在金属成型过程中,有限元法能够完成参数和场量的分析,因此常常采用该方法来模拟板材轧制过程.在应用刚塑性有限元方法研究板材轧制问题时,通过引入Lagrange乘子将速度场与温度场进行耦合,采用改进的预处理方法对板材轧制过程的热力耦合问题进行求解,具体步骤如下：(1)在轧制过程中塑性功转化成热,从而轧件温度发生变化,同时温度又对变形抗力产生影响,于是引入Lagrange乘子,对速度场与温度场进行耦合.(2)在求解板材轧制问题时,常将其转化为求解泛函极小值,为了减少内存消耗,加快收敛速度,提出了一种改进的预处理共轭梯度方法.该方法针对系数矩阵稀疏正定的特点,通过不完全分解技术,降低了矩阵的条件数,从而提高了求解方程组的稳定性和有效性.(3)编写三维有限元程序,对板材轧制过程进行数值模拟,验证算法的可行性,并将数值模拟的结果与原始计算结果进行对比.(4)应用逼近理想法进行综合评价,通过建立相关模型,最总计算综合距离.结果表明,采用改进方法计算的轧制力与真实值最接近,体现了改进算法的优越性.