金属板材异步轧制力理论模型

目前板材异步轧制解析模型计算精度不高,不便于进行异步轧制参数的研究。本文运用平面应变主应力法将作用于金属板材截面单元的非均布剪切力引入平衡方程,并采用考虑剪切力的屈服方程建立了板材异步轧制解析模型,同时在解析方程中引入修正系数,给出了轧制力和轧制力矩的计算模型。结果表明,截面单元的非均布剪切力是影响平面应变主应力法解析金属板材异步轧制力学模型计算精度的关键因素,藉此建立的板材异步轧制解析模型的计算结果与实验结果具有更好的一致性,不但提高了主应力法的计算精度,而且计算效率高,适于编程计算与控制,更便于表征不同异步轧制参数下轧制力和轧制力矩的分布规律,以及板材异步轧制翘曲模型的准确建立。     

非对称扰动下热轧铝带跑偏过程三维数值模拟

基于大型工程分析软件MSC.Marc,设计了模拟Fi机架轧制过程的三维有限元模型,结合实验研究得到的1235铝合金高温本构方程,模拟出非对称性扰动下,热轧铝合金板带跑偏状态;研究了板带在来料厚度分布横向非对称、辊缝形状横向非对称及来料不对中扰动下,轧制力、板带运动轨迹等轧制参数的横向非对称性;探讨了板带跑偏与轧制力、压...     

冷连轧过程控制变形抗力模型的自适应学习

以考虑冷连轧带钢轧制过程变形区金属塑性变形以及入口、出口弹性变形的变形抗力模型和Bland Ford Hill轧制力模型为基础,将实测轧制力值代入轧制力计算模型建立起以变形抗力后计算值为未知量的非线性方程,求解该方程可以得到变形抗力后计算值,进而通过指数平滑法计算出变形抗力模型中的自适应学习系数·实际应用表明,由该方法得到的变形抗力后计算值的精度和稳定性能满足模型在线控制要求,可以提高在线控制变形抗力模型和轧制力模型的计算精度·     

轧制界面非稳态油膜润滑特性

以流体力学理论、轧制理论及Hill的特性曲线微分方程解法为基础,建立了轧制界面考虑入口板带厚度、轧辊半径发生波动下非稳态油膜厚度分布动力学模型,提出了油膜波动系数来反映界面油膜厚度绝对波动,并进行了相应的仿真分析.结果表明:非稳态条件下轧制界面油膜厚度分布性态会随时间不同而发生变化,不同时刻最小油膜厚度也会发生变化;界面油膜厚度的绝对波动会随着入口板带厚度、轧辊半径非均匀程度加剧而变大,而入口板带厚度、轧辊半径的变化频率对界面油膜厚度的绝对波动影响较小.     

大型工业轧机的三维板带轧制解析

针对传统理论的不足，并考虑到板带的横向流动，建立了板带轧制的三维解析模型，数值解析给出了单位轧制压力，出口断面形状，边部减薄及宽展等计算结果，且不同轧制条件下的计算实例与实际相吻合，表明所开发的三维程序适用于单机架或连轧机组等不同型式的宽、窄带钢轧制解析。     

2205双相不锈钢变厚度轧制过程仿真分析

针对不锈钢在轧制过程中易出现边裂,影响产品质量问题,基于变厚度轧制及塑性变形理论,结合Gleeble-3800热压缩模拟实验数据,构建2205双相不锈钢的热变形本构方程及不同轧制区域的轧制力学模型.基于变厚度交叉轧制工艺实现板带边部和中部区域的不同压下率控制,采用DEFORM软件对轧制过程进行模拟仿真,并对比分析变厚度交叉轧制与普通平轧的边部损伤情况以及不同厚度区域的金属流动规律.仿真结果表明,变厚度交叉轧制的边部损伤因子相对于普通平轧减小了22%,同时通过改变边部变厚度曲线能够改善边部损伤问题,有效提高不锈钢板带成材率及产品质量.     

基于ABAQUS二次开发的轧制过程组织性能预测

考虑到实际板带轧制过程中组织性能预测的精度缺陷,基于低合金钢轧制过程动态再结晶型的真实应力-应变数学模型及微观组织模型,通过VUMAT及USDFLD数据接口,依托于ABAQUS有限元软件,对软件材料子程序及其微观组织模型进行了二次开发研究,最后对Q345B板带的热轧制过程进行了模拟验证。研究结果表明:模型的预测精度较高,板带横截面处各部位的静态软化率和奥氏体晶粒直径差别较大,板带中心处的奥氏体晶粒分布比较均匀,板带侧面及表面奥氏体晶粒细化程度不大,要靠后续的精轧过程继续细化。     

板带轧制的边界单元法分析

本文在计算板带轧制中的参数时应用了初始应力的弹塑性边界单元方法。计算结果与实验值相等。该研究表明,弹塑性边界单元法用来分析板带轧制是满意的。     

轧机辊系弹性变形的有限元计算

建立了分析轧机辊系弹性变形的有限元方程和边界条件，在计算模型中首次考虑了辊间非线性接触摩擦，分析了在接触非线性条件下辊间载荷分布和辊缝形状的变化规律，考题计算与实验结果吻合，这为板带轧机设计、轧制工艺优化、板形控制等提供了一个高精度的分析方法。     

太阳辐射对福建省桥梁截面温度场的影响研究

实地采集福建省8 座城市的太阳辐射数据,基于此提出一种适用的数值计算模型. 选取一座实桥,实地监测其主梁截面温度场数据,并采用MIDAS-FEA软件建立有限元模型进行模拟. 有限元模型计算值与实测值对比表明,夏季考虑太阳辐射的截面温度场计算曲线与实测曲线吻合较好;而不考虑太阳辐射的截面温度场计算曲线的峰值低于实测值,且其峰值出现的时间迟于实际值. 冬季太阳辐射对于桥梁截面温度场影响可以忽略不计.     

三维弹塑性接触问题的边界元法及其在板带轧制过程分析中的应用

介绍了考虑摩擦三维弹塑性接触问题的边界元法和具体的求解步骤,并将其应用于板带轧制过程的模拟。对板带轧制过程中轧辊与轧件的接触变形进行了分析,得到了轧辊弹性压扁、轧件边部减薄以及轧件弹复的分布规律。     

板带轧机液压压下-垂直振动特性研究

考虑板带轧机垂直振动对液压压下系统中四通伺服电磁阀非线性流量的影响,推导出非线性流量变化下的液压缸的非对称分段弹簧力,并建立了板带轧机液压压下-垂直振动动力学方程.运用平均法求解出该轧机振动系统的幅频响应方程,并利用奇异性理论求解了轧机在动态轧制过程的分岔特性,得到4组不同的转迁集及其对应的分岔图,分析了开折参数对轧机分岔特性的影响.最后以实际轧机参数为例,通过仿真发现系统幅频曲线在分段处出现拐弯特性,调整伺服阀响应时间可降低系统振幅不稳定频率区域,通过调整外激励幅值与阻尼比等参数可有效改善系统共振情况,为进一步抑制轧机辊系振动提供理论参考.     

变摩擦力下板带轧机辊系垂直-水平耦合振动特性

考虑轧辊振动情况下轧制界面间变摩擦力因素影响,基于Orowan变形区力平衡理论建立了垂直和水平方向的动态轧制力模型.在此基础上考虑轧机结构振动的影响,建立了板带轧机垂直-水平耦合非线性振动动力学模型.运用多尺度法对该系统进行求解,得到了系统的幅频响应方程,并采用1780轧机参数进行仿真,分析了非线性参数对幅频特性的影响.最后采用奇异性理论分析该耦合系统的分岔行为,得到该耦合系统在2参数平面内的6组不同转迁集及分岔图,这为进一步抑制轧机辊系振动提供了理论指导.     

基于极限学习机的板形建模与优化

以铝合金板带生产厂2100 mm轧机的4.1 mm厚铝薄板带轧制生产过程作为研究对象,综合分析各个因素对板形的影响规律,分别从平直度和截面形状两个方面建模和研究,采用平直度转换为与标准板形曲线的厚度差,建立了四辊轧制过程中铝薄板带板形预测模型,预测误差范围为-0.0223～0.0191 mm.为了进一步提高模型预测精度...     

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。     

钢卷冷却过程中的热应力

考虑了板带材轧制卷取后的钢卷呈各向异性的行性。研究了温度变化对板形的影响,得出了钢卷内部的各向应力,解释了板带材轧后离线板形变化的原因。     

路基不均匀沉降对车辆和轨道动力响应的影响

以经典车辆-轨道耦合动力学为基础,推导了考虑重力的板式轨道相关结构振动方程,结合多刚体的车辆系统动力学模型,建立了考虑重力的车辆-板式轨道垂向耦合分析模型,提出了通过路基反力变化模拟路基不均匀沉降的具体方法,并对模型和方法进行了必要的验证.利用该模型研究了行车速度及路基不均匀沉降(包括路基不均匀沉降幅值、路基不均匀沉降波长等)对系统动力响应的影响.研究表明:随着行车速度和路基不均匀沉降幅值的增加,系统响应均相应增加,路基不均匀沉降对车辆运行影响的控制性指标应以舒适性指标为主、安全性指标为辅;随着路基不均匀沉降波长的增加,系统动力响应存在一个先增加后减小的过程,路基不均匀沉降的敏感波长与混凝土底座的长度有关.     

气垫炉内的传热研究

气流与金属板帝材之间的对流传热是气垫式热处理炉内重要热工过程,关系到板带材的加热速度与温度均匀性。本文对传热过程进行了理论探讨,并通过实验研究以及实验数据的回归处理,获得两个准数方程,可用于动压气垫与静压气垫对流给热系数的计算。方程经过F检验,表明是显著的,又通过比较,计算值与试验值基本吻合。     

能量法求解冷轧板带附加应力的横向分布

考虑了轧辊弹性变形、板形、摩擦、轧制速度及材质、应用能量法推导出冷思板带附加应力的横向分布公式,并以此进行了调节计算,输出了辊型调节对张应力的影响,研究工作对板形控制及完善板形控制模型有着重要意义。     

水平式双辊连续铸轧铅合金板的试验研究

研制了适合铅合金板连续铸轧使用的复合型铸嘴.研究了铸轧过程中温度与轧制速度等工艺参数对轧制过程的影响,试验表明最佳铸轧温度范围为355～370℃,最佳轧制速度范围为1.1～1.2m/min.对连续铸轧法生产的铅合金板带与铸造+轧制法生产的铅合金板带进行对比测试.结果表明:二者的密度、电导率大小相当;晶粒尺寸大小相当,合金元素均成弥散分布;在力学性能方面,连续铸轧法生产的铅合金板带略低于铸造+轧制法生产的,这可能是由于合金元素Ca的缺少所致.用水平式双辊连续铸轧法成功轧制出基本满足商业使用要求的铅合金板带.