基于局部一維隱式法鋁板帶熱軋工作輥熱輥型快速預(yù)測研究.pdf

1、對(duì)于鋁板帶熱軋,熱輥型是實(shí)現(xiàn)板形精確控制的重要條件。高效快速的輥型在線預(yù)報(bào)可大幅提高熱連軋機(jī)軋后帶材的板形質(zhì)量。然而熱軋環(huán)境惡劣,生產(chǎn)現(xiàn)場干擾大,大大影響了輥型在線檢測系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性,很難在線準(zhǔn)確測量軋輥熱凸度,因此建立工作輥熱輥型的高效快速在線預(yù)測模型對(duì)板形控制精度的提高非常重要。文章以工作輥熱輥型快速預(yù)測為目標(biāo),探索建立一種工作輥溫度場的高效計(jì)算方法,結(jié)合某廠實(shí)際熱連軋軋機(jī)結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)著力研究了以下問題:
　　 1.結(jié)

2、合熱連軋工藝條件,針對(duì)工作輥的結(jié)構(gòu)特征對(duì)軋輥的物理模型及熱交換環(huán)境進(jìn)行了合理簡化,并對(duì)軋制過程中軋輥的熱量交換與傳遞關(guān)系進(jìn)行了全面分析,在此基礎(chǔ)上將軋輥沿周向分布的周期性熱邊界條件轉(zhuǎn)化為等效均布熱載荷。從能量守恒定律和熱傳導(dǎo)方程出發(fā),建立了軋輥溫度場及熱變形的二維數(shù)學(xué)模型。
　　 2.經(jīng)過對(duì)現(xiàn)有差分算法優(yōu)缺點(diǎn)的比較,選擇了在數(shù)值求解上具有絕對(duì)穩(wěn)定性和收斂性的局部一維隱式差分法,針對(duì)所研究的實(shí)際熱連軋機(jī)建立了工作輥溫度場和熱凸度的

3、差分計(jì)算模型,并采用追趕法對(duì)軋輥溫度場進(jìn)行了求解,確保了較快的計(jì)算速度,為實(shí)現(xiàn)熱輥型在線預(yù)測研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 3.利用局部一維隱式差分計(jì)算模型,模擬仿真了熱連軋機(jī)工作輥溫度場和熱變形的形成過程及變化規(guī)律。經(jīng)與對(duì)相同軋機(jī)建立的有限元模型仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,顯示二者計(jì)算誤差不超過3％,且差分計(jì)算模型的計(jì)算速度提高了近700倍。表明局部一維隱式法具有良好的計(jì)算精度和較高的計(jì)算速度,熱輥型預(yù)測速度得到大幅提高。
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