軋制過(guò)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(duì)板帶材的需求和質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。建立輥縫模型是冷軋過(guò)程中對(duì)板形實(shí)施控制的重要手段之一，其合理性和計(jì)算精度在很大程度上決定了板帶材的產(chǎn)量和質(zhì)量。本文基于軋輥彈性變形理論和軋件有限元?jiǎng)偹苄宰冃卫碚摻⒉⒎治隽溯伩p模型，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步考慮了輥縫間摩擦狀況這個(gè)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(zhǔn)確預(yù)報(bào)摩擦系數(shù)的模型。所做的具體工作內(nèi)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(guò)分析和比較冷軋機(jī)工作過(guò)程中幾種不同的輥縫計(jì)算方法，并結(jié)合普通四輥可逆式冷軋機(jī)工作的特點(diǎn)，選用基于影響函數(shù)的計(jì)算方法建立了四輥冷軋機(jī)輥縫的計(jì)算模型，實(shí)驗(yàn)證明該數(shù)學(xué)模型所得輥縫形狀與實(shí)際數(shù)據(jù)基本一致。
　　(2)基于輥縫計(jì)算模型分析了影響其計(jì)算精度的幾種因素，進(jìn)一步說(shuō)明了軋制過(guò)程中輥縫間軋制變形區(qū)的摩擦狀況對(duì)于軋制過(guò)程的重大影響。闡述了軋輥與軋件做剪切流體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的摩擦和普通機(jī)械運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦的相同及不同之處，然后

3、較詳細(xì)地說(shuō)明了輥縫間摩擦力的特點(diǎn)，最后分析了摩擦特性對(duì)整個(gè)軋制過(guò)程中關(guān)鍵因素的影響，包括金屬變形抗力、咬入、前滑和后滑、軋制過(guò)程穩(wěn)定性、軋件可軋厚度的最小值、產(chǎn)品的組織性能、質(zhì)量以及較為重要的軋制力。
　　(3)通過(guò)對(duì)比幾種典型的摩擦系數(shù)計(jì)算公式，選擇著名的返算方法來(lái)分析摩擦的特性，具體來(lái)說(shuō)就是基于Hill公式采用回歸算法來(lái)獲得預(yù)測(cè)摩擦系數(shù)的模型。在這個(gè)計(jì)算模型的基礎(chǔ)上，具體分析了影響摩擦模型特性的幾種關(guān)鍵因素：軋制速度、軋制壓下

4、量以及乳化液濃度，通過(guò)調(diào)節(jié)它們可以有效地對(duì)摩擦模型進(jìn)行控制，從而改善輥縫間的軋制狀況并提高生產(chǎn)效率。
　　(4)通過(guò)引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立模型來(lái)提高摩擦系數(shù)的預(yù)報(bào)精度?；谌斯ど窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的概念、計(jì)算方法、在軋制中應(yīng)用情況及其優(yōu)化方法，詳細(xì)描述了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建過(guò)程，包括：輸入輸出變量的選擇，網(wǎng)絡(luò)摩擦模型結(jié)構(gòu)的確認(rèn)。
　　(5)通過(guò)在某企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)采集到的生產(chǎn)數(shù)據(jù)結(jié)合MATLAB工具對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)的摩擦模型進(jìn)行了驗(yàn)證。對(duì)于BP網(wǎng)絡(luò)模