分段式压电板形辊辊环间隙设计及板形缺陷的研究

发布时间：2017-10-29 19:33

  本文关键词：分段式压电板形辊辊环间隙设计及板形缺陷的研究

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【摘要】：板形检测设备是板带材生产过程中的高端设备,是实现板形在线检测的“眼睛”,是实现板形闭环控制进而提高板形质量的前提和核心。本文以课题组自主研发的内封闭压电板形仪和压电板形仪综合检测平台为背景,对分段式板形仪的辊环间隙理想值进行了研究,同时对实验平台中板形缺陷发生器对带钢板形影响进行了研究,这两方面研究分别对开发分段式板形仪,避免检测过程中板带划伤和完善实验平台进而深入研究板形缺陷产生机理有重要意义。本文以有限元的方法分别研究了板形检测辊工作过程中挠曲和温度场变化分别对辊环间隙的影响,得出了板带张力、厚度、温度和包角对辊环间隙理想值的影响规律,同时还得出了板形检测辊长度以及辊体截面形状对辊环间隙理想值的影响规律。为研究了压电板形仪综合检测平台中板形缺陷发生器对带钢板形的影响,使用Marc有限元软件建立了实验平台的有限元模型,进行了有限元模拟研究,然后用实验的方法对模拟结果进行了验证。在模型得到验证的基础上,又用有有限元的方法针对实验平台的局限性,对板形缺陷发生器对带钢板形的影响进行了扩展研究,研究了板形缺陷发生器中滚轮与板形检测辊轴线的不同水平距离以及滚轮对带钢不同的压力对带钢板形的影响,为以实验的方法深入研究板形缺陷产生机理提供了理论支持。
【关键词】：压电板形辊 辊环间隙理想值 板形缺陷发生器 有限元模拟 综合测试平台
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG334.9
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景9-10
• 1.2 国内外板形检测技术的研究进展10-11
• 1.3 国内外板形检测设备的研究进展11-15
• 1.3.1 国外板形检测设备的研究进展11-14
• 1.3.2 国内板形检测设备的研究进展14-15
• 1.4 课题研究的主要内容15-16
• 第2章 板形缺陷和辊环间隙设计理论及模型16-28
• 2.1 板形的成因及常用的板形表示方法16-19
• 2.1.1 板形的成因16
• 2.1.2 常见的板形缺陷16-17
• 2.1.3 常用的板形表示方法17-19
• 2.2 分段辊式板形仪检测原理19-21
• 2.3 板形检测辊21-24
• 2.3.1 板形检测辊结构21-22
• 2.3.2 板形检测辊转动惯量22-24
• 2.4 检测辊瞬态温度场模型24-27
• 2.4.1 板形检测辊换热情况分析24-25
• 2.4.2 板形检测辊热传导微分方程25-26
• 2.4.3 初始条件26
• 2.4.4 边界条件26-27
• 2.5 本章小结27-28
• 第3章 板形检测辊辊环间隙理想值仿真计算28-50
• 3.1 辊体与辊环结构及配合要求28-29
• 3.1.1 辊体与辊环的结构28
• 3.1.2 辊体与辊环的配合要求28-29
• 3.1.3 影响辊环间隙的主要因素29
• 3.2 检测辊挠曲对辊环间隙影响的有限元分析29-40
• 3.2.1 有限元模型的建立与网格划分29-31
• 3.2.2 约束条件和施加载荷31
• 3.2.3 接触表设置31-32
• 3.2.4 模型计算结果及分析32-37
• 3.2.5 不同条件下检测辊挠曲对辊环间隙的影响37-40
• 3.3 芯辊截面形状对辊环间隙变化影响40-41
• 3.4 检测辊温度变化对辊环间隙影响的有限元分析41-49
• 3.4.1 模型建立与网格划分41-42
• 3.4.2 初始条件与边界条件42
• 3.4.3 检测辊与空气及板带换热系数42-43
• 3.4.4 有限元模型计算结果及分析43-46
• 3.4.5 不同条件下板形检测辊温度场对辊环间隙的影响46-49
• 3.5 本章小结49-50
• 第4章 带钢板形缺陷发生实验和仿真计算50-70
• 4.1 板形缺陷发生实验50-55
• 4.1.1 板形检测与板形仪性能综合测试平台50-53
• 4.1.2 实验步骤53-54
• 4.1.3 实验结果及分析54-55
• 4.2 板形缺陷发生器对带钢板形影响的有限元分析55-60
• 4.2.1 有限元模型建立与网格划分55-56
• 4.2.2 模型边界条件的添加56
• 4.2.3 模型计算结果及分析56-60
• 4.3 板形缺陷发生器对带钢板形影响规律60-68
• 4.3.1 滚轮与板形检测辊轴线水平距离对带钢板形影响60-64
• 4.3.2 滚轮对带钢压力对带钢板形影响64-68
• 4.4 本章小结68-70
• 结论70-72
• 参考文献72-76
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果76-77
• 致谢77

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