外文翻译--四辊轧机上的板形控制模拟 中文版.doc

附录中文翻译四辊轧机上的板形控制模拟形状和轮廓是板材的重要指标,对于板带轧机斑形控制是主要的技术.对于板形控制的研究对于板形控制和轧制技术的发展有主要意义.在CVC轧机上,冷轧的板形控制可以被模仿在Ref1中.因为关于缺陷区域的形成金属侧边的影响没有被考虑.在CVC冷轧机上三维塑性板形控制没有被准确分析.4辊热连轧的板形控制正在研究中.Ref2和Ref3关于缺陷区域的形成,金属侧边流的影响也没有被考虑.沿着厚度方向,缺陷和压力的分布被认为是均匀的,它们不能被用于热轧薄板或厚板轧制.FEM适于模仿热板连轧的过程Ref4.因为轧辊被认为是坚硬的,在板带三维塑性缺陷和轧辊的弹性缺陷区之间的联系能够被准确的认识.在某种意义上讲,轧制过程的模拟是可以被执行的.在这种研究中,有限元法被用于准确的分析板材的三维缺陷区,影响系数法被用于分析轧辊的弹性缺陷的热缺陷.此外,在四辊CVC轧机中,这两种方法的结合构建了板形控制的数学模型.在四辊CVC板带轧机上,板形控制可以被模拟.Ref5.由于没有考虑沿厚度方向,缺陷和压力的变化.1.理论模型1.1三维板材塑性缺陷-有限元法有限元法的基本假设:(1)轧制过程关于XOY平面是稳定的且对称的,因此,因下面的分析和假设只考虑对称的XOY平面的上半部分.(2)板材在辊缝中是硬塑性的和有弹性的.在图1.1中所展示的轧制缺陷区,根据在图1.2中的方法,被分成了曲面线型元素沿着板展方向.在图1.1中R是工作辊的半径,L是缺陷区的长度；10,hh是板材入口厚度和出口厚度；b是板材入口宽度；b是宽展量.在其他位置的纵坐标.在进口(X=0)板材元素被表示Y(i=0,1,2,n).在其他位置.纵坐标在其他位置是不知道的.为了数字分析和假设的方便,在坐标系x,y,z被贴在坐标系为的平面中,入图3所示,在缺陷区中,侧面的换置功能,yW和金属高度换置功能,ZW被假定是:,YfWy,ZgWz(1)从Ref10.和Ref11.有:,f,z是在缺陷区(X=1)的出口处的侧面和高度置换功能.在坐标系中,长条元素宽度1D是:,y和,z沿着侧面方向被示为第三少量的功能,假定沿着高度方向是二次曲线,如图1.3所示.而且被在第0行,第1行和第2行未向替代方法解决.出口分别是侧面和高度的换置和节派的衍生物.,y和,z使y和z第一衍生物和第二衍生物满足,且是连续的.根据Ujiyy,和Ujiyz,(i=0,1,2n；j=0,1,2n).取决于重现方法.因此有14n个未知参数,jiy,和jiz,（i=0,1,2.n；j=0,1,2）在Ref10.-Ref13.中，根据连续、体积和理论的原理。前张力,1和后张力,0能被得到：YSS,0分别是交叉横截面入口横截面；nnXS,分别是面积和平面的长度坐标系；01,分别是平均前后张力，E是板材的柔性度；V是板材系数0是长度压力系数。且能根据多项式作用被表达出来，当入口板材很好，0,00。以塑性方程中，屈服条件和连续体积原理，在缺陷区域中的三维压力可被解决。从不同的平衡方程中，在缺陷区的进口和出口处的压力边界条件和在边界面的压力边界条件是：在yx,和z方向中，xzyzxyzyx,是普通的应力和剪应力，n是交界面处的普通应力；zyzaaa,是在三个方向交界面的普通应力的余弦。在缺陷区中，用有限元法单位轧制力能够被计算。1.2轧辊的弹性缺陷区-影响系数法。在轧辊的长度范围中，辊身用iy和iy的中央纵线的单位宽度区域分为m节mi.3,2,1。下载的图表和划分轧辊的部分在图4和图5中所被显方出来。是上工作辊调节距离。0时是凹形辊缝，0是凸形辊缝，ypi是单位宽度轧制力。yq是工作辊和支承辊之间的接触压力。bwFF,是工作辊和支承辊的弯曲应力；21,ssFF分别是左右两侧的支反力。整个坐标系的原点正好在左边压力点之下，即轴线超过了左边支持点。工作辊和支承辊轴线错位表示为：在工作辊与支承辊间的弹性平坦度。wbi被用一半空间辊体模型，如下：在工作辊和支承辊之间的变形能力方程是：工作辊计算模型是：板材横向分布是：ji,是下段辊，bijwijaamji,；,.3,2,1,是工作辊和支承辊的偏移影响系数，并且表示了在点iy的偏移，其由作用在点jy的单位力引起的。FbiFwiaa,是工作辊和支承辊的弯曲应力系数，表示了被单位弯辊力引起的在点iy的偏移。21,CC是工作辊左右末端的轴线错位。C是左端压力支承点和工作辊左端间的距离。bwff,是工作辊和支承辊间的轴线偏移，wb,分别是工作辊和支承辊间的平坦系数和平坦度。bwDD,是工作辊和支承辊头；wtwDD,0是最初的辊头和热辊头和更低的工作辊，kbbf是上下辊的硬度替换之和，并且取决于机架和其他载荷零件；0s是轧辊原始辊缝。把方程（12）和方程（14）代入方程（16），就构成了m个方程组。与此同时，加入里的平衡方程和工作辊的工作时间，因此方程的总数是2m个。在方程组中，方程（15）和方程（16）代入方程（19），然后轧制板材的厚度能够被解出。1.3关于四辊CVC轧机板形的模型分析和计算，对于四辊轧机形状流的分析和计算被表示在图6中。三维的塑性缺陷区分析被用于确定横轴方向y的单位宽度的压力的分布。前张力是1后张力是2等。轧辊弹性缺陷区的分析用于确定在工作辊和支承辊之间的接触应力和有载辊缝的形状1h（即出口板材厚度的横轴分布情况）。在某种特定的情况下，出口形状（1的横轴分布）是能够获得的。基于对于4辊CVC轧机的实践，已经研究了板形控制。板材进口宽度是1235mm。进口宽度是39.214mm，出口厚度是24.477mm。板材进口屈服强度是100MPa。进口板材屈服是700m。前张力是186.50kN，后张力是0kN。工作辊的弯曲力1077kN。工作辊有一个直径850mm，宽为2250mm的工作辊，支承辊的直径为1500mm，长度是2050mm，在工作辊两端弯曲力间的间隙是3150mm。最大和最小工作辊直径是1300mm。最大和最小工作辊直径是15998mm。工作辊之间空间CVC工作辊的最初移动距离0是-10mm，CVC工作辊的移动距是-95mm。2.1通过工作辊的移动的板形控制的模拟图7中显示了出口板材头部的横向分布和在条件为wF为1077kN下的单位宽度轧制，是-75mm，-25mm，25mm，75mm，随着宽度的增加，h极剧减少。1p的横向变化更加迅速。图8中.显示了在条件为wF为1077kN下1的分布，是-75mm，-25mm，25mm，75mm，随着增加1的横向差在=-75mm从33MPa增加到=75mm时的75MPa。对原板材这一点很明显，头部的变化越大，对1的影响越大。2.2工作辊弯辊特点的模拟图9中显示了1h，lp和wF间的联系。随着wF的增加，1h的变化很小，lp的横向变化增加，但wF的影响比更弱。图10中显示在为-95mm，wF是0kN，300kN，600kN和900kN的条件。1的横向分布。1的横向增加，尤其在边部。2.3关于形状和板材头部的宽度的影响为了研究热轧板材的形状和头部的宽度影响，并消除了其他影响因素，在模拟中，是10mm（即00），wF是0kN，1T在相同比例下是变化的。图11显示了对于不同的B；1h和lp的分布。随着B的增加，1h先是增加，然后减少。在B=1635mm时，1h（=274.355m）。同时轧辊间隙分布变得更加