炉卷轧机工作辊磨损预测

以国内某厂3500炉卷轧机为研究对象,分析了炉卷轧机工作辊磨损产生的原因,采用现场在线磨损计算模型进行了离线模拟计算;利用现有磨床测试轧辊磨损曲线,对理论计算与实测数据的进行了比较。同时,回归出在线板形控制的磨损计算模型参数,修正后的计算结果符合轧辊磨损的一般规律,可用于轧辊磨损在线预报。     

锆板卷取机卷筒涨缩缸的选取实例

本文以750mm锆板单机架四辊可逆带板冷轧机组的卷曲机中涨缩缸的选取为实例,论述了卷取机涨缩缸的选取依据及其计算过程。     

冷轧带钢板形分段接触式检测过程的力学建模与仿真

建立了冷轧带钢板形应力分段接触式检测过程的ANSYS有限元模型,引入欧式距离方法表征检测误差,分析了在不同板形缺陷模式下,板形辊弯曲变形、板形辊分段区域宽度、板形辊直径、带钢包角、带钢厚度、卷取张力、带钢张力横向分布不对度等因素对板形检测精度的影响。仿真结果表明:随着板形辊弯曲变形程度的增大,板形应力检测精度大幅度降低。随着板形辊分段区域宽度的增大,板形检测精度大幅度降低;而随着板形辊分段区域宽度的减小,板形检测精度提高,但提高的幅度随着分段区域宽度的减小而越来越小。卷取工艺张力越低,板形检测精度越低;且当卷取张力增大到某一值时,再继续增大卷取张力对板形检测精度影响甚小。随着卷取张力横向分布不对称度的增大,板形检测精度降低。板形检测辊直径大小、带钢包角的变化以及带钢厚度的变化对板形检测精度没有影响。     

变厚度区薄板轧制的辊缝设定模型与试验

为实现高精度的变厚度轧制,需要对变厚度轧制的厚度控制模型进行研究.基于离散化的控制思想和轧制弹跳方程建立了一种TRB变厚度区轧制辊缝设定模型,用于单机架可逆式四辊冷轧机厚度控制系统.研究了辊缝变化的非线性规律,基于误差分析提出了确定离散区间的方法;给出了一种TRB辊缝控制系统结构以及空载辊缝闭环和负载辊缝闭环的控制方程,并在实验四辊轧机上进行了单厚度过渡区的TRB轧制.结果表明,采用离散化的辊缝设定方法可以实现TRB板的50 mm变厚度区,尺寸最大厚度偏差为0.08 mm,长度偏差<1 mm.     

六辊轧机扭振动态建模及与板带钢质量关系研究

考虑轧机扭振与辊系沿轴向动态特性和板带材质量的关系,基于连续体动力学建立了六辊轧机扭振动力学模型,包括轧机辊系等效模型和辊身与辊径过渡部分等效模型。根据轧制速度与轧辊角速度的关系,建立了板带钢前后张力、轧制力等参数与辊系扭振的关系模型。基于所建模型对某六辊轧机施加位移激励模拟扭振情况,仿真分析了轧机辊系和板带钢在扭振激励下的三维动态响应。仿真结果表明,轧辊角位移和角速度沿辊身长度方向波动较小;轧辊扭振使轧制压力、前张应力和后张应力横向分布发生不同程度的波动,扭振对前张应力分布影响较大,即对板带钢板形产生影响,且传动侧的波动幅值大于操作侧。     

基于影响函数法的多辊轧机辊系变形矩阵迭代法

该文提出了基于影响函数方法的新多辊轧机辊系弹性变形快速计算方法。该文分析了传统影响函数法在多辊轧机计算中的不足,构造了多辊轧机辊系变形计算的矩阵迭代方法,该方法计算量小且精度高,适用于任意类型的多辊轧机。该文针对森吉米尔轧机给出了该方法中整体刚度矩阵的构成方法,分析了整体刚度矩阵的特点,并列出了详细的迭代计算流程。通过与不同工况的有限元结果对比,验证了该方法的可靠性。     

轧辊镀铬新技术在冷轧薄板生产中的应用

对φ９０ｍｍ／φ２４０ｍｍ×３００ｍｍ四辊轧机冷轧工作辊和φ６１０ｍｍ×１７００ｍｍ×３７４５ｍｍ单机架平整工作辊进行了电镀铬和轧钢生产应用试验。结果表明：镀铬冷轧工作辊的使用寿命为未镀铬辊的２．０～３．５倍；单机架平整工作辊镀铬后的使用寿命为未镀铬的２．６倍。使用镀铬轧辊提高了钢板的表面质量，并在平整机上实现了自由轧制。     

棒材轧制速度控制系统

莱钢中小型车间主轧线由粗轧机组(6台)、中轧机组(6台)和精轧机组(6台)组成.在18架轧机中,前8架轧机间采用微张力控制,后10架轧机问采用活套控制,分别对轧机进行调速.过程控制站包括:RMC2、RMC52、RMC62、RMC3、RMC4,它主要完成与微张力控制和自动活套控制有关的物料跟踪、逻辑时序互锁、传动执行级的速度级联、速度给定及微张力控制算法等功能.     

基于轧件水平振动的轧机辊系振动补偿模型

考虑轧件水平振动对轧制力和摩擦力动态特性的影响,建立了一种基于轧件水平振动的轧机辊系振动补偿模型。根据广义耗散的Lagrange原理,分别沿轧制方向和垂直轧制方向建立动力学平衡方程。以某厂四辊板带轧机为例,仿真分析轧件水平振动速度和轧机辊系垂直振动位移随轧辊转速的变化规律,测试了5组不同转速下的轧制力数据;对模型补偿前后轧制力理论值与测试数据误差进行了对比。研究结果表明:补偿后的模型轧制力理论值与实测数据之间的误差大大减小。     

铝带冷轧机工作辊分段冷却热辊型调控功效分析

目的研究铝带冷轧机轧辊热辊型调控功效对分段冷却流量分布的影响。方法利用ANSYS有限元软件及其APDL参数化编程语言,建立工作辊温度场和热辊型轴对称仿真模型,对轧辊温度场仿真结果和实测数据进行对比分析,对轧辊基本冷却和分段局部冷却2种模式的热辊型调控效应进行了仿真分析。结果轧辊温度场仿真模型计算结果与实测结果误差较小。热辊型调控功效分析表明,二次基本冷却模式能改善轧辊中部冷却效果,减少板边处轧辊局部冷却能有效改善板边处轧辊的温降,得到了二肋浪位置附近喷嘴对二肋浪处热辊型的调控效应系数相对比例。结论热辊型调控功效分析研究结果为二肋浪等局部板形控制的分段冷却流量的确定提供了依据。     

Effect of Load Distribution on Strip Crown in Hot Strip Rolling

In order to establish precision model, a software to calculate the strip crown of four-high hot rolling mill was developedby using affecting function method according to the strip crown calculation theory. The effect of work roll diameter,unit width rolling load, roll bending force, work roll crown, initial strip crown and reduction, etc, on load distributioneffect rate was simulated by using the software. The results show that the load distribution effect rate increaseswith the increase of strip width, work roll diameter, unit width rolling load, roll bending force, work roll crown,initial strip crown and reduction. Based on the simulation results, base value of load distribution effect rate andfitting coefficients of six power polynomial of load distribution effect rate modification coefficient were determinedconsidering all of the above parameters. A simplified mathematical model for calculating load distribution effect ratewas established.     

液压缸非线性弹簧力约束下轧机吸振器参数的优化

考虑四辊轧机液压缸非线性弹簧力约束的因素,引入吸振器控制装置,建立带有轧机吸振器的轧机辊系振动动力学模型;通过对轧机吸振器基本参数的优化,得出吸振器最优的阻尼系数和刚度系数;仿真分析不同质量、弹簧力、摩擦力对轧机辊系振动幅频特性曲线的影响规律,得到轧机吸振器的最优质量可以有效提高系统稳定性,轧机吸振器的最优弹簧力可以缩小系统的不稳定区域,轧机吸振器的最优摩擦力可以有效降低幅频特性曲线的高度,为有效抑制轧机辊系垂直振动提供理论支持。     

Computational Intelligence-Based Process Optimization for Tandem Cold Rolling

The requirements for the manufacturers of steel have been increased in many respects in recent years. Harsh competition among manufacturers demands a continuous reduction of production costs and improvement of product quality. The work presented herein describes maximizing rolling mill throughput and minimizing processing costs and crop losses by computational intelligence-based process modeling and optimization. In this article, an intelligent searching mechanism is introduced to optimize the rolling schedule by assessing rolling constraints and the combined cost function of tension, shape, and power distribution. The optimization results have been compared with current rolling practices based on empirical models. It is shown that the proposed model can significantly reduce the power distribution cost, maximize the safe level of strip tension, and obtain good strip shape. The proposed model is generic for complex engineering problem optimization, and is capable of multiple-objective problem solving.     

镁基复合材料热膨胀的研究进展和前景展望

简要介绍了镁合金及镁基复合材料热膨胀的研究进展,叙述了温度、增强体体积分数、增强体颗粒尺寸、增强体颗粒形状、增强体种类和热处理及其他对镁基复合材料热膨胀的影响。简要介绍了热膨胀的理论预测模型,并对今后的发展做了展望。     

Operation parameters multi-objective optimization method of large vertical mill based on CFD-DPM

The association mechanism between the main operation parameters and multi-physical fields of the large-scale vertical mill system is unclear, which leads to the difficulty in optimizing operation parameters to improve the performance of large vertical mill systems. To investigate the mechanism of multi-physical field coupling in the operation of the large vertical mill, the numerical simulation method is constructed by coupled CFD-DPM model to calculate the finished product quality, the simulation results were in good agreement with the actual operation results. Based on the Kriging surrogate model, a multi-objective optimization framework for large vertical mills is proposed. Finally, the multi-objective optimization design of LGM large vertical mills is carried out. Combined with CFD-DPM coupling method is developed, design variables and output responses are determined. The Kriging method is used for correlation analysis. The multi-objective optimization function was established. The NSGA-II. optimization algorithm was used to update the surrogate model and obtain the optimal solution, and the optimized operating parameters increased the vertical mill yield by 5.34% and the specific surface area by 9.07%. The maximum relative error between the simulated value and the optimized value is 2.02% through numerical calculation, which verifies the superiority of the optimization method of large vertical mill for performance improvement.     

冷轧薄宽带钢局部型中浪瓢曲变形行为研究

针对薄宽带钢冷轧过程中易发多发的局部型中浪瓢曲缺陷,引入非均匀载荷宽度、弹性约束系数及平均张应力建立了屈曲变形的解析计算模型。应用能量最低原理对屈曲变形区域进行搜索求解,得到了局部型中浪屈曲临界条件(包括临界应力、屈曲波长和屈曲波宽),获得了其与非均匀载荷宽度、弹性约束系数、平均张应力的关系,并发现平均张应力是产生局部型中浪的重要影响因素。应用样条有限元方法对局部型中浪进行数值仿真分析,验证了屈曲解析计算方法的正确性。在实验轧机上进行了轧制研究,通过轧制获得了局部型中浪屈曲模态,对实验结果分析得到了相对应的屈曲临界条件,与解析法和样条有限元法结果基本吻合,证明了样条有限元计算方法与解析计算方法的正确性及其工程应用价值。     

基于N4SID子空间辨识的轧机系统性能改进分析

利用N4SID子空间辨识方法对南钢2800 mm中厚板精轧机系统的性能进行了分析。选取轧机的测量信号构成辨识对,利用子空间辨识方法,得到轧机在工作时的高阶动态数学模型。机架在0.63 Hz处有一振动频率,当轧辊旋转频率与该频率一致或接近时容易激发机架振动,对板形和设备正常运转影响较大。实际生产中,精轧机应避免在上述振动频率对应的转速范围36.0~39.0 r&;#8226;min-1内进行轧制,速度调整后板形得到很好控制,表明模型在轧机系统性能改进分析中是有效的。     

顶底角钢连接半刚性钢结构抗震性能数值分析

为了研究顶底角钢连接半刚性钢结构的抗震性能,介绍相关文献中角钢的屈服荷载及初始刚度的计算,基于角钢的拉压试验结果,验证角钢的屈服荷载及初始刚度计算方法的准确性并对角钢的屈服荷载计算公式进行修正,进而提出角钢在反复拉压荷载下的恢复力模型;编制角钢连接单元,提出基于有限元软件OpenSEES的顶底角钢连接半刚性钢结构的建模方法,对顶底角钢连接半刚性钢结构低周往复试验、振动台试验进行数值模拟,所得结果与试验结果进行比较,结果表明:该文提出的建模方法具有单元少、自由度少、建模方便、计算效率高、耗时少等优点,采用该文方法进行的数值模拟与试验结果吻合较好,精度能满足工程需求。     

Complete Mill Simulation of the Rolling Process of 1660 mm Hot Strip Continuous Mills

The three-dimensional plastic deformations of strip are analyzed using the stream surface strip element method, the elastic deformations of rolls are analyzed using the influence coefficient method, the analyzing and computing model of shape and crown of 4-high mill was established by combining them, and the rolling process of 1660 mm hot strip continuous mills was simulated. The simulated results tally well with the experimental results. The modei and the method for simulation of shape analysis and control of hot strip mills were provided.     

钢板-混凝土组合板抗剪承载性能的试验研究与数值分析

主要通过试验研究与数值模拟,分析钢板-混凝土组合板在受剪状态下的承载力、变形、裂缝发展情况以及钢板与混凝土参与抗剪程度等。进行了3块钢板-混凝土组合板试件和1块无钢板混凝土试件的抗剪承载力试验。结果表明:钢板-混凝土组合板试件的剪切破坏形式主要是斜拉破坏;钢板承担了约50%以上总剪力,由于钢板的协同作用,混凝土承担的剪力与按照规范计算的混凝土抗剪承载力相比有较大幅度的提高;随着栓钉间距的增大,构件的抗剪承载力减小。基于修正压力场理论对ABAQUS进行了材料层面的二次开发,建立了适合钢板-混凝土组合板抗剪分析的数值仿真模型,模拟结果与试验结果吻合较好。