中厚板轧机振动特性和轧辊磨损评价的研究.pdf

万方数据西安科技大学学位论文独创性说明本人郑重声明:所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及其取得研究成果。尽我所知,除了文中加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得西安科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了感谢。学位论文作者签名: 日期: 学位论文知识产权声明书本人完全了解学校有关保护知识产权的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于西安科技大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时本人保证,毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律注明作者单位为西安科技大学。保密论文待解密后适应本声明。学位论文作者签名: 指导教师签名: 年月日年月日万方数据万方数据论文题目:中厚板轧机振动特性与轧辊磨损评价研究专业:安全技术及工程博士生:万晓航 ( 签名) 指导教师:马宏伟 ( 签名) 董兆伟 ( 签名) 摘要中厚板钢材广泛应用于船舶、桥梁、容器等众多领域,随着中厚板轧机向大型化、高速化、连续化和自动化方向的不断发展,轧机的振动问题成为困扰各大钢铁企业的技术难题,不仅会降低轧机的机械性能,减少其使用寿命,增加零部件的更换频率,使生产成本上升,而且降低了轧机的轧制精度,严重地影响了产品的质量,甚至威胁生产安全并造成巨大的经济损失。在中厚板板坯加热热应力分析、轧机轧制力分析的基础上,建立中厚板轧机分析模型,研究了中厚板轧机动态振动特性,在有限故障现象样本基础上,建立基于支持向量回归的故障诊断模型,用于轧机的故障诊断,提高设备安全运行水平,减少停机维修时间,对于提高我和增强行业竞争力具有重要意义。本文主要研究内容如下: 板坯加热热应力分析研究。建立了全尺寸板坯加热三维有限元仿真模型,利用现代 CAE 软件对板坯加热过程数值仿真,根据实际加热工艺参数,仿真研究了加热过程,研究板坯在加热过程中加热工艺参数,包括加热温度、加热速度、加热时间对板坯内部温度均匀性的影响,得到热应力分布规律。基于加热应力分布的轧制力分析研究。建立了基于板坯加热温度场和应力场分布的轧制三维有限元仿真模型,根据实际轧制工艺参数,仿真分析了多道次轧制过程,得到了轧辊直径变化对轧制力的影响规律、压下率对板材轧制力的影响规律、摩擦系数对板材轧制力的影响规律。基于动态轧制力的轧机振动分析研究。运用动力学理论及其方法,在热应力分析、轧制力分析的基础上,建立了系统的垂直振动力学模型和数学模型。通过对轧机系统动力学模型进行计算与仿真分析,得到轧机系统在不同工况下振动位移随时间的变化关系。研究在不同阻尼条件下,对各部件频率响应曲线进行综合分析,得到了轧机系统的上、下工作辊和机架振动特性,以及典型轧辊磨损的振动特性。基于支持向量机的轧辊磨损评价研究。在支持向量机相关理论知识的基础上,对支万方数据持向量机常用几种多分类方法特点进行对比分析,针对轧辊磨损的有限样本,建立了基于支持向量回归的轧辊磨损评价模型。通过仿真分析,验证了基于支持向量回归的轧辊磨损评价模型,具有较高的准确率。轧辊磨损评价实验研究。设计了轧机振动测试方案, 采用高精度轧机振动测试系统, 对轧机辊系和机架进行了不同速度下的压靠实验振动测试、轧制速度对机架和辊系的振动测试、两种压下量对辊系和机架影响的振动测试、轧辊磨损对机架和辊系的振动影响测试。使用 DASPV10 分析软件,对数据做了在线采集和离线分析,运用时域分析、自谱分析、互谱分析、概率密度分析等方法,从不同角度对轧机辊系和机架振动信号进行了计算与分析,得到了四辊实验轧机在实际运行工况下的真实振动规律,以及轧辊磨损的特征信号,验证了基于支持向量回归的轧辊磨损评价模型,实现轧机振动的定量分析和轧辊磨损的准确评价。关键词: 中厚板轧机;热应力;轧制力;振动特性;支持向量机;磨损评价研究类型: 应用基础研究万方数据 Subject : Study on Slab Rolling Mill Vibrat ion Characteristic and Roller Wearing Evaluation Specialty :Safety Techniques and Engineering Name : Xiaohang Wan (S