材料加工过程数学模型

材料加工过程数学模型材料加工过程数学模型 材料加工 工过程 轧控程数学模控过程轧学姓学班指模型 轧制力数学学院姓名学号 班级指导老师 结课论学模型的论文的研究轧控过程轧制力数学模 型的研究摘要在冷轧薄板时轧辊会产生弹性压扁 对轧制力影响较大 以卡尔曼单位压力微分方程与采利柯夫解为基础 并考虑轧辊弹性压 扁 将实际接触区划分不同的区域 根据不同区域的边界条件 建立了 更准确的单位轧制压力的数学模型 该模型对实际生产具有一定理论意义和实用价值 另析了济南钢铁公司1700热连轧的轧制力数学模型 该模型采用迭代 计算的方法进行 并分析了化学成分 变形温度和变形速率对变形抗 力的影响 结合生产实际验证了此模型 在轧制力模型中加入了自学 习修正系数项 从而得到优化之后的轧制力数学模型 精度基本满足 现有钢种的生产要求 但在生产新钢种过程时模型中的各项系数还需 进一步优化 关键词 冷轧 轧辊弹性压扁 轧制力 数学模型 轧带钢 轧制力模型 计算方法STUD YOF MATHEM ATIC MODELOF RO LLI NGFO RCEI NROLLING PROCES SAbs t r a ct I n t hes t r i p col d r ol l i ng t he r ol l sw e l lbe part i c ll yf l a tt ed i nt hee l a s t i c r ange whi cha f f ect s on t hero ll i ng f or ce lar gel y Ba s ed ont heKa rma ndi ff er ent ia l equa t i ona ndt he a nswe rof and t aken i nt oa ount of t her ol lelas t i cf la tnes s t he mor eaur a t ema t he ma ti c m ode l of r ol l i ng f or ce i ndi ff er ent r egi onsw ass etup aordi ng t ot heboundar y1condi ti onsof differ entregi ons The m ode lhas some t heor eti ca land pr act ica lval uef oract ual product i on The rolli ngf or cem ode l fr om1700hot s tr ip mi ll ofJ inan Ir on的弹性压缩件的泊松系件的弹性模论 中两圆柱值比R要缩值 系数 模数 柱体相互压要小得多 可压缩时计算可以忽略 算公式求出 61 本方 利用式中1 22 轧制力方法在卡尔用A N采中 2 1x1区力数学模型尔曼假设 条采利科夫的 为后滑区区单位压力型建立条件的基础的方法 建区 力的计算础上 考建立轧制力 为前滑考虑轧辊弹力数学模型区 弹性压扁的型 的情况下 781 2将式2 2x2式 15 微区单位压微分得压力的确定91 21 22 3前滑2 4中性滑区单位 压性点位置的压力公式的的确定的确定10 二 2 12 1济钢i指变形中可几何力的前后部有能看虑到2 1式中2 1 济钢热1数学模11济钢钢1700的指第i架轧形抗力 M可见 该模何 因素 K的力学因素后张应力对有明显的拉看出头部轧到模型里 1 2 计算中 H1 3变形热连轧厂模型结构及钢1700的轧的轧制力模轧机 Rf为M Pa Ld模型中 FwK m为影响素 和SI对轧制力的拉窄现象 轧制力比较算轧辊的接为各道 次形程度和变轧制力数及分析轧制力模型模型的理论为轧制压力为 接触弧Fw Ld 为响轧制力的SI MS 西姆的影响 通过现较小 所接触弧长的次的压下量变形速率计数 学模型型论基础是志力 N Fw弧长 mm 为轧辊与轧的物理 化姆斯 公 式而目前调现场的数据所以在以后的公式量 mm Rd计算公式型优化 的志田茂公式Fw为精轧平Qp为应力轧件接触面学 因素 6 相比调试 阶段的据记录系统后的生产实Rd为轧机可行性分式 6 平均宽度力 状态系数面积 是决素 Qp则比较 该公的张力设定PD A和实践中需把机压扁辊径分析式中 mm Km数 从式 决定轧制力则为 决定轧公式没有考定较大 头和厚度曲线把该因素考径 mm 中 Km为1 力的轧制考虑头线都考11式中式 示在值均个程2 12 12 1经验中 S t为应 3 4在二级操作均可显示 程序出了问1 4变形1 5应力1 6压扁轧 制力验 在济钢应变 H为4 5 作平台上 同时可以问题 以形抗力计算力状态系数扁辊径计算力 公式主要钢二级模型为厚度 m主要为后 在二级操以通过各个以便调 整参算公式数计算公式算公式要由这8个型中 给mm 后面计算变操作 平台上个公式的计参数 节省式个公式组迭给压扁辊径变形抗力而上 包括计算结果来省查找事故迭代计算出径赋初始值而用 其括各个 公式来判断模型故原因的时出的 根据值为正常辊其计算结果式的计 算数型计算在哪时间 据实际生产辊径 带入果显数哪产入12公式组 计算 循环进行五次迭代 得到收敛的压扁辊径 并最终得到计算的轧 制力 实际设定的轧制力并不是理论计算出的轧制力 经过长期的实 践摸索 加了修正系数 进行了自学习 自学习修正系数的计算如下 1 32 22 值小轧制 1 2 3习 2存在的2 1设定小 并且实制力大 其1 实 际轧2 实际轧3 轧制力的问题定轧制力比实际轧制厚其主要原轧制 温度比轧制过程中力自学习修比实际反馈厚度头部命因有 比设定温 度中的张力设修正系数人馈轧制力大现场命中曲线度高 机架设定较 大 人为给定较大现阶段的场实际反馈不稳定 架间喷水模头部有明 较大 并且的轧钢生产馈的轧制力设定轧制模型单一 明显的拉窄且 没有投用产实践证明力要比设定制力比实际窄现象 用轧制力自明 定际自学142 2 2头部命中率不高现阶段提高济钢1700热连轧轧制力 数学模型精度的途径主要有 1 投入轧制力自学习功能 结合人工修正 使轧制力自学习 辊缝自 学习 前滑自学习 功率自学习和温度自学习五者之间的耦合关系 良性循环下去 最终达到五种自学习正常运行 满足生产的需要 2 在生产中采集轧钢生产数据进行回归和离线分析 寻找不同规格 不同钢种的轧制力的变化趋势 修改模型中的固定参数 提高轧制模 型的精度 这种修正方法比修正系数方法效果会更显著 缩短命中目 标的过渡过程 减少次品 废品出现 降低生产成本 3 结合济钢热连轧厂生产实际 寻找其他的影响因素 以常数项的形 式添加到自学习系数里或者模型常数项里 使轧制力预设定更能贴近 实际轧制力 提高模型的设定精度 总结本文在考虑轧辊弹性压扁的 情况下 通过将轧制变形区划分为不同的区域 利用各自区域的边界 条件 建立轧制力数学模型 与M D St one研究的单位压力公式相比 该轧制力模型更加符合实际轧制情况 因此该模型具有一定的理论意义 对于制定轧制规程及现代冷轧机设 计具有重要实用价值 对济钢热连轧厂1700的轧制力数学模型进行了研究 分析了化学成分 变形温度和变形速率对变形抗力模型的影响 在一定的化学成分范 围内 锰对变形抗力的影响小于硅以及铌和钛等的影响 变形抗力随 温度的升高和变形速率的降低而降低 15参考文献 1 材料与冶金 学报 济钢热连轧厂轧制力数学模型优化的可行性分析杨贵玲白彦xx1254 2 冶金丛刊 冷轧轧制力数学模型的研究武京伟蔡玉强xx105189 3 傅祖铸 有色 金属板带材生产 M 长沙 中南大学出版社 xx 32 38 4 赵志业 金属塑性变形与轧制理论 M 北京 冶金工业出版社 xx 108 112 5 王军生 白金兰 刘相华 带钢冷连轧原理与过程控制 M 北 京 科学出版社xx 162 171 6 周富强 曹建国 张杰 等 冷连轧机轧制力的影响因素机械工 程学报 xx 94 97 7 于秋林 连家创 冷轧薄板轧制变形区长度计算 J 东北重型 机械学院学报 1988 48 55 8 陆济民 轧制原理 M 北京 冶金工业出版社 1993 100 102 9 孙一康 带钢热连轧的模型与控制 M 北京 冶金工业出版社 xx 105 10 唐荻 我国热连轧带钢生产技术进步20年 J 轧钢 xx 21 6 10 14 11 袁敏 田勇 1780轧线数学模型的应用及优化 J 冶金自16动 化 xx 4 15 19 12 余驰斌 钱俊 张云祥