基于螺旋形开口筒型热轧卷取应力及层间滑移预报方法技术

一种基于螺旋形开口筒型热轧卷取应力及层间滑移预报方法，其包括以下步骤（a）收集热轧卷取机的设备及工艺参数；（b）收集被卷取带钢的品种规格范围及工艺参数；（c）收集过程参数；（d）求解卷取第j个单元体时第i个单元体对i-n个单元体的压应力pij；卷取第j个单元体时第i个单元体对i-1个单元体的周向应力qij；卷取第j个单元体时第i个单元体与i-n个单元体间的摩擦应力τij；卷取第j个单元体时第i、i-1、i-n、i-n-1等四个单元体交界处带钢的极径ρij；卷取第j个单元体时第i个单元（i＜n）与卷筒外表面位移uij；卷取第j个单元体时第i个单元体与i-n个单元体的紧密系数mij。本发明专利技术可以准确地计算出钢卷内部应力分布，模型应力计算准确率和层间滑移预报准确率均达95%以上，有效保证了带钢卷取品质。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金轧钢
，特别涉及一种基于螺旋形开口筒型的热轧卷取应力及层间滑移预报方法。
技术介绍
在热轧带钢卷取过程中，钢卷的内部应力分布对钢卷卷取质量有着举足轻重的影响，也是判断钢卷内部带钢是否出现滑移、钢卷是否会发生塌卷、松卷等缺陷的重要依据。对于钢卷内部的应力计算问题，特列基雅柯夫(A. B. T)[1]、阿曼(E. Aman)[2]、英格利斯(C. Ε.1nglis)[3]等学者将整个钢卷看成是内外压力作用下的弹性厚壁筒推导出了相应的钢卷内部应力分布模型；周国盈[4]、瓦特(M. Vater) [5]、丛书和[6]等学者认为带材是一层一层地缠绕在卷筒上，因此把钢卷作为连续带环多层组合弹性圆筒，并考虑带卷层间摩擦力的影响，导出钢卷的径向压力的计算公式；蒋昭[7]、连家创[8]、白振华[9]等学者考虑到钢卷的各项异性，将钢卷按照各项异性的弹性圆筒或者弹性圆筒的组合来处理提出了相应的钢卷内部应力分布模型。实际上，与冷轧卷取过程不一样，热轧带钢的厚度较大(最厚能达到30毫米以上)，因此沿着周向非圆特征更加明显，如果此时仍然按照圆形曲线来处理，所建立的模型计算误差较大。特别的，在实际卷取生产过程中，层间滑移、松卷等缺陷的发生沿着周向并非对称的，而是沿着周向某一特定的点逐渐扩展的，这样，采用周向对称的筒式模型是无法精确模拟出层间滑移、松卷等缺陷的发生过程。(参考文献[I] Α. B. TpeTtHKOB. TeopHiiPa CMeTanHeejiejroBaHHiiCTaHOBXoJTonHOHjTpoKaTKHjMeTajTJTlyP Γ H 3 A aT. 1966，135—138. [2] A. Μ. K a u;.Te ο p η η γΠ p y r o c τ μ. 1956.焦时光.卡罗塞尔卷取机结构和参数分析及仿真[D].秦皇岛燕山大学机械设计及理论学科硕士学位论文，2006:69-70. [4]周国盈.卷取机卷筒径向压力的计算.力学与实践，1982(I):36-38. [5]M. Vater, Aachen Ermittlung der radialen Haspel Belastungbeim ffickeln. Von bandfOrmigem GuT(I) Band Bleche Rohre. Jahrgang 7. Heft 3. Marz1966. [6]丛书和.带材卷取机四棱锥卷筒压力计算[J]·钢铁，1980，15 (3). [7]蒋昭·卷取机卷筒径向压力的计算.有色金属加工设备设计参考.洛阳有色金属设计院编，1974:22 25. [8]连家创.卷取机卷筒单位压力的计算.机械工程学报，1980，16(3) :78、0. [9]白振华，连家创，吴彬等.冷轧钢卷卷取过程内部应力三维分布的研究.钢铁，2001，36(9) : 42-45.)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够更准确计算出钢卷内部压力分布、精确模拟出层间滑移和松卷等缺陷的。本专利技术采用的技术方案如下本专利技术包括以下可由计算机执行的步骤(其总流程图见附附图说明图1)(a)收集热轧卷取机的设备及工艺参数，主要包括卷筒内半径ra、外半径rb、卷筒的弹性模量E1、卷筒的泊松比V1、卷取张力T，每层带钢周向份数n，每个单元体所对应的角度Λ Θ，钢卷层数ζ ;(b)收集被卷取带钢的品种规格范围及工艺参数，主要包括带钢厚度h、带钢宽度b、带钢弹性模量E2、带钢泊松比V2、带钢紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数K、带材表面不平度的最大值δ_，摩擦系数μ ；(C)收集过程参数，主要包括收敛精度ε ；(d)求解卷取第j个单元体时第i个单元体对1-n个单元体的压应力Pij ;卷取第j个单元体时第i个单元体对i_l个单元体的周向应力qu ;卷取第j个单元体时第i个单元体与1-n个单元体间的摩擦应力τ Jj ;卷取第j个单元体时第1、1-1、i_n、1-n-1等四个单元体交界处带钢的极径P ;卷取第j个单元体时第i个单元(i < η)与卷筒外表面位移Uij ;卷取第j个单元体时第i个单元体与1-n个单元体的紧密系数Hiijt5包括以下步骤(其流程图见附图2):dl)定义第i个单元体处对应的角度为Θ i，给出第i个单元体没有发生变形时在极角为 θ i 处的极径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于螺旋形开口筒型热轧卷取应力及层间滑移预报方法，其特征在于：它包括以下可由计算机执行的步骤：（a）收集热轧卷取机的设备及工艺参数，主要包括：卷筒内半径ra、外半径rb、卷筒的弹性模量E1、卷筒的泊松比v1、卷取张力T，每层带钢周向份数n，每个单元体所对应的角度Δθ，钢卷层数z；（b）收集被卷取带钢的品种规格范围及工艺参数，主要包括：带钢厚度h、带钢宽度b、带钢弹性模量E2、带钢泊松比v2、带钢紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数k0、带材表面不平度的最大值δmax，摩擦系数μ；（c）收集过程参数，主要包括：收敛精度ε；（d）求解卷取第j个单元体时第i个单元体对i?n个单元体的压应力pij；卷取第j个单元体时第i个单元体对i?1个单元体的周向应力qij；卷取第j个单元体时第i个单元体与i?n个单元体间的摩擦应力τij；卷取第j个单元体时第i、i?1、i?n、i?n?1等四个单元体交界处带钢的极径ρij；卷取第j个单元体时第i个单元（i＜n）与卷筒外表面位移uij；卷取第j个单元体时第i个单元体与i?n个单元体的紧密系数mij；（e）判断钢卷内部径向压应力和摩擦应力是否满足层间滑移判别不等式μ·pij≤τij，如果不等式成立说明已经发生滑移需要作出预警，否则没有滑移，转入步骤（f）；（f）卷取应力计算及层间滑移预报结束。...

【技术特征摘要】
1.一种基于螺旋形开口筒型热轧卷取应力及层间滑移预报方法，其特征在于它包括以下可由计算机执行的步骤Ca)收集热轧卷取机的设备及工艺参数，主要包括卷筒内半径ra、外半径rb、卷筒的弹性模量E1、卷筒的泊松比V1、卷取张力T，每层带钢周向份数n，每个单元体所对应的角度 Δ θ，钢卷层数z;(b)收集被卷取带钢的品种规格范围及工艺参数，主要包括带钢厚度h、带钢宽度b、 带钢弹性模量E2、带钢泊松比V2、带钢紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数IV带材表面不平度的最大值δ_，摩擦系数μ ；(C)收集过程参数，主要包括收敛精度ε ；(d)求解卷取第j个单元体时第i个单元体对1-η个单元体的压应力Pij;卷取第j个单元体时第i个单元体对i_l个单元体的周向应力qu ;卷取第j个单元体时第i个单元体与1-n个单元体间的摩擦应力τ Jj ;卷取第j个单元体时第1、i_l、i_n、i_n_l等四个单元体交界处带钢的极径P ij ;卷取...

【专利技术属性】
技术研发人员：白振华，司红鑫，周庆田，王瑞，李鹏程，李涛，
申请(专利权)人：燕山大学，
类型：发明
国别省市：