单机架可逆冷轧机工作辊热变形计算

在分析了影响冷轧工作辊热变形的因素基础上,用数值积分的方法计算了冷轧过程中的塑性变形功和摩擦热,进而用简化方法计算了工作辊周向热流,从而确定轧辊表面温度后,采用差分法计算了工作辊内部的温度场以及热变形,并开发了相应的计算程序。用该程序计算并分析了某单机架可逆冷轧机工作辊温度场和热凸度规律,实例证明,该方法精度满足实际要求,为该轧机板形控制提供了分析依据。     

板带热轧工作辊热凸度模拟软件的研究

根据热轧带钢工作辊在工作中的实际传热情况, 将工作辊对称地分为轧制区、非轧制区、辊肩、辊端和辊颈5个部分, 充分考虑热轧工作辊的实际环境对轧辊温度场和热变形的影响, 来确定轧辊的热边界条件; 再利用有限差分法建立工作辊温度场及热变形的数学模型, 并利用VC++平台进行模拟研究, 建立适合在线计算的快速模拟软件; 最后分析了轧辊直径和压下率对轧辊热凸度的影响。     

热连轧机工作辊热辊形仿真研究

采用差分法建立了轧辊二维瞬态温度场及热辊形的预报模型 ,可用于实际生产的在线热辊形预报 ;利用实际生产参数模拟轧制和空冷过程中的工作辊热辊形 ,计算结果与实测值相符 ;就不同条件下工作辊热变形规律进行了分析 ,对热轧生产的工艺安排、组织和热磨辊具有实际意义     

板带热轧工作辊温度场的研究

根据热轧工作辊的热力学方程及边界条件,采用有限差分法,建立了工作辊温度场的数学模型、模拟板带热轧工作辊的温度场,并进行了实验验证。在此基础上对高刚度宽板轧机工作辊的热行为进行了分析,为研究工作辊的热变形提供了依据。     

轧辊辊型曲线的计算机辅助设计

用影响函数法确定普通四辊轧机辊系的弹性变形，用有限单元法确定工作辊的热凸度，在此基础上耦合求解轧辊原始辊型曲线，与现场使用的辊型曲线对比表明：该法能较准确地快速确定轧辊的原始辊型。     

双辊薄带连铸结晶辊热辊型预报

结合双辊薄带连铸中结晶辊装配、修磨和浇注等环节的整体要求,采用弹塑性大变形接触非线性有限元方法,建立了计算结晶辊热辊型的有限元模型,并分析了结晶辊的受力和变形,得出了浇注过程中结晶辊的辊面形状曲线,利用实测的铸带断面形状对计算结果进行了检验,结果表明该方法用于计算结晶辊变形非常有效,可以利用该方法进行结晶辊结构改进和初始辊型设计。     

用原始辊型法改善热带板形的工艺研究

采用本城恒模型计算了太原钢铁（集团）有限公司1549mm热连轧机精轧机组工作辊的弹性变形，并用二维模型计算了其热凸度。在此基础上确定了精轧机组工作辊宜采用的原始辊型。生产实践表明，该辊型能孵显改善热轧带钢的板形质量。     

双辊薄带连铸结晶辊热变形研究

利用热力耦合有限元方法,对薄带连铸结晶辊的温度场和热变形进行研究,给出了浇注温度、浇注速度和冷却水流量对结晶辊温度场和热变形的影响规律,并利用有限元方法设计了初始辊形,有效地改善了铸带厚度的均匀性.     

四辊平整机轧制过程辊系变形有限元分析

针对1800mm四辊平整机板形控制的弯辊力预设定问题,采用非线性弹塑性有限元法,建立四辊平整机轧制过程三维计算模型。模型将辊系弹性变形与轧件弹塑性变形耦合在一起,进行统一建模与分析,研究了不同轧制工艺下轧辊压扁、辊系弯曲变形及辊缝形状的分布规律,得出了工作辊弯辊力对辊系变形和辊缝变化的影响关系。计算结果可为建立平整机板形控制的弯辊力精确预设定模型提供理论依据。     

六辊冷轧机辊系弹性变形快速算法

为了快速计算六辊冷轧机辊系的弹性变形,提出了一种新的辊系弹性变形算法。该算法直接采用数值法计算轧辊挠曲,避免了复杂的公式推导,简化了计算过程;在辊系协调变形的迭代计算过程中,内层迭代首次引入辊间中心点处压扁和辊间压扁区倾斜两个迭代调节量,建立了与辊间接触合力和接触区的总力矩的联系,外层迭代通过不断修正辊间相对压扁量增量循环迭代辊间接触力与轧辊挠曲,实现了整个辊系变形的快速协调。通过与国外计算结果比较和算例的验证,证明其有好的计算精度、收敛性和快速性,能离线指导新轧机工艺方案设计,具备板形在线设定计算应用的可能。     

实用轧辊弹性变形模型的建立和应用

以轧辊弹性变形理论为基础，综合考虑了轧辊间弹性压扁，轧辊的弯曲挠度，轧件和工作辊间的弹性压扁，利用变形协调方程，建立了轧辊弹性变形模型，并在承钢热带厂予以应用，应用表明，模型计算精度较高，与实验结果的误差小于１５％。     

工作辊辊型配置法改善热轧带钢板形工艺研究

采用王国栋板形方程计算太钢１５４９ｍｍ热连轧机精轧机组工作辊弹性变形,并用二维模型计算其热变形,在此基础上确定了精轧机组宜采用的工作辊辊型配置制度并将其用于现场生产,实践表明热轧带钢板形质量有明显改善。     

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。     

连铸轻压下过程中辊缝偏差分析和控制

某中厚板坯连铸机在投入动态轻压下系统过程中,发现辊缝漂移、辊缝偏差等现象,经组织现场测试和机械受力分析计算,确定辊缝漂移来源于冷热态变化,辊缝偏差来源于浇钢过程中机架上下框架受力变化引起连接关键部件的弹性变形量变化,并采取针对性措施。     

有限元法修正冷轧带钢工作辊接触压扁公式

采用弹塑性大变形有限元法对板带冷轧过程中工作辊的接触压扁进行模拟,利用数值手段对轧辊弹性压扁后的形状曲线进行拟合,并对计算轧辊压扁半径的Hitchcock公式进行了修正,大幅提高了轧制力的控制模型精度。     

复合材料热压罐成形模具型面补偿设计方法研究

针对复合材料固化成形过程中的变形问题,本文提出一种通过对模具型面的温度补偿来达到对材料变形量补偿的方法。该方法的设计思想是构件要在成形后满足设计形状,首先其在高温状态下的理想形状就应该是构件从低温升至玻璃态温度膨胀后的形状;其次模具在固化周期内的热变形为弹性变形,即材料固化脱模后的模具型面恢复至原来形状。模具型面的设计基础是准确预测模具型面在固化点温度时的几何形状。补偿后的数值模拟结果表明,采用热补偿的模具型面设计方法设计的模具型面能够有效补偿复合材料制件成形过程中由于模具与复合材料之间热、力学性能不一致以及固化过程中材料自身热、力学性能变化而导致的制件固化变形问题。     

High Temperature Thermal Expansion and Elastic Modulus of Steels Used in Mill Rolls

The high temperature thermal expansion coefficient (TEC) and elastic modulus of five steels used in mill rolls production were investigated by dilatometer and impulse excitation techniques (IET). The measurements were provided at heating from room temperature till temperatures of about 1000 °C and subsequent cooling. The obtained data were attributed to the properties of predominating phases (austenite, martensite, pearlite, and bainite). The TEC and elastic modulus of corresponding phases were similar for all investigated steels despite the difference in their chemical composition. The steels with a chromium content of 2.95 wt.% and more show enhanced ability to quench hardening. This is an important prerequisite for production of high quality mill rolls.     

有限元法计算铝带轧机的辊系变形

用ANSYS有限元方法建立了铝带轧机辊系变形数学模型。分别计算了不同轧件宽度时各轧制道次辊缝处轧辊的变形，以及工作辊与支持辊间的压扁和压力的轴向分布。分析了不同轧件宽度时各道次铝带的比例凸度及对板形的影响，与现场板形目测情况吻合。该计算方法可用做厚度大于0.1mm的铝带轧机辊系变形数学模型。