1580热连轧F2轧机轧辊振动及带钢变形研究

发布时间：2021-01-02 15:52

　　随着生产力的提高和工业技术的进步,机械制造等行业对轧制带钢的产量和质量要求不断提高。在带钢的轧制过程中,轧制工艺参数的不同对带钢轧制的质量和轧制过程中的轧机振动的影响不同,其中,在轧制薄带钢时轧机的异常振动频繁发生,对轧制带钢的质量和轧机设备的寿命造成了很大的影响。本文以某钢厂1580热连轧机组F2轧机为研究对象,通过现场测试、仿真计算、有限元分析等方法,进行轧机的轧辊及带钢轧制过程研究,分析带钢表面振纹和不同轧制工艺参数对带钢轧制过程的影响,进而总结出轧制工艺参数的变化对带钢轧制过程的影响。本文的主要内容如下:（1）考虑轧机垂直方向的振动诱发轧制力动态变化,建立较为准确的带钢轧制过程的动态轧制力公式,并对比所建模型的数值结果与实际现场实验时监测的轧制力参数,验证所建动态轧制力模型的合理性。然后通过分析变形温度、变形速度和变形程度等工艺参数对变形抗力的影响,研究以上工艺参数对轧制力的影响。（2）为了分析轧辊在受力状态下的变化,对该轧机的辊系进行有限元静力学分析,研究轧辊在受力时的等效应力、应变和位移矢量,进而分析轧辊的受力、变形和振动位移最大的薄弱位置;再对工作辊和支撑辊进行模态分析,... 

【文章来源】：安徽工业大学安徽省

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 论文研究的背景、目的和意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究目的和意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
        1.2.3 发展趋势
    1.3 本课题的主要研究内容
    1.4 本章小结
第二章 1580热连轧机现场测试
    2.1 1580热连轧机简介
    2.2 F2轧机的测试布置
    2.3 带钢表面振纹测定
    2.4 测试信号分析
    2.5 本章小结
第三章 F2轧机轧制力模型及工艺参数影响研究
    3.1 动态轧制力公式的建立
    3.2 动态轧制力公式求解
        3.2.1 动态轧制力公式显式化
        3.2.2 动态轧制力公式显式化后的泰勒展开式
    3.3 动态轧制力模型的计算分析
    3.4 工艺参数对轧制力的影响分析
        3.4.1 金属塑性变形
        3.4.2 变形抗力模型的建立
        3.4.3 变形温度对变形抗力的影响
        3.4.4 变形速度对变形抗力的影响
        3.4.5 变形程度对变形抗力的影响
    3.5 本章小结
第四章 F2轧机轧辊有限元分析
    4.1 工作辊和支撑辊的结构参数
    4.2 轧辊的受力分析
    4.3 有限元分析方法及有限元软件ANSYS
        4.3.1 有限元分析方法的介绍
        4.3.2 有限元软件ANSYS
    4.4 工作辊有限元分析
        4.4.1 工作辊静强度分析
        4.4.2 工作辊模态分析
    4.5 支撑辊有限元分析
        4.5.1 支撑辊静强度分析
        4.5.2 支撑辊模态分析
    4.6 本章小结
第五章 带钢轧制过程的有限元模拟
    5.1 有限元软件的选择
        5.1.1 ANSYS/LS-DYNA模块介绍
        5.1.2 ANSYS/LS-DYNA的分析过程
    5.2 轧辊轧制带钢模型的创建
        5.2.1 模型建立的策略
        5.2.2 模型建立的过程
    5.3 带钢板形不同时轧制结果的分析
        5.3.1 带钢轧制过程中应力与应变分布
        5.3.2 轧制过程中轧制力变化
    5.4 轧制工艺参数对带钢轧制变形的影响分析
        5.4.1 轧制速度对带钢轧制变形的影响分析
        5.4.2 摩擦系数对带钢轧制变形的影响分析
        5.4.3 前后张力对带钢轧制变形的影响分析
        5.4.4 轧制压下量对带钢轧制变形的影响分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
硕士期间参与项目
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]浅谈ANSYS软件中模态分析的步骤[J]. 李宇萌,蔡俊.  科技展望. 2016(33)
[2]轧机耦合振动机理研究[J]. 王瑞鹏,彭艳,张阳,孙建亮.  机械工程学报. 2013(12)
[3]基于动态轧制力的冷轧机非线性振动特性研究[J]. 侯东晓,朱月,刘浩然,刘飞,彭荣荣.  机械工程学报. 2013(14)
[4]PC轧机轧制过程轧制力三维有限元模拟[J]. 徐利璞,周骏,彭艳.  燕山大学学报. 2010(01)
[5]钢板热轧过程中轧制力的有限元模拟[J]. 曾犇,张恒华.  宽厚板. 2009(06)
[6]中厚板轧制过程的三维显式动力学有限元分析[J]. 孟令启,徐如松,王建勋,雷明杰,吴浩亮.  机械强度. 2009(05)
[7]基于测厚仪监控的厚控系统动态建模及其鲁棒H∞控制器设计[J]. 孙建亮,彭艳,刘宏民,丁开荣.  机械工程学报. 2009(06)
[8]CSP轧机扭振中“伪拍振”的研究[J]. 王永涛,臧勇,吴迪平,秦勤,范小彬.  振动、测试与诊断. 2009(02)
[9]H型钢连轧过程轧制力模型的研究[J]. 张海龙,张勤河,贺庆强,陈举华.  钢铁. 2009(04)
[10]有限元模拟在板材轧制中的应用[J]. 王蕊宁,高文柱,戚运莲,吕利强,奚正平.  中国材料进展. 2009(04)

博士论文
[1]轧机耦合振动动力学建模及稳定性分析[D]. 曾令强.北京科技大学 2017
[2]多源谐波诱发CSP轧机主传动耦合振动研究[D]. 张义方.北京科技大学 2015
[3]三维弹性接触Taylor级数多极边界元法理论与应用研究[D]. 陈泽军.燕山大学 2009

硕士论文
[1]立辊与MAS轧制在中厚板平面形状控制中的有限元模拟研究[D]. 谷胜凤.东北大学 2014
[2]含动态轧制力的冷轧机非线性垂直振动特性及控制研究[D]. 朱月.燕山大学 2013
[3]带钢冷轧机轧制力模型研究及应用[D]. 杨志芬.燕山大学 2011
[4]四辊轧机轧辊系统有限元分析[D]. 潘锋.上海交通大学 2010



本文编号：2953195