矫直变形过程,分析了中厚板矫直时微张力的来源。然后针对某厂实际生产的造船板,采用现场压弯工艺参数,借助显示动力学有限元软件LS-DYNA模拟了微张力矫直过程,研究了入出口矫直辊组在三种速差分配情况下的钢板应力分布。矫直辊温度场研究中,建立了热传导、热对流和热辐射三种传热方式影响下的工作辊导热微分方程,在确定矫直辊材料的热物性参数及传热边界条件后,以有限元软件ANSYS10.0为分析平台,建立矫直辊三维有限元模型,通过编制APDL动态加载程序,实现了对矫直辊温度场的仿真研究。在矫直辊温度场计算结果的基础上,进一步分析了稳态矫直时辊子内部的热应力分布,并通过施加约束和载荷条件实现了对矫直辊的三维热力耦合分析。将温度场模拟结果和生产现场实测数据进行比对,表明本项研究的模拟结果是正确的,方法是可行的。本项研究将为进一步提高中厚板矫直质量、矫直机设计水平、增加工作辊寿命等提供科学指导。