箔带轧机辊缝中力场分布规律的研究

首次将箔带轧机辊系结构视为三维多体接触问题进行研究，并对轧件的塑性行为予以理想化，运用有限元法成功地求得了辊缝中力场的分布规律，计算结果与实测结果相吻合。这为箔带轧机设计、轧制工艺优化和板形控制等提供了一个高精度的分析方法。     

轧机液压辊缝控制冗余压力检测系统的研究与应用

轧机液压辊缝控制(HGC)是轧钢企业的核心技术之一,其功能是通过对压下液压缸的定位来实现轧机辊缝的调整,进而控制轧制力的大小。压力传感器作为该系统的在线检测设备,在轧制过程中起着至关重要的作用。本论文创造性地研究设计了一套带冗余的轧机HGC压力检测系统,可以有效地防止因单个压力传感器发生故障而导致整条生产线长时间停机的重大技术隐患,极大地提高了整个HGC系统的可靠性,并且冗余系统的压力传感器与原系统的检测精度匹配,能够满足高精度HGC压力控制的需要,在生产实践中收到了良好效果。     

铜包铝扁排平辊轧制成形

研究水平连铸直接复合铜包铝棒坯的平辊轧制变形行为。结果表明,铜包铝棒坯平辊轧制时,宽展率与压下率之间存在着明显的线性关系,压下率对第一道次轧制时的宽展影响更显著。在压下率小于33.2%时,扁排宽面的宽度小于压下率对应的坯料弦长,当压下率大于39.6%时,宽面宽度大于对应的坯料弦长。在变形中铜包铝复合过渡层表现出一定的塑性变形能力,在因缩颈而断裂的位置,金属铝被挤入原复合层位置与铜金属形成新的结合。铜层的轴向柱状晶及不均匀变形引起扁排侧表面金属出现条状皱褶。采用较少道次的加工规程,可使铜包铝扁排获得更大的宽展和更好的侧表面质量。     

铜包铝扁排平辊轧制成形的实验研究

本文对水平连铸直接复合铜包铝棒坯的平辊轧制变形行为进行了实验研究。研究结果表明：铜包铝棒坯平辊轧制时,宽展率与压下率之间存在着明显的线性关系,压下率对第一道次轧制时的宽展影响更显著;在压下率小于33.2%时,扁排宽面的宽度小于压下率对应的坯料弦长;而当压下率大于39.6%时,宽面宽度大于对应的坯料弦长;在变形中铜包铝复合过渡层表现出一定的塑性变形能力,在因缩颈而断裂的位置,金属铝被挤入原复合层位置与铜金属形成新的结合;铜层的轴向柱状晶及不均匀变形引起扁排侧表面金属出现条状皱褶;采用较少道次的加工规程,可使铜包铝扁排获得更大的宽展和更好的侧表面质量。     

双辊铸轧2060铝锂合金的偏析行为研究

通过双辊铸轧工艺制备铝锂合金是一种高效节能的策略,以应对航天工艺的短流程、低成本、和耐蚀性需求。基于此,本工作成功实现了不同工艺范围的铝锂合金铸轧板坯制备,建立了热-流耦合模型,协同扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、和透射电镜(TEM)等表征发现并分析了不同工艺范围内组织的偏析机制。高铸轧速度的TRC-3呈现了更高的宏观偏析特征。结合计算的温度和流速,这种偏析机制的结果被详尽分析。偏析将遗传到最终的T6状态组织,恶化T1相的析出,并恶化最终的耐腐蚀表现。偏析对腐蚀行为的影响机理被详尽讨论。本工作最终提出了一种低偏析-高耐腐蚀的铸轧铝锂合金工艺窗口。     

考虑辊缝摩擦及张力影响的冷轧机非线性振动特性研究

为研究轧机垂直振动系统过程中辊缝间摩擦及张力对冷轧机非线性振动特性的影响, 在考虑辊缝摩擦及张力作用的基础上建立了四自由度非线性垂直振动模型。采用时滞反馈控制与多尺度法结合求解系统主共振幅频特性方程, 运用奇点稳定性理论对系统稳定性进行分析。仿真分析了辊缝摩擦及张力对振动幅值的影响, 结果表明辊缝摩擦和张力对轧机垂直振动有很大影响, 并且通过适当调节时滞参数可以消除振动系统的跳跃现象。由稳定性分析得到了辊缝摩擦和张力对系统稳定性影响关系及出现各种不同奇点的条件。     

基于灰色预测的MFAC在铝热连轧张力控制中的仿真研究

针对重庆某铝加工厂双机架铝带热连轧机机架间张力波动问题, 分析了影响张力波动的原因。为提高张力系统的控制精度, 对传统PID控制器进行了算法改进, 采用无模型自适应算法进行控制器设计, 并加入灰色预测模型, 通过超前预测来补偿系统延时及参数时变, 形成新的控制律作用在被控对象上。仿真结果显示, 基于灰色预测的无模型自适应控制在跟踪性、适应性、克服大时滞能力方面与传统的PID控制相比有很大的优越性。     

基于数据相似性的铝热连轧轧制力模型自学习

针对铝热连轧中轧制力预报精度低、模型自适应能力差的问题, 提出了基于数据相似性的自学习方法, 该方法首先计算第i卷和第i+1卷轧制初始数据的相似程度, 然后以第i卷的实测轧制力为自学习目标, 将两卷带材的相似程度作为自学习系数的修正因子来对轧制力模型进行自学习运算。以河南某1+4铝热连轧机为实验对象, 通过对现场实测数据的分析表明: 本方法能有效提高轧制力预报精度, 满足在线控制要求。     

基于布谷鸟算法的铝热连轧轧制规程优化

根据轧制原理, 提出了支持向量机建立轧制力预报模型, 并通过布谷鸟算法优化支持向量机参数, 达到提高预报精度的目的。提出了支持向量机网络与数学模型结合的方法, 对某“1+4”铝热连轧厂现场采集的5052铝合金轧制数据进行离线仿真, 进一步提高了轧制力预报精度。在轧制规程设定中, 建立了以预防打滑为主的电机功率剩余程度相近目标函数, 并用布谷鸟算法对压下率进行优化, 结果表明, 该规程有很好的预防打滑效果, 并能保证各机架电机的功率剩余程度相近。     

基于Φ函数的铝热连轧防打滑轧制规程优化

针对铝材轧制过程中的打滑现象提出了预防热轧打滑的判断条件, 并提出了预防打滑为主的综合电机功率剩余程度相近的目标函数, 建立了轧制规程多目标优化的数学模型, 并应用果蝇优化算法对压下率进行了优化。在河南某铝热连轧厂对5052铝合金加工进行轧制规程优化, 将Φ函数负荷分配法应用到轧制规程中, 结果表明: 合理的负荷分配能较好地实现各电机在功率上的剩余程度相近, 并有很好的预防打滑效果, 证明Φ函数负荷分配法制定轧制规程是合理有效的。     

基于物理规划的铝热连轧多目标轧制规程优化

针对铝热连轧轧制规程多目标优化中综合目标函数权值难以确定的问题, 运用基于物理规划的多目标优化方法, 并以萤火虫智能算法为基础, 选取等功率裕量、轧制总能耗、末机架板型良好及各机架打滑因子为目标函数, 进行优化计算。物理规划使设计者以一种更加灵活的方式完成目标函数的权值分配, 然后通过萤火虫智能算法对综合目标函数进行优化计算。结果表明 不同的设计偏好能有效反映设计者的意愿, 从而产生偏向不同重点的轧制规程。     

压下减速器壳体的模态分析及结构动力修改

应用SolidWorks软件建立了压下减速器壳体的实体模型,在Simulation环境下对其进行了模态分析,得到前6阶固有频率及振型。结果表明该壳体在工作过程中不会产生共振,但各阶振动的振幅较大。为此对压下减速器壳体进行了结构动力修改,与改进前相比较,各阶最大振幅下降明显,说明结构改进措施合理,可有效抑制压下减速器壳体的振动,改善压下减速器的动态特性。     

热压缩2519 铝合金流变应力特征

采用Gleeble-1500 热模拟机进行高温等温压缩试验, 研究了2519 铝合金在高温塑性变形时的流变应力特征。试验温度为300～500 ℃、应变速率为0.05～25 s^-1 。实验结果表明:2519 铝合金真应力-应变曲线在低应变速率(﹒ε≤25 s^-1)条件下, 流变应力开始随应变增加而增大, 达到峰值后趋于平稳, 表现出动态回复特征;而在高应变速率(﹒ε≥25 s^-1)条件下, 应力出现锯齿波动达到峰值后逐渐下降, 表现出不连续再结晶特征;应变速率和流变应力之间满足双曲正弦关系, 温度和流变应力之间满足Arrhenius 关系;可用包含Arrhenius 项的Zener-Hollomon 参数来描述2519 铝合金高温压缩变形时的流变应力行为。     

基于模糊神经网络振动磨机控制系统研究

针对振动磨机破磨过程的复杂非线性,设计了二维模糊控制器;模糊控制过于依赖领域专家的先验知识,缺乏在线学习功能。将模糊逻辑推理与神经网络的自学习功能结合起来,提高整个系统自学习能力及表达能力,进一步改善了控制系统的动态性能,提高自适应能力。仿真实验证明了所提出BP算法的有效性。     

热轧3104铝合金的显微组织

应用取向分布函数 (ODF)和透射电镜 (TEM)分析热轧对 3 10 4铝合金织构及显微组织的影响。结果表明 ,热轧后织构类型为 (10 0 ) [uvw] ,其中 (10 0 ) [0 11]旋转立方织构为最强 ,且随形变量增加 ,取向密度增大 ,而相应的立方织构 (10 0 ) [0 0 1]取向密度较弱。TEM形貌像表明 ,在热轧过程中发生了动态回复 ,甚至动态再结晶 ,分布在视野内多而弥散的MnAl6 和α Al1 2 (FeMn) 3Si第二相粒子随形变量增大 ,尺寸逐渐减小 ,在动态再结晶过程中起到了粒子促进形核作用 (PSN)。