锻锤弹性基础动态特性的仿真

根据模锻锤弹性基础的特点,建立了系统的动力学模型.采用高精度及高数值稳定性的RKF(Runge-Kutta-Felhberg)算法对模型进行了求解;对不同激励条件、不同弹簧刚度和阻尼条件下砧座及混凝土基础的振动情况进行了仿真;讨论了弹簧刚度、阻尼器阻尼系数和混凝土质量等参数对隔振效果的影响.为弹性基础的设计提供了依据.     

四辊轧机轧辊弹性变形解析模块的开发

采用影响函数方法开发了四辊轧机轧辊弹性变形解析模块，完善了辊间压扁和工作辊压扁影响函数计算模型，克服了轧辊压扁影响函数计算过程浮点数被零除的缺陷，提出了平滑指数和收敛指标取值的处理方法，有效地解决了四辊轧机辊系弹性变形计算精度及收敛问题。该模块适应于普通四辊轧机、PC轧机和CVC轧机轧辊弹性变形计算，为热轧带钢板形控制提供了解析工具。     

锻锤弹性基础的优化设计

基于双自由度锻锤弹性基础的动力学模型及设计要求,建立了锻锤弹性基础优化设计的数学模型,并给出了各设计变量初值的计算方法.以5t模锻锤弹性基础为例进行了优化设计,结果表明优化设计方案的力传递率比原方案下降22.9%,其他指标也更加合理,为实现锻锤弹性基础设计过程自动化提供了理论基础.     

提高热轧带钢辊缝模型精度的措施

辊缝的设定精度与轧机弹跳、辊缝零点漂移和系统误差等因素有关。本文将轧机弹跳分为两部分:辊系的弹性变形和轧机牌坊及其他部分的弹性变形,采用在线解析模型计算受轧制条件变化影响很大的辊系变形量,提高了轧机弹跳的计算精度;利用二维有限差分模型周期计算轧辊的温度场并确定其热膨胀量,可主动补偿其所引起的辊缝零点漂移;通过优化换辊后自学习初始值,可改善辊缝零点修正的效果。改进后的辊缝设定模型应用结果表明,对于3.0～4.5mm厚度规格,95%以上带钢的头部厚度控制偏差小于±0.075mm。     

四辊轧机参数化设计系统的研究

基于Pro/TOOLKIT的四辊轧机的参数化设计方法,采用三维模型与程序控制相结合的方式,在已创建零件的三维模型基础上,进一步根据零件的设计要求,建立了一组可以完全控制三维模型形状和大小的设计参数,进而建立了四辊轧机的参数化设计系统,该系统包括零件参数化模块、部件参数化模块、校验模块和工程图模块.解决了四辊轧机设计过程中重复工作量大的问题,缩短了轧机的设计周期.     

Gerb公司的隔震装置

介绍了联邦德国 Gerb 公司由螺旋弹簧组件和粘性阻尼器组成的隔震装置的性能特点和结构型号,并指出了采用橡胶制作弹性阻尼元件的局限性。着重介绍了锻锤、机械压力机等锻压机械“直接支承”式隔震基础的结构型式和优越性。     

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借助非线性有限元软件Marc,采用弹塑性有限元方法对十八辊轧机辊系进行了模拟,计算模型对辊系的弹性变形与带钢的弹塑性变形按照接触问题进行耦合分析。利用此模型,得出了轧制力对辊系弯曲变形的影响以及辊系弯曲变形沿轧件宽度方向的分布,并分析了轧机工作辊的不同方向弯曲变形情况,由对计算结果的分析可以为该轧机的辊系设计提供理论依据。     

计算机辅助孔型设计在型线材轧机上的应用

为改变凭经验设计孔型的局面，基于安阳钢铁公司中、小型轧机的情况，开发了计算机辅助孔型设计系统，重点介绍了其数学模型、系统优化、绘图功能，以及实际应用效果。采用该软件后，工作效率比传统设计方法提高10倍左右。     

基于多平台虚拟样机模型的轧机压下系统振动研究

为对轧机压下系统振动特征进行仿真分析,提出基于机液耦合的轧机八自由度动力学模型,采用联合建模仿真的方案,在ADAMS建立了符合八自由度动力学关系的轧机机械模型,同时建立基于AMESim的液压位置模型和基于Simulink的闭环控制模型,通过接口互联搭建了压下系统多平台仿真虚拟样机。设计基于带阻滤波器的控制器对干扰造成的虚拟样机耦合谐振进行抑制。仿真结果表明:滤波器的加入能有效抑制耦合振动对虚拟样机系统稳定性和精度的影响。虚拟样机对轧机振动的研究有一定参考价值。     

锻锤砧座下直接隔震的研究

本文从解决现有锻锤基础改造的观点出发,研究了砧座下直接隔震的问题。提出并按冲击响应谱理论研究了采用预变形和回弹限位的隔震方法。其研究结果表明:本文提出的方法不但可以在控制砧座跳动量的情况下得到较高的隔震效果,而且在减小甚至取消基础块时、系统的隔震效果不变、从而为现有锤基础的改造和建造新的隔震基础提出了一条切实可行的新途径。     

基于改进粒子群算法的轧制负荷分配优化

应用改进粒子群算法,实现单机架可逆冷轧机轧制负荷分配优化。结合某厂单机架可逆冷轧机实际工况,建立了合适的轧制力数学模型并进行参数计算,以压下率为自变量,以轧制力成比例分配为目标,通过改进粒子群算法,得到最佳的轧制负荷分配。工程实践证明:与基本粒子群算法、遗传算法相比,改进粒子群算法具有计算精度更高、收敛速度更快、搜索能力更强等优点,是一种适于单机架可逆冷轧机轧制负荷分配优化的新方法。     

单机架冷轧机兼做平整机用的平整工艺

介绍了将单机架冷轧机改造为既能进行冷轧又能进行平整机组的生产工艺流程以及平整工艺参数的试验与优化，改造后冷轧时产品合格率达97．79％．平整时产品合格率达95．5％以上。     

单机架轧机机型对比分析

采用多辊单机架可逆轧制是目前生产高强钢的趋势,介绍了3种目前主流的十八辊单机架轧机机型,阐述了各机型的结构特点。将3种机型归纳为Z-HIGH轧机及S6-HIGH轧机2种侧支撑结构,计算了侧支撑水平支撑力,分析了2种侧支撑结构水平支撑能力、定位能力、抗过载能力和检修维护难度。结果表明：Z-HIGH轧机的侧支撑水平支撑预紧缸的能力不能满足使用需求,S6-HIGH轧机的侧支撑水平支撑能力安全系数较高;Z-HIGH轧机在大轧制力可逆轧制时水平定位能力不足,S6-HIGH轧机在正常可逆轧制时工作辊不会出现水平方向上的整体移动;Z-HIGH轧机为刚性抗过载,易造成机械结构损坏,S6-HIGH轧机为柔性抗过载,不易发生主体设备损坏,但存在倾翻力矩,需强化侧支撑与牌坊连接部位设计;Z-HIGH轧机侧支撑辊盒装配难度大,轧机内空间小,事故处理难度较大,S6-HIGH轧机侧支撑辊盒锁紧液压缸易损坏,上侧支撑可以向上打开,事故处理难度较小。因此,在机型设计选型阶段,需采取相应的优化设计措施,以保证轧机稳定生产。     

冷连轧机组末机架轧制参数综合设定技术的研究

针对冷连轧机组的生产工艺特点,以带材出口前张力横向分布均匀(即板形良好)作为优化目标函数,建立了一套冷连轧机组末机架轧制参数综合优化数学模型,并将其应用到宝钢冷轧薄板厂1220五机架冷连轧机组末机架压下量、前后张力、弯辊力等主要轧制参数的综合设定,取得了良好的使用效果,大大提高了成品带材的板形质量。     

3米5轧机机架加工技术

论述了3米5轧机机架这一整体浇注的超大超重型铸钢件的吊运难度、机加工艺难度,并提出了很好的解决办法及优化设计。     

无缝钢管张力减径过程的有限元分析

根据张力减径机组轧制工艺,采用非线性有限元法建立了三维热力耦合弹塑性有限元模型,运用该模型对实际张力减径过程进行了数值模拟,得到了管坯的温度场、应变场和应力场分布规律,分析了管坯经过各机架时的壁厚变化。模拟得到的轧制力能参数与现场实测结果吻合较好,为张力减径过程的工艺理论研究提供了依据。     

轧管机运动稳定性分析及优化

提高轧管机主机头运动稳定性对改善钢管的轧制质量有着较大的影响。本文通过对LD-15型轧管机的工作机架进行运动学分析，推导出主机头的运动加速度的解析表达式。以此为基础建立数学模型，对与轧管机主机头运动稳定性密切相关的曲柄半径、连杆长度和分别做了优化设计，并对优化结果做了分析，主机头运动稳定性有明显的提高。本文推导的数学模型为提高轧管机稳定性进行优化设计提供了数学基础，方法可行。     

钢管斜轧机机架的有限元分析

对Φ４５０ｍｍ斜轧穿孔机机架进行了有限元强度分析。分析表明，理论计算值与实测值接近。为广泛使用的斜轧机机架的设计和改造提供了理论依据和新的分析方法。     

基于刚柔耦合技术的平整机窜辊阻力仿真分析

某钢企冷轧厂一台四辊平整机正常工作时,工作辊与带钢边缘接触部位磨损严重,工作辊在线窜辊是解决此现象的可行技改方案之一。本文针对技改方案中工作辊窜辊阻力计算的难点,在两平行滚动接触圆柱体产生轴向相对移动时轴向窜动阻力公式的推导的基础上,探索基于刚柔耦合技术分析的动力学仿真模拟计算新方法,仿真结果与理论计算基本吻合,验证了仿真结果的正确性,为轧机窜辊改造和设计提供了新思路。     

高品质热轧双相钢的开发

为了提高热轧双相钢的品质，研究了化学成分、轧制工艺、冷却工艺和不同季节水温等参数对热轧双相钢组织和性能的影响。结果表明，无Si成分设计显著提高了热轧双相钢的表面质量；较低的终轧温度和中间保温温度有利于获得更为细小的铁素体组织和弥散的马氏体组织；低的卷取温度（280 ℃）可以获得铁素体+马氏体双相组织；冷却水水温的降低显著提高马氏体含量并提高双相钢的强度。基于上述研究，邯钢实现了系列热轧双相钢的稳定生产，双相钢制作的汽车车轮性能良好。