一种板带轧机颤振的建模方法技术

一种板带轧机颤振的建模方法，它主要包括如下步骤：(1)建立板带轧机“轧件-轧辊”耦合振动物理模型；(2)根据步骤(1)所建的耦合振动物理模型建立“轧件-轧辊”耦合振动数学模型：①建立所述耦合振动数学模型的摩擦因数模型；②建立辊缝轧件水平振动动力学平衡方程和建立轧辊垂直振动平衡方程；通过摩擦因数的耦合作用，对两部分振动方程进行联立得到“轧件-轧辊”耦合振动方程组。本发明专利技术快速、简便，能有效控制和预防断带和设备损坏事故。

【技术实现步骤摘要】
一种板带轧机颤振的建模方法
本专利技术属于冶金轧制金属领域，特别涉及一种抑制板带轧机颤振的方法。技术背景我国是钢铁生产和消耗大国，截止到2014年，我国年粗钢产量8.2亿吨，超过世界粗钢产量的50％，但是，据相关数据资料表明，在所有的钢材产品中，冷轧薄板和冷轧带钢仍然是国内自给率和占有率最低的产品，冷轧带钢的产量占钢材产量的比例远远落后于世界上的发达国家，国内冷轧技术的落后成为制约冷轧钢材生产的关键因素。轧机振动特别是轧机的垂直振动，是冷轧带钢产品生产效率低下问题的关键所在，严重影响了轧制产品的质量和轧制速度的提高。轧机的垂直振动一方面在带钢产品表面形成明暗相间的条纹、增加板带厚度误差、影响产品质量；另一方面在轧辊表面产生印痕、加速辊面磨损、缩短换辊周期、增加设备运行维护的工作量和费用；轧机的剧烈振动甚至有可能造成断带或设备损坏事故，严重威胁生产安全并造成巨大的经济损失。然而轧机的颤振并不是单一结构作用所导致，而是多元结构的非线性因素相互耦合引起的，对冷连轧机耦合振动方面的深入研究是解决这一难题的关键所在。针对轧制过程中存在的轧机颤振的问题，国内研究人员做了许多工作。专利号为CN本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种板带轧机颤振的建模方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)建立板带轧机“轧件‑轧辊”耦合振动物理模型耦合振动物理模型是指轧件水平振动和轧辊垂直振动之间的耦合，轧制过程中，接触区轧件受工作辊的挤压而产生弹塑性变形，导致轧件内部形成前滑区和后滑区，将前后滑区轧件的弹塑性变形等效为弹簧模型，将前后滑区轧件的变形抗力视为阻尼器模型，从而建立关于轧件在水平方向的弹簧阻尼器模型；利用集中质量法将上工作辊和上支撑辊等效为一个质量单元，将轧辊等效质量单元与机架上横梁间的挤压变形等效为弹簧模型，将轧辊等效质量单元的变形抗力等效为阻尼器模型，从而建立关于轧辊在垂直方向的弹簧‑阻尼器物理模型；根据辊缝摩擦因数的...

【技术特征摘要】
1.一种板带轧机颤振的建模方法，其特征在于：它包括以下步骤：(1)建立板带轧机“轧件-轧辊”耦合振动物理模型耦合振动物理模型是指轧件水平振动和轧辊垂直振动之间的耦合，轧制过程中，接触区轧件受工作辊的挤压而产生弹塑性变形，导致轧件内部形成前滑区和后滑区，将前后滑区轧件的弹塑性变形等效为弹簧模型，将前后滑区轧件的变形抗力视为阻尼器模型，从而建立关于轧件在水平方向的弹簧阻尼器模型；利用集中质量法将上工作辊和上支撑辊等效为一个质量单元，将轧辊等效质量单元与机架上横梁间的挤压变形等效为弹簧模型，将轧辊等效质量单元的变形抗力等效为阻尼器模型，从而建立关于轧辊在垂直方向的弹簧-阻尼器物理模型；根据辊缝摩擦因数的耦合作用，将轧件的水平振动和轧辊的垂直振动行为进行耦合，建立板带轧机“轧件-轧辊”耦合振动物理模型；(2)根据步骤(1)所建的耦合振动物理模型建立“轧件-轧辊”耦合振动数学模型；数学模型包括：辊缝摩擦因数模型，动力学平衡方程组；①建立所述耦合振动数学模型的辊缝摩擦因数模型：辊缝摩擦因数的变化主要与变形区油膜厚度有关，由Roberts摩擦因数公式计算；辊缝摩擦因数表示为：式中K1和为K2摩擦特性系数；D为工作辊直径；Δh为轧件变形量；其中v0表示稳态轧制速度，为辊缝间轧件的水平振动速度；因为所以由泰勒展开将Roberts公式简化为：式中a1,a2,a3均为大于零的常数；因为，且H-h>>|2y|；所以可以近似得到:带入简化后的Roberts公式得到辊缝摩擦因数的表达式为：其中b1～b6均为大于零的待定常数；H为轧件入口厚度；h为轧件出口厚度；y为轧机辊系...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘彬，姜甲浩，闻岩，刘飞，王美琪，李鹏，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：河北;13