小辊径冷轧机组压扁系数模型及其影响因素

针对工作辊“长径比”大且辊径绝对值小的轧机在轧制过程中,工作辊产生较大水平挠曲的问题,在考虑设备与工艺特点的基础上,研究了工作辊发生水平挠曲时的载荷分布情况,推导了新的辊间压扁系数模型,并以典型规格产品为例,定量分析了工作辊出现水平挠曲时,单一影响因素变化对辊间压扁系数的影响。为了验证模型,在完成相关理论分析的基础上,编写了预报软件,并给出了现场实验结果。     

冷轧薄板接触弧长的确定及轧制压力计算

本文在计算冷轧薄板接触弧长度和轧制压力时,不仅考虑轧辊弹性变形,而且也考虑轧件弹性变形。把变形区分为入口弹性区、塑性区和出口弹性区。应用弹性力学基本方程、塑性条件和平板压缩理论导出了入口弹性区和出口弹性区单位宽度轧制力公式及塑性区平均单位压力公式。应用弹性接触理论和变形区的几何关系导出了计算冷轧薄板接触弧长度公式。最后给出了考虑轧辊和轧件弹性变形时计算冷轧薄板的总的轧制力公式。该公式不仅适用于一般工程计算,而且也能为在线控制的电子计算机提供较为精确的轧制力数学模型。     

箔带轧制的三维接触有限元分析

基于对三维多体接触问题有限元混合法基本原理及接触面的定解条件和判定条件的分析 ,本文将箔带轧机辊系及轧件组成的辊带系统视为三维多体接触问题 ,建立了接触有限元分析模型。对某厂四辊铝箔轧机初轧工况进行了数值计算 ,求得了辊缝内轧制压力的真实分布规律 ,充分揭示了箔带轧制过程中非轧制辊面存在压靠的事实。最后 ,针对来料板凸度对轧件板形的影响进行了有限元仿真分析 ,得出了与轧制规程图分析法一致的结论     

冷轧薄钢板"湿法"平整的轧制压力计算

平整是使冷轧薄钢板获得合理表面形貌的关键工艺。平整轧制压力的预测与控制直接影响钢板平整后的表面质量。本文作者采用刚性、弹塑性、全滑动和边界润滑等不同模型，进行了平整轧制压力预测模型的理论分析与模拟实验研究。结果表明：当矿井下量小于5%后，轧辊的弹性变形和钢板的弹性恢复对轧制压力的影响很大，不能忽略；采用边界润滑弹塑性模型计算得到的平整轧制压力较边界润滑刚性模型更接近实验值（相对误差减小约20%）。     

基于影响函数法的冷轧带钢轧制力计算

根据经典轧制力模型,在考虑轧制力模型与轧辊压扁模型耦合的前提下,开发了基于影响函数法的冷轧带钢轧制力计算程序,并用实际生产中的采样数据模拟计算了HC轧机各道次的轧制压力分布和总轧制力,将所得计算结果与现场实测数据进行比较.结果表明:所得轧制力计算结果与实测值相近,轧制压力分布与实际相符,为HC轧机板形控制提供了一种计算轧制力的有效方法.     

滚动轴承接触问题的有限元分析

为了分析万能法轧制H型钢的过程中,轴承内部摩擦力对滚动体接触反力的影响,利用有限元的方法建立了轴承座受力的二维有限元分析模型。在轧制力峰值一定和摩擦因数变动的条件下,系统地模拟了轴承座的静力学特性分析。研究结果表明:接触反力随接触包角的增大而增大,在接触包角22.5°~56.25°的范围内,摩擦因数越小,接触反力的波动越大,波动的峰值出现在接触包角45°的区域内。该研究成果对于进一步研究轴承座的受力及其优化和判定轴承的寿命提供了理论上的依据。     

带钢冷轧机工作辊表面粗糙度实测研究

通过大量跟踪实测工作辊和带钢表面粗糙度,深入分析了带钢表面粗糙度的影响因素和变化规律,运用逐步回归法建立了冷轧带钢表面粗糙度预测数学模型和转印率模型,进而建立了轧辊表面粗糙度衰减规律模型。这些模型可以用于生产中预测轧后带钢表面粗糙度、合理安排带钢轧制顺序、决定工作辊下机时间和修正轧制力计算模型。     

小直径冷轧辊的热处理

冷轧辊是金属冷轧机上的重要零件。在轧制过程中,由于轧制速度很高和强大的轧制力,使轧辊承受很大的静载荷和动载荷,轧辊表面受到轧材的剧烈磨损。恶劣的工作环境使冷轧辊使用一段时间后,辊面便因磨损而不平、发毛,需卸下重磨和磨小辊颈直径,再使用一段时间又需重磨,直至到达最小规定辊颈直径后报废。     

车灯气密性的有限元接触分析

本文采用接触有限元方法对车灯壳体总成的气密性进行了分析,得出位移曲线,并对影响变形的主要因素进行优化,最终得到合理的灯具结构,为改进制造和装配工艺提供了理论依据.     

起重机轮轨弹塑性接触有限元分析

利用ANSYS9.0软件对起重机轮轨弹塑性接触进行有限元分析,分别对点接触和线接触状态轮轨的弹性和弹塑性两种情况进行有限元分析,得出了轮轨间弹性接触和弹塑性接触应力的分布情况.     

冷连轧机轧制力的影响因素

通过将轧制变形区划分为微单元,对变形区内轧制力影响因素的变化规律进行研究。根据微单元塑性变形方程式,建立单位轧制压力的计算模型。针对变形抗力、摩擦因数等非线性因素,建立基于神经网络校正系数和工作参考点方法的数学模型,分析其在变形区内的变化规律。针对轧辊压扁和轧制力计算的耦合现象,采用计算机迭代计算的模型完成轧制力的解耦计算。工业轧机实际数据验证了采用微单元方式计算轧制力预报精度高,可用于生产实践。     

异型扁坯轧制过程的理论与试验研究

利用刚塑性有限元法分析了异型扁坯的轧制成形过程,首次阐明了横向倾斜接触表面上节点速度分量之间的约束关系,得出异型扁坯宽展、筋高充满度及轧制变形和力能参数的变化规律,其结果与实测值相吻合,并求得变形区内部的变形场和金属质点流场。     

TOOTH CURVES AND ENTIRE CONTACT AREA IN PROCESS OF SPLINE COLD ROLLING

In spline rolling process, the contact area between roller and workpiece plays an important role in calculating rolling-force and rolling-moment. For the purpose of studying the contact area, contact state between roller and workpiece in process of spline cold rolling based upon cross rolling is analyzed. According to the suitable hypothesis, the mathematic model of roller-tooth-curve in optional position of rolling process is established. Combing the theory of conjugate curves with the theory of envelope curve, the corresponding mathematic model of workpiece-tooth-curve is established. By utilizing establishing mathematic models, the algorithm of entire contact area in rolling process is created. On the basis of the algorithm, calculation-program is compiled under MATLAB program language environment. The calculation-program actualizes quantitative analysis and quantitative calculation of contact areas. Utilizing the calculation-program, the influence of parameters on contact area is analyzed, and the tendency is consistent with the manufacturing experience. In consideration of rolling-force optimization, the primary process parameters may be selected according to results of calculation. The result of the present study may provide basis for research on rolling-force and rolling-moment.     

薄带平整轧制时轧制压力模型的研究

考虑到轧辊的弹性变形以及轧件的弹性变形,建立了一套新的薄带平整轧制时的轧制压力模型。在模型中,对于一般薄带,考虑到停滞区的不对称性,采用混合摩擦理论分析了变形停滞区的摩擦力分布;而对于极薄带材,根据平整时塑性区相对弹性区缩小,摩擦力模型中的停滞区的范围并不止于塑性区,有可能扩大到弹性变形区这一特性,对相应的单位轧制压力分布情况进行了详细推导。同时,为了验证相关模型的准确性,采用该模型对宝钢1550CAL平整机相关典型规格产品轧制压力进行了理论计算,并在线实测出相应的轧制压力,其计算结果与实测值很好吻合,完全达到了工程上所需要的预报精度要求。因而该模型具有重要的理论意义和实用价值,可作进一步的推广与应用。     

轨底坡对轮轨滚动接触行为的影响

为了探讨轨底坡与轮轨滚动接触行为的内在联系,针对高速客运专线轮轨接触状况,即轮对踏面为LMA和钢轨为国产CN60,利用改进的三维接触几何程序、Kalker的三维弹性体非赫兹滚动接触理论及其CONTACT数值程序,分析比较轨底坡对轮轨接触几何参数、接触斑形状、接触斑滑动量、摩擦功、接触应力等的影响.通过分析计算可得,轨底坡对轮轨滚动接触行为有很大影响.尤其当轮对相对轨道横移在6 mm～9 mm范围内变化时,随着轨底坡从1/20到1/40的逐渐减小,轮对左右轮滚动半径差和等效锥度增大,这说明在1/40轨底坡下,轮对恢复对中的能力更好,更有利于曲线通过.1/40轨底坡对应的最大正压力、等效应力等较小,其对应的摩擦功较大.1/20轨底坡的情况刚好相反.综合考虑各种因素,对于LMA-CN60轮轨接触副,1/40轨底坡较1/20轨底坡的接触状态更好.数值结果为轨底坡的设计提供重要的参考依据.     

用边界元法分析前后张力对板带轧制过程的影响

建立了弹塑性有限形变接触(考虑摩擦)问题的多重非线性边界元方程,用此方法分析了前后张力对板带轧制过程的影响,计算结果与有限元法和试验结果都有很好的一致性。为板带轧制过程求解提供了新颖、简单且准确的方法。     

MENDED GENETIC BP NETWORK AND APPLICATION TO ROLLING FORCE PREDICTION OF 4-STAND TANDEM COLD STRIP MILL

In order to make good use of the ability to approach any function of BP (back propagation)network and overcome its local astringency, and also make good use of the overall search ability of GA(genetic algorithms), a proposal to regulate the network's weights using both GA and BP algorithms issuggested. An integrated network system of MGA (mended genetic algorithms) and BP algorithms hasbeen established. The MGA-BP network's functions consist of optimizing GA performance parameters,the network's structural parameters, performance parameter, and regulating the network's weightsusing both GA and BP algorithms. Rolling forces of 4-stand tandem cold strip mill are predicted by theMGA-BP network, and good results are obtained.     

车轮型面对轮轨滚动接触行为影响及选用

分析两种轨底坡情况下锥形踏面与磨耗型踏面车轮的滚动接触行为,结合钢轨损伤行为提出车轮型面的选用要求.结果表明,轨底坡从1∶40变为1∶20时,磨耗型和锥形踏面的滚动接触几何参数将发生很大的变化;轨底坡为1∶20时,磨耗型踏面的最大切应力和等效应力明显小于锥形踏面.磨耗型车轮踏面能减轻重载钢轨侧磨且等效锥度大于锥形踏面车轮;由于重载与高速铁路钢轨损伤形式的不同,建议优化设计高速铁路车轮踏面形状,以减轻高速钢轨疲劳损伤的发生.     

单轮对轮轨蠕滑力试验研究

利用原型尺寸单轮对试验装置和滚振试验台,进行单轮对（货车）运动过程中轮轨之间蠕滑力试验研究,试验中考虑到轮对位置和轮轨表面之间有污染因素影响。试验结果反映了轮轨之间蠕滑力和轮对运动位置（轮对横移和摇头角）之关系,对其进行了详细讨论。并对部分试验结果同Kalker三维弹性体非赫兹滚动接触理论计算的结果作了比较。