六辊冷轧板形综合控制理论及模型研究

摘要

板形是带钢产品的重要质量指标，板形控制是轧机结构设计和生产工艺设计的重点。为了保证现代轧机能够生产高质量冷轧带钢，不仅要对冷轧带钢的机型进行精心选择，而且要深入研究轧机中影响板形的各种工艺要素和各种控制板形的方法。以达到既能给轧机设计提供具有实用意义的计算依据，又能在实际生产中达到控制板形的目的。
　　 本论文题目来源于某公司与重庆大学共同承担的科研项目“六辊可逆冷轧机的系统开发与研究”，论文研究的主要内容是：
　　 通过分析和理解板形的概念和板形缺陷的种类，确定板形的影响因素和控制策略；根据六辊轧机的结构特点和工艺控制方法，分析了六辊轧机辊系弹性变形计算方法(简支梁法、影响函数法、弹性基础梁法和有限元法等)；利用材料力学和理论力学的相关理论知识，推导板形控制的数学模型，从概念上深入理解辊系和带钢在轧制过程中的变形原理；根据板形控制的数学模型，利用有限元分析软件MSC.PATRAN进行辊系弯曲变形和带钢变形的有限元分析计算。详细分析了工作辊、中间辊、支承辊、带钢宽度等轧机几何参数以及轧辊窜辊、轧辊弯辊、轧辊凸度等工艺参数变化对带钢板凸度的影响，得到了板形参数的影响率，给出了得到良好板形的综合工艺控制方法，对冷轧带钢生产具有一定的指导意义。
　　 本文在国内外相关资料缺乏的条件下，利用有限元分析工具，详细分析了六辊轧机板形控制的各种条件和影响因素，这些分析切合实际，具有实践依据，其研究成果具有一定的独创性、新颖性和先进性。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题的来源、背景及意义

1.2冷轧技术及板形控制的发展概况

1.3课题的研究内容

2冷轧板形的基本理论

2.1现代生产中用户对板形质量的要求

2.2板凸度的基本概念

2.2.1板凸度

2.2.2边部减薄

2.2.3比例凸度

2.3平直度的基本概念

2.4板凸度与板形之间的关系研究

2.5常见的板形缺陷及影响因素

2.5.1常见的板形缺陷

2.5.2板形的影响因素

2.6本章小结

3板形控制理论分析与控制模型建立

3.1六辊轧机辊系及带钢变形计算

3.2辊系变形的计算方法研究

3.2.1简支梁法

3.2.2弹性基础梁法

3.2.3有限元法

3.2.4影响函数法

3.3带钢板形控制的数学模型

3.4本章小结

4板形控制的有限元法研究

4.1有限元法的计算步骤

4.2大型通用有限元软件MSC.PATRAN简介

4.3板形控制的有限元分析过程

4.3.1几何实体模型的建立

4.3.2网格的划分

4.3.3模型施加边界条件

4.3.4模型的求解

4.3.5模型的后处理

4.4本章小结

5六辊轧机板形控制综合影响因素研究

5.1带钢宽度对板凸度的影响

5.2工作辊直径对板凸度的影响

5.3中间辊直径对板凸度的影响

5.4支承辊直径对板凸度的影响

5.5工作辊弯辊对板凸度的影响

5.6中间辊弯辊对板凸度的影响

5.7工作辊窜辊对板凸度的影响

5.8中间辊窜辊对板凸度的影响

5.9轧辊凸度对板凸度的影响

5.10本章小结

6结论

致谢

参考文献

附录