冷轧带钢板形调控功效有限元仿真研究

发布时间：2017-09-23 18:28

  本文关键词：冷轧带钢板形调控功效有限元仿真研究

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【摘要】：冷轧带钢如今仍为国民经济建设中必不可少的基础材料。新型冷轧机通常配备多种板形调控手段,实际生产中综合运用各种调控手段,通过调控效果相互配合达到消除偏差、得到良好板形的目的。板形调控功效作为冷轧带钢板形闭环控制系统的重要组成部分来描述板形调控手段的性能及特点。本文以六辊UCM轧机为研究对象,利用有限元软件MSC.Marc为仿真平台,对各种工况下工作辊弯辊、中间辊弯辊和中间辊横移三种主要板形调控手段的调控功效进行系统分析与研究。首先,应用弹塑性有限元法,建立冷轧带钢板形调控功效模型,分析各板形调控手段的调控功效。通过计算实例,比较研究不同因素如轧件入口厚度、带钢宽度、前后张力等对板形调控功效的影响,分析其变化规律。其次,由于热轧过程中的金属变形,冷轧来料往往具有一定的板凸度。采用具有不同横断面轮廓曲线的来料带钢建立冷轧带钢横断面形状调控功效模型,分析比较带凸度的来料带钢轧后出口厚度横向分布、张应力分布,得到不同横断面时各调控手段的板形调控功效。最后,采用函数拟合法对来料带钢施加不同的应力分布,使其作用效果等同于分布有内应力,建立冷轧带钢内应力调控功效模型,分析比较施加不同内应力分布来料带钢的出口厚度横向分布、张应力分布,得到不同内应力分布时各调控手段的板形调控功效并研究应力分布函数系数变化对调控功效的影响。本文的研究内容可直接应用于板形反馈控制系统,使板形调控功效随着轧制工艺系数的变化而动态变化,能够进一步提高板形控制质量。
【关键词】：板形调控功效 有限元 横断面曲线 内应力 冷轧带钢
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG334.9
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-19
• 1.1 板形控制介绍10-14
• 1.1.1 板形控制模型11-12
• 1.1.2 板形控制手段12-14
• 1.1.3 板形检测技术14
• 1.2 板形调控功效的研究现状14-17
• 1.3 课题研究意义、内容及研究方法17-19
• 1.3.1 课题的研究意义17
• 1.3.2 课题的研究内容及方法17-19
• 第2章 冷轧带钢板形调控功效三维有限元模型19-40
• 2.1 板形调控功效概念19-20
• 2.2 调控功效的有限元模型20-25
• 2.2.1 有限元软件简介20-22
• 2.2.2 几何模型与网格划分22-24
• 2.2.3 材料、接触和边界条件定义24-25
• 2.3 UCM六辊轧机板形调控功效分析25-31
• 2.3.1 工作辊弯辊调控功效26-28
• 2.3.2 中间辊弯辊调控功效28-30
• 2.3.3 中间辊横移调控功效30-31
• 2.4 轧制参数对板形调控功效影响规律31-39
• 2.4.1 带钢入口厚度对板形调控功效的影响32-34
• 2.4.2 带钢宽度对板形调控功效的影响34-35
• 2.4.3 前后张力对带钢出口厚度及板形调控功效影响35-39
• 2.5 本章小结39-40
• 第3章 来料带钢断面形状对板形调控功效的影响40-49
• 3.1 横断面轮廓曲线的确定40-41
• 3.1.1 凸形横断面曲线41
• 3.1.2 凹形横断面曲线41
• 3.2 带钢横断面曲线对冷轧带钢位移和应力的影响规律41-44
• 3.2.1 出口厚度横向分布41-43
• 3.2.2 出口张应力分布43-44
• 3.3 带钢横断面曲线对各板形调控手段调控功效的影响规律44-48
• 3.3.1 工作辊弯辊调控功效44-46
• 3.3.2 中间辊弯辊调控功效46-47
• 3.3.3 中间辊横移调控功效47-48
• 3.4 本章小结48-49
• 第4章 来料带钢应力分布对板形调控功效的影响49-63
• 4.1 内应力分布函数拟合49-52
• 4.1.1 产生边浪的应力分布函数拟合51-52
• 4.1.2 产生中浪的应力分布函数拟合52
• 4.2 应力分布函数对冷轧带钢位移和应力的影响规律52-57
• 4.2.1 应力分布函数模型建立53
• 4.2.2 出口厚度横向分布53-55
• 4.2.3 出口张应力分布55-57
• 4.3 应力分布函数对板形调控手段调控功效的影响规律57-61
• 4.3.1 工作辊弯辊板形调控功效57-58
• 4.3.2 中间辊弯辊板形调控功效58-60
• 4.3.3 中间辊横移板形调控功效60-61
• 4.4 本章小结61-63
• 结论63-64
• 参考文献64-68
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果68-69
• 致谢69-70
• 作者简介70

【参考文献】

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本文编号：906840