軋制過程中考慮輥縫摩擦狀態(tài)的輥縫模型研究.pdf

1、現(xiàn)代加工對板帶材的需求和質量提出了越來越高的要求。建立輥縫模型是冷軋過程中對板形實施控制的重要手段之一，其合理性和計算精度在很大程度上決定了板帶材的產量和質量。本文基于軋輥彈性變形理論和軋件有限元剛塑性變形理論建立并分析了輥縫模型，在此基礎上，進一步考慮了輥縫間摩擦狀況這個重要因素，探討了在軋制加工中輥縫間摩擦力的具體特征及其影響，建立了準確預報摩擦系數(shù)的模型。所做的具體工作內容如下：
　　(1)基于軋輥彈性變形理論以及軋件有限元

2、剛塑性變形理論，通過分析和比較冷軋機工作過程中幾種不同的輥縫計算方法，并結合普通四輥可逆式冷軋機工作的特點，選用基于影響函數(shù)的計算方法建立了四輥冷軋機輥縫的計算模型，實驗證明該數(shù)學模型所得輥縫形狀與實際數(shù)據(jù)基本一致。
　　(2)基于輥縫計算模型分析了影響其計算精度的幾種因素，進一步說明了軋制過程中輥縫間軋制變形區(qū)的摩擦狀況對于軋制過程的重大影響。闡述了軋輥與軋件做剪切流體運動所產生的摩擦和普通機械運動產生摩擦的相同及不同之處，然后

3、較詳細地說明了輥縫間摩擦力的特點，最后分析了摩擦特性對整個軋制過程中關鍵因素的影響，包括金屬變形抗力、咬入、前滑和后滑、軋制過程穩(wěn)定性、軋件可軋厚度的最小值、產品的組織性能、質量以及較為重要的軋制力。
　　(3)通過對比幾種典型的摩擦系數(shù)計算公式，選擇著名的返算方法來分析摩擦的特性，具體來說就是基于Hill公式采用回歸算法來獲得預測摩擦系數(shù)的模型。在這個計算模型的基礎上，具體分析了影響摩擦模型特性的幾種關鍵因素：軋制速度、軋制壓下

4、量以及乳化液濃度，通過調節(jié)它們可以有效地對摩擦模型進行控制，從而改善輥縫間的軋制狀況并提高生產效率。
　　(4)通過引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡建立模型來提高摩擦系數(shù)的預報精度。基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡的概念、計算方法、在軋制中應用情況及其優(yōu)化方法，詳細描述了BP神經(jīng)網(wǎng)絡的構建過程，包括：輸入輸出變量的選擇，網(wǎng)絡摩擦模型結構的確認。
　　(5)通過在某企業(yè)生產現(xiàn)場采集到的生產數(shù)據(jù)結合MATLAB工具對BP網(wǎng)絡的摩擦模型進行了驗證。對于BP網(wǎng)絡模