近年来,H型钢由于其优良的力学特性受到了越来越广泛的应用,因此对其轧制过程的分析与改进成为了科学研究的热点。本课题以热轧中型H型钢的开坯过程作为研究对象,通过建立热力耦合的三维有限元模型对其轧制过程进行数值计算,使用网格重构技术保证多道次计算精度,把有限元计算的结果与实际数据进行对比和分析,最终验证了有限元模型的准确性。为了获取H型钢材料Q235B的高温力学性能,使用Gleeble1500热模拟试验机对轧件材料进行高温压缩热力学试验。根据轧制过程中轧件的温度,设定试验的温度范围是800℃-1200℃。通过试验结果描绘出在不同应变速率条件下的应力应变关系曲线,并通过数学公式拟合得到试验材料的本构模型。建立热轧中型H型钢开坯过程的三维有限元热力耦合模型,根据生产现场条件,设定环境参数、初始条件和边界条件等。为了避免网格变形过大而影响计算精度,在数值计算过程中使用网格重构的方法。这种方法从旧网格中重映等效塑性应变和节点温度两个物理量,遵循重映物理量守恒原则,保证了数值模拟开坯轧制过程的完整性和准确性。使用有限元方法得到各个道次轧件的应力场和温度场分布情况。把数值计算得到的轧件温度和轧制过程中轧机的轧制力与生产现场数据进行对比,验证了有限元模型的准确性。通过有限元仿真结果,对轧件内部金属质点的纵向流动进行研究,形象地观察轧件在轧制过程中的前滑和后滑现象,计算轧件在轧制过程中的前滑值,并对轧件进行宽展分析。通过使用有限元方法可以得到轧制过程的热力学数据和轧件变形情况,这些为H型钢开坯工艺的改进和预测产品的外形和质量提供参考,具有重大的实际意义。