基于动态轧制力的冷轧机非线性振动特性研究

摘要

在Bland-Ford-Hill轧制力模型的基础上,考虑冷轧机轧辊在垂直方向上振动位移动态变化影响,建立一种动态轧制力模型。针对该轧制力公式,通过对轧制力和轧辊压扁半径条件进行解耦计算,推导出轧制力的显示计算式。在此基础上进一步考虑轧机机械结构振动影响,建立含有动态轧制力的轧机辊系非线性垂直振动方程。采用谐波平衡法求解出该系统的主共振幅频特性方程。以实际轧机参数进行仿真研究,分析轧机中非线性刚度、阻尼、外扰力等参数变化下的轧机主共振幅频特性,并研究外扰力发生变化时轧机的动态分岔特性。研究发现,随着外扰力的变化,轧机可能会出现周期、倍周期、混沌运动等一系列复杂的运动状态,这为研究抑制轧机振动问题提供有效的理论参考。