一种四辊轧机辊缝出口厚度分布的获取方法技术

本发明专利技术公开了一种四辊轧机辊缝出口厚度分布的获取方法，该方法包括计算获得辊间接触压力分布；判断辊间接触压力分布是否收敛：若收敛，则转入下一步计算；若不收敛，则对辊间接触压力分布进行修正，将修正的辊间接触压力分布转入步骤九重新计算，直到辊间接触压力分布收敛为止；由辊间接触压力分布计算获得总辊间接触压力；满足上工作辊静力平衡：满足上工作辊力矩平衡；计算获得轧制压力横向分布引起的工作辊弹性压扁量分布；计算获得辊缝出口厚度分布。本发明专利技术的有益效果为：本发明专利技术所述方法原理清晰明确，简化条件少，与传统解析法相比，能够更加准确地模拟辊系弹性变形行为，计算精度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种四辊轧机辊缝出口厚度分布的获取方法
本专利技术涉及轧制
，具体涉及一种四辊轧机辊缝出口厚度分布的获取方法。
技术介绍
在板带轧制过程中，轧件出口厚度分布由有载辊缝出口厚度分布直接决定，因此计算轧制过程中辊缝出口厚度分布是轧件板形设定计算的重要内容之一，也是轧件板形控制的基础，高效率高精度辊缝出口厚度分布计算方法对于提高轧件板形控制精度具有重要意义。现有的计算辊缝出口厚度分布的方法主要有解析法和有限元法。解析法模型的假设或简化条件较多，导致计算精度较低，计算结果与现场实际差别较大，无法满足工程计算精度要求。而有限元法计算量太大，计算效率低，只适合于离线分析计算，无法满足在线预设定快速计算要求。因此仍需要进一步开发新的辊缝出口厚度分布计算方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对现有技术的不足，提供一种四辊轧机辊缝出口厚度分布的获取方法，以解决现有方法计算精度低或计算效率低，无法满足工程计算高精度、高效率要求的问题。本专利技术采用的技术方案为：一种四辊轧机辊缝出口厚度分布的获取方法，包括以下步骤：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四辊轧机辊缝出口厚度分布的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、获取上辊系参数、工艺参数及设定参数；/nS2、上辊系及轧件沿宽度方向离散化，获得上工作辊、上支撑辊及轧件的离散段数、各离散段中部横坐标及各离散段宽度；/nS3、计算获得上工作辊及上支撑辊的弹性弯曲影响函数；/nS4、假设辊缝出口厚度分布为空载辊缝厚度分布；/nS5、计算获得轧制压力横向分布、总轧制压力及上支撑辊支反力；/nS6、假设上工作辊相对上支撑辊的刚性转角为0；/nS7、假设辊间接触压力分布为均匀分布，并由上工作辊静力平衡计算出均匀分布条件下的辊间接触压力分布；/nS8、假设上支撑辊中部的辊间压扁量为0；/n...

【技术特征摘要】
1.一种四辊轧机辊缝出口厚度分布的获取方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、获取上辊系参数、工艺参数及设定参数；
S2、上辊系及轧件沿宽度方向离散化，获得上工作辊、上支撑辊及轧件的离散段数、各离散段中部横坐标及各离散段宽度；
S3、计算获得上工作辊及上支撑辊的弹性弯曲影响函数；
S4、假设辊缝出口厚度分布为空载辊缝厚度分布；
S5、计算获得轧制压力横向分布、总轧制压力及上支撑辊支反力；
S6、假设上工作辊相对上支撑辊的刚性转角为0；
S7、假设辊间接触压力分布为均匀分布，并由上工作辊静力平衡计算出均匀分布条件下的辊间接触压力分布；
S8、假设上支撑辊中部的辊间压扁量为0；
S9、由影响函数法计算获得上工作辊与上支撑辊的弹性挠度分布；
S10、由上工作辊与上支撑辊间的变形协调方程计算获得辊间弹性压扁量分布；
S11、由辊间弹性压扁量分布计算获得辊间接触压力分布；
S12、判断辊间接触压力分布是否收敛：若收敛，则转入下一步计算；若不收敛，则对辊间接触压力分布进行修正，将修正的辊间接触压力分布转入S9重新计算，直到辊间接触压力分布收敛为止；
S13、由辊间接触压力分布计算获得总辊间接触压力；
S14、判断是否满足上工作辊静力平衡：若满足上工作辊静力平衡，则转入下一步计算；若不满足上工作辊静力平衡，则对上支撑辊中部的辊间压扁量进行修正，将修正的上支撑辊中部的辊间压扁量转入S9重新计算，直到满足上工作辊静力平衡为止；
S15、判断是否满足上工作辊力矩平衡：若满足上工作辊力矩平衡，则转入下一步计算；若不满足上工作辊力矩平衡，则对上工作辊相对上支撑辊的刚性转角进行修正，将修正的上工作辊相对上支撑辊的刚性转角转入S7重新计算，直到满足上工作辊力矩平衡为止；
S16、计算获得轧制压力横向分布引起的工作辊弹性压扁量分布；
S17、计算获得辊缝出口厚度分布；
S18、判断辊缝出口厚度分布是否收敛：若收敛，则计算完成并输出结果；若不收敛，则对辊缝出口厚度分布进行修正，将修正的辊缝出口厚度分布转入S5重新计算，直到辊缝出口厚度分布收敛为止。


2.如权利要求1所述的获取方法，其特征在于，在S3中，上工作辊及上支撑辊的弹性弯曲影响函数的计算方法为：
(1)、上工作辊的弹性弯曲影响函数为：
当zw(i)×zw(j)≥0，且|zw(j)|≤|zw(i)|时，



当zw(i)×zw(j)≥0，且|zw(j)|＞|zw(i)|时，



上工作辊的单位弯辊力在第i段产生的上工作辊弹性弯曲影响函数为：



在公式(1)～(3)中，当为上工作辊操作侧部分时，下标x为o，1≤i,j≤nwo；当为上工作辊传动侧部分时，下标x为d，nwo+1≤i,j≤nw；nwo-上工作辊操作侧部分的离散段数；nw-上工作辊离散段数；
(3)、上支撑辊的弹性弯曲影响函数为：
当zb(i)×zb(j)≥0，且|zb(j)|≤|zb(i)|时，



当zb(i)×zb(j)≥0，且|zb(j)|＞|zb(i)|时，



上支撑辊轴承的单位支反力在第i段产生的上支撑辊弯曲影响函数为：



在公式(4)～(6)中，当为上支撑辊操作侧部分时，下标x为o，1≤i,j≤nbo；当为上支撑辊传动侧部分时，下标x为d，nbo+1≤i,j≤nb；nbo-上支撑辊操作侧部分的离散段数；nb-上支撑辊离散段数；
在公式(1)～(6)中，Ew、Eb-上工作辊及上支撑辊弹性模量，单位MPa；Iw、Ib-上工作辊及上支撑辊辊身惯性矩，单位mm4；zw(i)、zw(j)-上工作辊轴向第i段、第j段横坐标，单位mm；zb(i)、zb(j)-上支撑辊轴向第i段、第j段横坐标，单位mm；k-截面形状系数，取Gw、Gb-上工作辊及上支撑辊剪切模量，单位MPa；Aw、Ab-上工作辊及上支撑辊辊身截面面积，单位mm2；lwrx-上工作辊弯辊力作用点到机架中心距离，单位mm；lbrx-上支撑辊轴承支反力作用点到机架中心距离，单位mm。


3.如权利要求1所述的获取方法，其特征在于，在S9中，由影响函数法计算获得上工作辊与上支撑辊的弹性挠度分布的方法为：
(1)、对于上工作辊：
当第i段为上工作辊操作侧时，上工作辊第i段弹性挠度为：<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈全忠，
申请(专利权)人：中冶南方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42