申请/专利权人：东北大学

申请日：2021-11-19

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN114091308B

主分类号：G06F30/23

分类号：G06F30/23;G06F17/16;G06F17/11;G06F119/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2022.03.15#实质审查的生效;2022.02.25#公开

摘要：本发明提供基于三维模型的六辊冷轧机临界振动速度预测方法，属于轧制过程自动化技术领域，基于三维的六辊冷轧机模型预测临界振动速度，考虑到轧辊应视为短粗梁且需考虑剪切变形的影响，选择Timoshenko梁，同时对节点位移矢量采用Hermite插值；通过对轧件、轧辊和牌坊间的受力分析，可以建立轧机‑轧件系统的垂向振动动力学方程，采用Newmark‑Beta法进行求解，可得到特定速度下的轧辊位移响应曲线，若位移响应曲线的幅值恒定，则该速度为轧机的临界振动速度；本发明不仅可以研究二维轧制工艺参数对轧制过程稳定性的影响，还可以分析弯蹿辊等宽向参数对临界轧制速度的影响，在轧制规程制定阶段就预测出轧机的临界振动速度，可以为工艺参数优化提供理论支撑。

主权项：1.一种基于三维模型的六辊冷轧机临界振动速度预测方法，其特征在于，包括：步骤1：获取冷连轧产线实际生产中一段时间内的生产过程参数；步骤2：根据六辊冷轧机中各个轧辊的有限元模型和辊间接触刚度，建立六辊冷轧机的整体刚度、质量和阻尼矩阵；步骤3：将变形区沿轧制方向和宽度方向离散为若干份，计算动态轧制力；步骤3.1：根据带钢出入口厚度、轧辊辊径和轧辊垂向振动速度计算得到变形区动态接触弧长ld： 其中，R为轧辊压扁半径；yin和yout为带钢入口和出口厚度；θ为咬入角变化量；vy为轧辊垂向振动速度，速度向上为正；步骤3.2：根据带钢材质和微元体厚度利用变形抗力模型计算得到各微元体的平均变形抗力；步骤3.3：计算变形区摩擦应力分布；步骤3.4：建立变形区微元体的力平衡微分方程；步骤3.5：将步骤3.3所得的摩擦应力分布代入力平衡微分方程，对其沿轧制方向和宽度方向积分得到动态轧制力；步骤4：根据轧辊和轧件间受力关系以及计算得到的动态轧制力，建立轧机-轧件系统的垂向振动动力学方程，求解得到轧辊位移响应用于预测轧机临界振动速度；步骤4.1：建立轧机-轧件系统的垂向振动动力学方程： 其中，x、和分别为轧辊梁单元节点的位移、速度和加速度矢量；M为轧机整体质量矩阵；C为轧机整体阻尼矩阵；Kz为轧机整体刚度矩阵；K为支撑辊、中间辊和工作辊梁单元模型组合而成的总刚度矩阵；Kiw为中间辊和工作辊之间的辊间接触刚度矩阵；Kbi为支撑辊和中间辊之间的辊间接触刚度矩阵；Fiw为工作辊和中间辊间的接触压力分布，Fiw＝Kiwx；Fbi为中间辊和支撑辊间的接触压力分布，Fbi＝Kbix；F为轧制力宽向分布；β1和β2为比例系数；ξ1和ξ2为阻尼比；ω1和ω2为频率；步骤4.2：对动力学方程采用Newmark-Beta法进行求解，可得到特定速度下的轧辊位移响应曲线，位移响应曲线的幅值恒定时对应的速度即为轧机的临界振动速度。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 东北大学 基于三维模型的六辊冷轧机临界振动速度预测方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD