带钢平整轧制残余应力场的二维数值模拟

本文采用非线性有限元软件ABAQUS对带钢平整轧制过程进行了二维建模,仿真分析了带钢屈服强度、厚度、应变硬化率与平整轧制后带钢厚度方向上纵向残余应力分布之间的关系。结果表明,入口带钢的屈服强度与厚度对平整轧制后带钢厚度方向上的纵向残余应力分布有较大影响;而带钢的应变硬化率对平整轧制后带钢厚度方向上的纵向残余应力分布影响较小。     

冷连轧机辊型配置对高强钢板形控制的影响

针对薄规格高强钢板形控制困难问题,通过建立有限元模型分析了常规支撑辊+CVC中间辊、CVC补偿支撑辊+CVC中间辊及VCL+支撑辊+HVC中间辊3种代表性辊型配置对高强度冷轧板的板形控制能力的影响。与其他2种辊型配置方案相比,VCL+支撑辊+HVC中间辊辊型配置的承载辊缝的凸度调节域较大、横向刚度较高,辊间接触压力较小。实际生产表明,在该辊型配置方案下,高强度带钢的板形控制精度较高,支撑辊磨损得到有效改善。     

不锈钢带拉矫过程变形行为的数值模拟研究

建立了不锈钢拉伸弯曲矫直过程的有限元仿真模型,该模型针对不锈钢拉矫机辊组配置和旋转压下的特点,采用了窄条三维壳单元对带钢进行特征建模。为提高计算效率,带钢网格进行了局部细化。对304不锈钢典型规格带钢拉矫过程进行模拟,伸长率计算值与实测值吻合较好。对带钢拉矫过程特征位置点经过各辊组的应力应变分析表明:带钢伸长率主要由1号弯曲辊组提供,而2号、3号矫直辊组对带钢伸长率的贡献不明显。该研究得到的不锈钢带拉矫过程变形行为可为拉矫工艺参数确定和优化提供理论基础。     

具有初始翘曲缺陷冷轧薄带钢板形瓢曲变形行为研究

针对薄带钢冷轧生产过程中出现的翘曲复合瓢曲板形缺陷,应用扁壳理论和伽辽金虚位移原理,建立了非均匀载荷作用下屈曲变形解析计算模型,求解获得了具有初始翘曲缺陷的带钢再发生瓢曲变形的屈曲临界载荷和临界波长,讨论分析了初始翘曲对瓢曲变形的影响规律。计算结果表明,随着带钢翘曲程度的增大,瓢曲变形的屈曲临界载荷增大,即越难出现瓢曲缺陷;当翘曲为C翘缺陷时,中浪型瓢曲的屈曲临界波长随翘曲值的增大而增大,边浪型瓢曲的屈曲波长则随翘曲值的增大而减小;当翘曲为L翘和四角翘时,中浪和边浪型瓢曲的临界波长随着翘曲值的增大而减小。在实验轧机上进行轧制实验研究,通过设计工况在铝板轧制中获得了翘曲复合瓢曲的板形缺陷模态,验证了解析计算方法的正确性。同时,运用ANSYS有限元法对实验轧制工况进行仿真分析,获得了与实验结果基本一致的翘曲复合瓢曲的板形缺陷模态,和与解析计算结果吻合良好的屈曲临界条件,进一步证明了解析计算结果的准确性。     

冷轧带钢板形翘曲变形过程及规律的解析

针对冷轧带钢生产现场常见的板形翘曲缺陷,应用辛弹性力学方法对因材料纵向延伸在厚度方向上出现不均匀而导致带钢翘曲变形的现象及过程进行了解析研究,通过建立和求解带钢翘曲变形力学模型,推导获得带钢翘曲度大小和不均匀纵向延伸的关系.在选择通用有限元软件验证了基于辛弹性力学方法的带钢翘曲变形力学模型及计算结果的正确性的基础上,计算得到了各个影响因素对翘曲变形的影响规律.计算结果表明,带钢翘曲度大小随着带钢上下表面纵向延伸差和横向与纵向延伸差比值的增大而线性地增大,随着带钢厚度增大而减小,随着带钢宽度增大而呈二次关系增大.最后,应用辛弹性力学方法带钢翘曲变形模型,研究了C翘向L翘的转化现象,建立了C翘转化为L翘的力学模型,获得其转化关系公式,并通过现场实验验证了转化公式的准确性.      

带钢平整张力神经网络预设定模型研究

针对某冷轧厂1 730 mm连退机组六辊CVC平整机组出现张力设定表数值不准确或缺失的问题,建立了基于BP神经网络的平整张力预设定模型,对平整机张力设定表进行了完善并实现了张力设定值的在线预报。在线运行结果表明：张力预报值与实测值的相对误差在±8%以内,实现了平整机组张力的高精度预报。进一步离线测试表明：采用本文所建立的平整张力神经网络预设定模型后,平整机出口成品板形质量得到较大提升,平直度横向分布均值降低约78%,满足生产要求,并提高了轧制的稳定性。     

热轧工作辊磨损模型的遗传算法

热轧精轧机组工作辊磨损非常严重,是板形控制中主要的干扰因素,也是板形研究的难点。分析了工作辊的磨损机理及其影响因素,建立了轧辊磨损模型,并采用遗传算法对模型参数进行估计。验证结果表明该模型实用可靠,可用于工作辊磨损在线预报。     

UCMW冷连轧机板形闭环控制模型优化研究

为充分发挥轧机现有的板形控制能力,提高产品的实物板形质量,针对某1550UCMW冷连轧机板形闭环控制模型的缺点,建立板形闭环控制仿真模型,选取四种典型的板形缺陷模态对原模型进行了优化。仿真结果表明,优化后的板形控制模型控制迭代次数少,并明显地增S强了板形调控能力,尤其是对高次板形的调控能力。     

智能控制和预测控制在冷轧板形自动控制中的应用

将控制建模方法与预测控制思想相结合用于带钢板形自动控制,研究建立了基于神经网络的板形预测控制数学模型。模型经由宝钢１４２０ｍｍ冷轧实测数据仿真验证表明,预测控制模型具有较高的预测精度和较好的控制效果。