材料加工过程数学模型

《材料加工过程数学模型》结课论文——轧控过程轧制力数学模型的研究

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轧控过程轧制力数学模型的研究

摘要：在冷轧薄板时轧辊会产生弹性压扁, 对轧制力影响较大。以卡尔曼单位压力微分方程与采利柯夫解为基础, 并考虑轧辊弹性压扁, 将实际接触区划分不同的区域, 根据不同区域的边界条件, 建

立了更准确的单位轧制压力的数学模型。该模型对实际生产具有一定理论意义和实用价值。另析了济南钢铁公司1700 热连轧的轧制力数学模型, 该模型采用迭代计算的方法进行,并分析了化学成分、变形温度和变形速率对变形抗力的影响. 结合生产实际验证了此模型,

在轧制力模型中加入了自学习修正系数项, 从而得到优化之后的轧

制力数学模型. 精度基本满足现有钢种的生产要求, 但在生产新钢

种过程时模型中的各项系数还需进一步优化。

关键词:冷轧; 轧辊弹性压扁; 轧制力; 数学模型;轧带钢; 轧制力模型; 计算方法

STUDY OF MATHEMATIC MODEL OF ROLLING FORCE IN ROLLING PROCESS Abstract:In the strip cold rolling, the rolls w ell be part iclly flatted in the elastic range, which affects on the ro lling force largely. Based on the Karman differential equation and the answer of, and taken into account of the roll elastic flatness, the more accurate mathematic model of rolling force indifferent regionsw as set up according to the boundary

conditions of different regions. The model has some theoretical and practical value for actual production. The ro lling forcemodel from 1700 hot strip mill of Jinan Iron & Stee l Co has been analyzed, which is calculated by using the cycling calculation method and the effects of chemical composition, deformtion temperature and stra in rate on the deformation resistance have been investigated. The model was experimenta lly verified integrating with the practice in ho t strip m ill of Jinan Iron & Steel Go. Optimized model was founded by putting in self studying coefficient. The precision o f the model can meet there quirement for application but mo re work must be done to optimize the coefficients in the modles for producing other new types of steels.

Key words: cold rolling；roll elastic flatness； roll force；mathematic model；hot rolled；strip steelrolling force model；calculating method。

目录

摘要： (1)

Abstract: (1)

绪论： (4)

基本概念 (4)

第一节 (5)

1.冷轧轧制力数学模型的研究 (5)

1.1实际接触弧长度的确定 (5)

1.2轧制力数学模型建立 (7)

第二节 (11)

2. 济钢热连轧厂轧制力数学模型优化的可行性分析..11 2.1数学模型结构及分析 (11)

2.2存在问题 (14)

总结 (15)

参考文献 (16)

绪论

通过《材料加工过程数学模型》这门课的学习，我意识到了用数学模型对于实际应用的便捷和有效性，通过建立数学模型实际生产中的问题都可以转换成数学问题，求解数学模型的过程就是解决实际问题的过程。而在轧钢生产中数学模型的应用更是尤为的重要。我这里分别对热轧和冷轧的轧压力的数学模型进行了一些研究和总结。

基本概念

数学模型：根据对研究对象所观察到的现象及实践经验，归结成的一套反映其内部因素数量关系的数学公式、逻辑准则和具体算法。用以描述和研究客观现象的运动规律。

轧辊压力：上下轧辊的轧制直径（工作直径）之差值，叫轧辊压力。其单位用mm表示。

冷轧：用热轧钢卷为原料，经酸洗去除氧化皮后进行冷连轧，其成品为轧硬卷，由于连续冷变形引起的冷作硬化使轧硬卷的强度、硬度上升、韧塑指标下降

热轧：热轧（hot rolling）是相对于冷轧而言的，冷轧是在再结晶温度以下进行的轧制，而热轧就是在再结晶温度以上进行的轧制。

应力：受力物体截面上内力的集度，即单位面积上的内力。

变形抗力：单位面积上对变形的阻力

塑性变形：受力产生的、力卸除后不能恢复的那部分变形