宽带钢轧机辊间压力分布和轧制压力耦合求解

带钢板形控制系统涉及轧制力和弯辊力影响系数,精确计算四辊轧机辊系轧制力和弯辊力影响系数的前提是获取轧制压力的分布函数和辊间压力的分布函数.研究了辊间压力与轧制压力的内在联系,采用力学原理建立了二阶辊间变形协调方程,结合三角序列级数实现了根据轧制压力分布函数对辊间压力分布函数进行耦合求解.其计算结果与生产实际参数的有限元模拟结果相比,具有很好的计算精度.     

板带轧制过程多参数耦合模拟系统的开发

考虑轧件和辊系间的接触力与变形协调关系，采用一种选代的方案，开发了一个分析三维板带轧制过程的计算机模型。它耦合了计算轧件变形的三维刚塑性有限元法，计算辊系变形的影响函数法和弹性有限元法。该系统可用来精确预报轧制压力横向分布，前后张力横向分布，金属横向流动，以及轧后板带的横向板厚分布，包括板凸度和边部减薄等，并且具有较高的计算效率。     

四辊轧机辊系弹性变形高效计算方法

 为解决普通影响函数法计算速度慢的缺点,在分析普通影响函数法计算精度与计算速度主要影响因素的基础上,提出了一种新型四辊轧机辊系弹性变形高效计算方法。该方法采用高次多项式描述辊间压力与轧制压力的横向分布,减少了轧辊挠度的计算量;与普通影响函数法相比,求解辊间压力的线性方程组阶数显著降低,大大降低了计算时间。采用该方法后,四辊轧机辊系弹性变形的单次计算时间不超过1 ms,计算精度与划分单元数为100的普通影响函数法计算精度相差很小,为板形在线设定提供了理想的必要条件,并可推广应用于其他机型。     

热轧宽带钢厚度及轧制力横向分布的研究

 板形是板带几何尺寸的一个重要指标,忽略横向变形的二维轧制理论已不能满足板形精度要求,掌握金属三维变形规律,建立各因素与出口带钢厚度分布之间的关系,可准确地进行板形设定。基于理论基础,应用影响函数法实现辊系变形计算,三维差分法求解轧件塑性变形,辊系变形向轧件变形提供出口厚度分布,轧件变形向辊系变形提供轧制力横向分布,两者相互迭代求得厚度分布结果。结合现场实际,验证了模型的准确性,为在线计算出口辊缝提供了思路和依据。     

非对称条件下板材轧制压力分布的计算

针对轧件来料横向厚度分布左右不对称时造成轧制压力横向分布不均匀的情况,引入非对称函数以拟合轧件入口、出口横向厚度分布规律,通过变分法推导出非对称条件下板材出口横向位移模型;借助条元法和全辊系弹性变形模型,进行迭代计算,得到非对称条件下板材轧制压力的分布。根据某厂四辊铝带连轧机实际轧制的情况,针对平直件、凸形件和楔形件三种典型的板材来料情形,通过仿真结果,讨论了板厚、板凸度和横向板厚差对轧制力横向分布的影响。     

棒线材轧制的上限法解

应用上限法建立了棒线材轧制的三维运动许可速度场，并通过对变形功率求最小值确定最佳的变形过程，该解析方法可用于求解平辊和凸凹型辊的二辊、三辊及多辊轧制过程的轧制力，轧制力矩和宽屏率等参数。其结果与刚一塑性有限元法计算结果进行了比较，其中力能参数与有限元法计算结果吻合较好，而且求解过程较刚一塑性有限元法更简便、灵活。     

六辊CVC冷轧机凸度控制能力分析及应用

 基于三维有限元建立了六辊CVC辊系模型,该模型耦合了CVC辊形曲线、辊间轧制力分布以及带钢的弹塑性变形和辊系弹性变形,通过迭代计算辊间轧制力及轧辊与轧件的弹塑性变形。通过实际轧制规程数据对比验证了模型的有效性,其模拟计算结果与实际数据的绝对误差在10 μm内,相对误差小于1%。采用该模型研究了板形控制机构如中间辊弯辊、中间辊窜辊和工作辊弯辊对带钢2次凸度和4次凸度的控制规律,并成功消除了生产现场宽薄带钢的边中复合浪缺陷。     

冷轧机附加倾斜后双侧非对称轧制力的计算

 对冷轧带钢轧制过程中因辊缝倾斜调整过量所导致的单边浪缺陷和断带进行了分析,应用影响函数法计算辊系变形,通过迭代计算出附加倾斜后的传动侧轧制力、操作侧轧制力、辊间压力分布、单位宽度轧制力分布、出口厚度横向分布、出口横向张应力分布。理论计算和实际测量结果表明,冷轧机双侧轧制力差值与倾斜调整量呈近似线性增长的规律。根据轧制力差值与倾斜量之间的比例关系,用实测轧制力差值对倾斜值进行动态限幅,可有效避免冷轧过程中断带事故的发生。     

PC轧机交叉角控制性能分析

用影响系数法计算PC轧机的辊系变形,综合考虑了工作辊的偏移以及轧辊垂直、水平两个方向上的位移。采用条元变分法求解前后张力分布值、SIMS公式计算轧制压力,建立了较为完整的PC轧机轧制数学模型。利用模型对PC轧机交叉角的控制性能进行了分析,为实际生产中更加合理的设定和分配交叉角提供理论指导。     

轧机辊间压力和轧制压力分布函数解析

通过对轧辊变形及轧辊间接触条件的分析，证明了辊间压力和轧制压力多顶式分布假设的局限性。根据压力耦合求解模型导出了试验结果吻合的轧制压力和辊间压力分布函数。     

邯钢2800mm中厚板轧机优化规程研究

优化轧制规程计算及实现的基本数学模型，由优选轧制压力公式，变形抗力，温降模型参数和精确弹跳方程构成。通过计算机模拟实验比较主要压力公式的Ｑｐ值，优选出该轧机的实用压力公式，变形抗力和温降模型参数非线性估计方法，提高了压力预报精度；反映板宽因素的非线性弹跳方程，是提高辊缝设定精度的关键。通过实测轧机横向刚度的轧制方案，优化轧制规程和不同终轧道次轧制压力规程的设定计算，并在轧机上实验，证明所研制的方法     

平整机辊系变形的有限元分析

通过对辊系变形的模拟,分析了轧制条件下对工作辊弯曲变形、支撑辊弯曲变形及接触应力的影响,借助大型有限元分析软件ANSYS的手段,对辊系进行了弹性力学结构分析,得出了在轧制过程中辊系的变形情况及载荷分布等详细直观的分析结果。     

20辊轧机辊系弹性变形横向分布的计算

以实测张力分布值为依据，求得２０辊轧机轧制压力沿板宽方向的分布。根据弹性理论，采用迭代算法，求得辊系弹性变形横向分布，并且以出口辊缝为度量，求得板厚横向分布。     

变接触长度支承辊间等接触压力时轧辊变形规律

以某中板厂生产条件和数据为基础,讨论了变接触长度支承辊辊间接触压力相等时的轧辊变形情况.在不同轧制压力前提下,首先计算出轧辊辊身中点处及轧辊与轧件边部相对应点处的变形,然后再绘制出变形沿辊身的分布规律,发现压扁变形比弯曲变形大,同时当轧制压力增大时,轧辊变形随辊身长的变化率亦会增大.     

20辊轧机辊系变形和力能参数计算

20辊轧机轧辊数目多是导致其辊系变形、辊系稳定和力能参数计算复杂的主要原因，通过20辊轧机机架和辊系变形的有限元仿真，辊系稳定性计算，辊系运动轨迹计算以及轧制力和功率计算，为20辊轧机板形调控分析和工程设计提供了依据。     

关于轧辊弹性变形的影响函数法研究

板凸度和平直度是衡量板形质量的重要指标,它们既相互独立又彼此相互作用,而板凸度主要取决于有载辊缝的形状,所以准确计算辊系的弹性变形,对辊缝的设定有重要意义。采用影响函数方法对UCM轧机的辊系弹性变形进行了系统分析,通过修改工作辊、中间辊和支撑辊的影响函数模型,建立更适合现场的模型,用Vsual Basic语言编写计算流程的程序,设定初始数据,采用Bland—Ford轧制力计算公式进行计算。通过计算,第1机架轧制力的计算值与实测值相差8．2％,后面各机架与实测值更为接近,因此,所用方法是可行的。进一步分析得出影响有载辊缝形状的诸因素（辊间压力、辊间压扁、轧制力、挠度、弯辊力等）的结果,并与现场进行比较,达到提高板形质量的目的。     

四辊铜带可逆冷轧机辊系稳定性分析

根据四辊铜带可逆冷轧机的结构和运行特点,在正向及逆向轧制情况下对轧机机架内工作辊系的稳定性进行计算;分析了不同张力情况下的辊系稳定性结果;由于工作辊万向接轴通常存在倾角,文章考虑了该倾角在轧制过程中对工作辊系的扰动,计算其附加力矩对辊系的稳定性影响,并通过对上述计算结果综合考虑,给出了轧制中辊系不稳定现象的解决方法。     

辊系弹性变形的研究及分析

应用分段法建立了一系列轧制数学等式,对轧制系统的弹性变形进行分析.基于这种分析方式,探讨辊系之间的轧制力及轧辊的弹性变形,并为计算板形凸度提供一个准确可行的计算方法.Matlab仿真验证了计算结果的正确性.     

冷轧平整机板形控制特性研究

针对某1500mm四辊冷轧平整机在轧制过程中产生的板形缺陷等问题,通过建立平整机辊系弹性变形有限元模型,对其板形调控特性进行了仿真分析,分析主要包括辊形、带钢宽度、轧制力、弯辊力的变化对辊系变形及辊间接触压力的影响,由仿真结果揭示出了平整机产生板形问题的机理,对指导实际生产具有重要意义。     

极薄带轧制变形区接触轮廓及接触压力分析

轧制力模型的准确性对轧制过程中轧件厚度的控制起着决定性的作用。传统的轧制力模型假设轧辊为圆弧形,但是随着极薄带厚度的减小,变形区接触弧长远远大于轧件厚度,此时轧件已被压扁为非圆弧形轮廓。针对上述问题,Fleck基于赫兹接触理论准确求解了变形区轧辊轮廓,从而建立了新的轧制力模型,但是,Fleck解析方法比较复杂,针对不同的轧制工况建立了不同的计算方法。为了建立简化的解析方法,不仅统一了整个变形区轧制压力与摩擦力的表达式形式,而且忽略了中性区弹性卸载现象。通过对比简化模型计算结果与Fleck模型计算结果、实测的变形区轮廓,验证了简化解析模型的准确性。利用该简化模型分析了不同因素对变形区接触弧轮廓及接触压力分布的影响。结果表明,随着来料厚度减小、工作辊弹性模量减小、压下量增大,变形区轧辊弹性压扁越来越严重。