轧制界面的摩擦性能对轧机垂扭耦合振动特性的影响

发布时间：2017-09-18 02:21

  本文关键词：轧制界面的摩擦性能对轧机垂扭耦合振动特性的影响

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【摘要】：经济的高速发展在增加钢板需求量的同时,也衍生了一系列的轧机振动问题,这些问题存在已久,但一直没有得到圆满地解决,尤其是轧机的多系统耦合振动问题,一直是轧机振动问题研究的重点与难点。本文以轧机为研究对象,为了研究轧机的耦合振动问题,对轧机系统进行了理论分析,探讨了轧制过程中相关参数的相互影响关系,结合不同摩擦模型,建立了两种轧机系统耦合振动模型,并对这两种模型的耦合特性进行了比较分析。主要内容如下:(1)建立了基于混合摩擦模型的轧机垂扭耦合振动模型,探讨了轧制过程中相关参数的相互影响关系,建立了轧机垂扭两系统相互耦合的关系图,并对其结果进行仿真分析。通过改变混合摩擦系数的相关项来探讨其对轧机垂扭耦合系统的影响,得到了混合摩擦系数的一个失稳临界值。讨论了轧机主传动扭转振动系统对垂直振动系统的耦合影响,并对其原因进行了分析。(2)采用一种新的动态摩擦模型,充分考虑摩擦条件的影响因素,建立了动态摩擦模型与轧机系统的耦合关系,阐述了基于遗传算法的动态摩擦模型参数辨识方法及原理,并验证方法的可行性。建立了基于动态摩擦模型的轧机系统耦合模型,并实现动态摩擦模型系数的实时更新功能。(3)通过仿真,考虑不同轧制因素对轧机系统耦合振动的影响,并对基于混合摩擦模型的耦合模型和基于动态更新摩擦模型的耦合模型进行对比分析,探讨两个模型的耦合特性。本文成功地建立了两种轧机垂扭耦合模型,详细地描述了轧机各系统之间的耦合关系,并通过仿真得到了轧机系统的众多耦合特性。本文的研究结果,对于进一步研究轧机耦合振动问题具有一定的参考价值。
【关键词】：轧机振动 垂扭耦合 动态更新 系统仿真
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG333
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究背景及意义9
• 1.2 国内外研究现状9-14
• 1.2.1 轧机主传动系统扭振的研究现状10-11
• 1.2.2 轧机机座系统垂振的研究现状11
• 1.2.3 轧制界面的动力学特性研究现状11-12
• 1.2.4 摩擦模型的研究现状12-13
• 1.2.5 轧机耦合振动的研究现状13-14
• 1.3 主要研究内容14-16
• 第2章 基于混合摩擦模型的轧机垂扭耦合特性分析16-29
• 2.1 轧机轧制基本理论16-18
• 2.1.1 变形区基本参数16-17
• 2.1.2 变形体受力分析17-18
• 2.2 轧机系统振动模型及方程18-19
• 2.3 轧机垂扭系统相互耦合关系19-23
• 2.3.1 转速与阻力矩的关系20-21
• 2.3.2 轧件出口厚度21
• 2.3.3 轧制力的变化量21-23
• 2.4 轧机速度电流控制系统23-24
• 2.5 仿真及结果分析24-27
• 2.6 结论27
• 2.7 本章小结27-29
• 第3章 基于动态摩擦模型的轧机垂扭耦合模型29-39
• 3.1 动态摩擦模型29-32
• 3.1.1 轧制界面应力分布29-30
• 3.1.2 应力计算模型30-32
• 3.2 动态系数更新模型的建立32-38
• 3.2.1 模型耦合关系32-33
• 3.2.2 动态更新库的建立33-35
• 3.2.3 基于遗传算法的动态摩擦模型参数辨识35-37
• 3.2.4 库的SIMULINK实现37-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第4章 两种模型仿真结果对比分析39-60
• 4.1 轧制速度对振动的影响39-49
• 4.1.1 轧制速度对模型1振动的影响39-43
• 4.1.2 轧制速度对模型2振动的影响43-49
• 4.2 轧制参数波动对振动的影响49-59
• 4.2.1 转速波动对振动的影响49-57
• 4.2.2 板厚波动对振动的影响57-59
• 4.3 本章小结59-60
• 第5章 总结与展望60-62
• 5.1 总结60-61
• 5.2 展望61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-67
• 附录 攻读硕士学位期间发表的论文67-68
• 详细摘要68-73

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