板形控制基础与技术：5-板形与板凸度的分析模型.pdf

NEU 3 板形与板凸度的分析模型
• 板形模拟分析研究概况
• 轧辊弹性变形计算模型
• 轧辊热凸度计算模型
• 轧辊磨损计算模型
• 板形分析与控制模拟系统
Northeastern University 1
NEU 板形模拟分析研究概况
• 上世纪60年代：Stone的弹性基础梁理论和Shohet的影响函
数法为板形研究奠定了基础
• 上世纪80年代以后：数值算法
－ 影响函数法
－ 弹塑性有限元数值模拟
－ 差分法、条元法、边界元等其它数值计算方法
• 近年来：耦合分析轧件温度、塑性变形和轧辊弹性变形
建立数值轧机
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NEU 轧辊弹性变形模型
• 解析方法：假定轧制力和辊间接触压力分布规律，公式
复杂，难以处理复杂的辊系变形；
• 影响函数法：无需对轧制力和辊间压力以及工作辊凸度
等的分布进行假设，可以灵活的处理各类复杂问题，但
需反复迭代计算，且存在计算收敛问题
• 有限元法：能够同时轧制力和轧辊变形、轧件变形，计
算精度高，计算量大，过去难以处理宽薄件板形问题，
现已得到解决。
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NEU 计算辊系弹性变形的模型
考虑轧制过程中在轧制力、弯辊力作用下，
工作辊与支撑辊的弹性弯曲与压扁变形
FSD FSD
Load distribution between
work and backup roll
Load distribution
FFB in FFB
the roll gap
F
FFB FB
h CL-hCx
FSD FSD
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NEU 四辊轧机分割模型
获得解析解极为困难，目前主要是采用数值解法
2m+1单元
K1
Fw Fw
NR-NL单元
K2
NR-NL单元
F Fw
w