中厚板軋制過程的控制模型及仿真研究.pdf

1、現(xiàn)代中厚板軋制過程的控制非常復(fù)雜,傳統(tǒng)的控制模型因假設(shè)條件偏離實(shí)際太多,已不能滿足現(xiàn)代化高精度軋制過程的控制要求,而基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測模型因本身算法的缺陷,限制了預(yù)測精度的進(jìn)一步提高。因此,本文采用更有效的徑向基函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法建立中厚板軋制過程的控制模型,同時采用熱力耦合有限元方法對中厚板軋制力學(xué)行為進(jìn)行仿真研究,進(jìn)一步完善軋制過程的數(shù)值模擬方法。分析中厚板軋制過程力能參數(shù)的主要影響因素,利用對4200中厚板軋機(jī)現(xiàn)場實(shí)測的數(shù)據(jù),選

2、用徑向基函數(shù)(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)完成軋制力能參數(shù)的建模,包括應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)、金屬變形抗力以及軋制壓力等模型。研究網(wǎng)絡(luò)模型中的參數(shù)對提高模型的預(yù)測精度及收斂速度的影響。通過三個模型的對比,得出隨著網(wǎng)絡(luò)輸入層參數(shù)的個數(shù)的增加,網(wǎng)絡(luò)模型的預(yù)測誤差隨之降低。并與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測結(jié)果比較,結(jié)果表明RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性更好,具有更高的精度和效率。選用某廠軋制規(guī)程,結(jié)合中厚板軋制過程的特點(diǎn),針對材料為合金鋼的軋件變形時所具有的材料非線性、接觸非線性等問

3、題,有效處理了軋制過程加載和邊界問題。并考慮溫度場與應(yīng)力應(yīng)變場的相互影響,采用LS-DYNA3D有限元程序建立中厚板軋制過程的三維熱力耦合有限元模型,對軋制過程進(jìn)行模擬,分析了軋件的塑性變形規(guī)律、應(yīng)力應(yīng)變場及溫度場的變化規(guī)律,對軋制力的分布特點(diǎn)進(jìn)行研究,并將生產(chǎn)現(xiàn)場實(shí)測的軋制力數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比,表明LS-DYNA3D有限元程序用于軋制過程的熱力耦合模擬的可行性。本文最后研究4200中厚板軋機(jī)的非線性垂直振動特性,采用數(shù)值方法研究