铝板带轧制过程有限元仿真和板形分析

随着中国工业的不断发展,铝板带的使用越来越广泛,同时对铝板带的板形精度要求也越来越高.板形影响因素众多,为了更好的分析板形,本文采用有限元仿真的方法对铝板带轧制过程进行仿真分析,通过有限元模型建立和板带轧制过程的仿真计算结果与实测值对比和改变仿真模型中各轧制参数得到不同的板形计算结果,分析了各参数对板形的影响规律.为更进一步指导铝板带轧制生产过程和提高板形精度具有较好的理论基础.     

1500mm冷轧机组板形控制的研究与应用

冷轧板带的板形控制技术是轧制工艺的核心控制技术，板形控制技术是冷轧带钢的一项主要的质量指标，是决定产品市场竞争力的重要因素。目前，板形控制技术是当前轧制技术研究开发的前沿和热点，板形控制技术的发展，促进了企业生产效率的提升，降低了生产成本。本文探讨了该型钢板的生产现状，分析了影响板形的主要因素，探讨了生产过程中浪形的形成因素和控制方法。     

UCM轧机板形调控机构对轧制压力分布影响

以某1420mm带钢冷连轧机为原型,采用三维弹塑性有限元法对UCM轧机冷轧过程进行了模拟,分析了不同板形调控机构对轧制压力分布的影响.结果表明:在工作辊弯辊作用下,轧制压力在带钢边部的峰值消失且在中部逐渐增加,使马鞍型三维分布变为凸型分布;中间辊弯辊对轧制压力的影响相对较小,基本没有改变其分布形式;中间辊横移消除了轧制压力在带钢边部骤增的趋势,使其在接触变形区的分布更平缓.三者对轧制压力的影响程度:工作辊弯辊>中间辊横移>中间辊弯辊,这与其调控功效对比结果一致,表明板形调控机构通过影响轧制压力分布来改变带钢板形的工作机理.     

一种板形预报和控制方法的应用研究

研究中厚板产生中板形预报与板形控制,以本城轧辊弹性变形理论为基础,通过模型简化和离散化建立了板凸度预报模型、板形预测模型及板形控制反馈修正模型,仿真结果表明,预测模型仿真数据较接近于实测数据,通过改变轧制过程中压下量的分配,间接实现板形控制的方法,在一定程度上,弥补了中厚板生产中无板形控制装置的缺陷。     

带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传和演变规律

应用ABAQUS有限元软件对平整轧制过程进行三维弹塑性建模及仿真研究,通过温度场模拟入口带钢的初始板形缺陷,利用刚性工作辊的辊形变化综合表达各板形控制手段对承载辊缝形状的调控功效。基于以上力学模型,针对具有初始板形缺陷的带钢,仿真研究平整轧制后带钢的板形缺陷及其与初始板形缺陷及平整工艺条件的关系,揭示带钢平整轧制过程中板形缺陷的遗传与演变的规律。仿真计算结果表明,承载辊缝形状是决定带钢板形缺陷遗传和演变的最主要因素,轧前带钢的初始板形缺陷的程度,即最大纵向延伸差的大小,对平整后带钢的板形缺陷仅有一定程度的遗传性影响。     

超宽带钢典型板形缺陷向量提取方法

提出了从带钢板形数据中提取典型板形缺陷向量的方法,即先对带钢板形缺陷进行初级分类,再根据带钢应力之间的相似度提取出单位典型板形向量,最后采用k均值聚类算法求解出典型比值系数.针对提取出的带钢单位典型板形向量而设计出的单侧倒角工作辊,经过大规模的轧制试验,所轧宽带钢板形质量较好,综合平坦度均小于5 IU(1 IU=10-5),基本消除边中复合浪为主的复杂浪形缺陷.     

PC轧机轧辊磨损预报

采用分段离散的方法,对宽带钢热连轧过程进行了模拟仿真,分析了PC轧机精轧轧制过程中交叉角、弯辊力对辊间压力和轧制压力分布以及轧辊磨损的影响,并结合轧辊磨损实测数据,对轧辊磨损进行了预报研究,研究结果对于板形控制有一定的借鉴作用.     

异步交叉轧制变形区应力分布特征

分析了异步交叉轧制变形区轧件的受力状态和金属流动特性,采用三维有限差分法对异步交叉轧制下轧件在变形区的应力分布特征进行了三维解析。表明：异步交叉轧制变形区的显著特征是忆件受到纵横双向剪切变形作用,异步比和交叉角的综合作用促使变形应力分布得以均化,这是异步交叉轧制能够显著提高板形控制力并降低轧制能耗的内在原因。     

四辊冷轧机轧辊弯曲和压扁变形的有限元分析

借助Marc有限元软件,采用三维弹塑性有限元法对四辊冷轧机冷轧过程进行了模拟,同时对轧辊变形进行了分析·计算模型中将辊系变形与带钢变形统一考虑,并解决了轧件与辊系之间的耦合问题,避免了采用假定或迭代方法确定轧制力分布时产生的误差·采用逐步收敛的求解过程使计算结果精确、可靠·在不同的轧制条件下,得出了带钢宽度、弯辊力等参数对辊系弯曲、工作辊接触弧上的压扁变形、板宽方向的压扁变形和有载辊缝的影响,为板形分析与控制提供了一种新的计算方法和参考数据·     

铝薄板带板形预测模型研究

为了更好地研究铝薄板带轧制过程中平直度与板厚分布之间的关系,以宽大铝薄板带板厚分布预测模型为研究对象,分析了板带轧制过程中板厚分布与板带平直度之间的关系,以及分析了板厚分布与各轧制参数之间的影响关系,建立了1个平直度与板厚分布的综合板形预测模型。通过工厂轧制过程中实测数据验证了预测模型的准确性,得到了1个综合考虑板厚分布和平直度的高精度板形预测模型,为进一步研究薄板带的板形提供了理论基础。     

一种带钢热连轧的楔形控制方法

在不需要任何额外硬件投资的基础上,提出了一种新的控制带钢楔形的思路,即引入比例积分调节(PI)法对楔形进行控制.仿真实验结果表明,采用此控制方法可以有效地提高带钢楔形的控制精度.     

考虑来料板形遗传影响的带钢平直度模型

根据轧制理论中的体积不变原理和平直度的基本定义,考虑来料板形的遗传影响,推导出了以入口和出口带钢相对凸度差表示的带钢平直度模型.该模型在连轧机参数优化设计和辊型配置优化设计系统中均得到应用,效果良好.     

冷轧带材临界屈曲问题的有限条法研究

采用有限条法对轧后带材临界屈曲问题进行了分析．计算结果与前人的工作基本相符．从而为轧后带材板形判别模型的研究提供了一个既具有普遍性又具有实用性的计算方法．     

冷轧带材板形判别模型的有限条分析

应用有限条法（ＦＳＭ）对轧后带材在残余内应力作用下引起的板形缺陷问题进行了计算．结果与前人研究工作基本相符．针对典型的残余应力分布形式．对其板形状态和屈曲变形进行了分析．为建立轧后带材板形判别模型提供了一条新的途径．     

研究冷轧带材三维变形的流线条元法

提出一种新型条元法－流线条元法,按照金属的流动迹线将变形区划分为若干流线条元,并将其映射为矩形条元;构造了金属横向位移纵向分布的新模式－四次加三次曲线分布。进行变形区三维变形与应力分析。关于1850mmCVC冷带轧机轧制铝合金带前张力横向分布的计算结果与实验结果吻合较好。本方法的计算结果稳定,收敛性好。     

高效实用的板带变形求解方法

针对轧件弹塑性变形与轧辊弹性变形计算分离的弊端,用轧制力分布系数将这2个模型结合起来,并解决了此2个模型之间的耦合问题.理论计算结果在1 700 mm热连轧机组样品进行验证,理论和实践两者符合较好.     

板带轧制板形判别的条元法

将轧后板带离散为若干纵向条元，用三次样条插值函数和正弦函数构造挠度模式，根据最小势能原理，将板形判别－－失稳判别－－归结为最小特征值的求解。计算实例表明，本方法可靠、实用。     

弯曲箱梁有限条法分析

本文采用自然坐标系统，根据Ｎｏｖｏｚｈｉｌｏｖ园锥壳应度──位移关系式，导得简支弯曲条元的 应变矩阵，单元刚度矩阵及其相容荷载．编制了计算机程序。实例分析表明：弯曲箱梁在加大半径 情况下，采用本文曲条法与低阶直条法以及高阶直条法的分析吻合良好；当半径缩小，曲条法所 得曲箱内缘应力比同跨度直箱的内缘应力增大，而外缘应力则随之减小。     

热轧板卷板形质量分析方法

针对目前国内钢铁企业板形质量标准执行的困难，提出一种利用现有轧机控制系统实测的大量板形质量信息执行板形标准的思路，并在此基础上开发了带钢板形质量统计分析软件．应用于涟源钢铁股份有限公司热轧带铜板形质量评价。     

条带法在村庄下采煤的应用

通过村庄下压煤条带法开采的实例,论述其条带参数的确定及影响因素,并进行了地表观测。