CN102629124A - 钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制方法 - Google Patents

钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制方法 Download PDF

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CN102629124A CN201210077687XA CN201210077687A CN102629124A CN 102629124 A CN102629124 A CN 102629124A CN 201210077687X A CN201210077687X A CN 201210077687XA CN 201210077687 A CN201210077687 A CN 201210077687A CN 102629124 A CN102629124 A CN 102629124A
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    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Abstract

本发明公开了一种钢卷卸卷冷却过程中附加浪形综合控制方法，该方法充分结合钢卷卷取过程中的设备与工艺特点，首次考虑到钢卷的各项异性，采用多项式曲线拟合的方式给定钢卷内部径向应力分布，进而推导出钢卷内部的周向应力、摩擦应力及紧密系数，通过屈服条件判断，建立了一套钢卷卸卷冷却过程中热应力快速计算方法，具有这样的有益效果：通过对钢卷冷却应力场求解，对钢卷冷却过程中可能出现的附加浪形进行预报，从而通过调整卷取工艺，控制钢卷附加浪形的发生，提高了钢卷卷取品质。

Description

钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制方法
技术领域
本发明涉及一种钢卷卷取品质控制技术，特别涉及一种钢卷卸卷冷却过程中附加浪形综合控制方法。
背景技术
钢卷在卸卷冷却过程中其内部应力将发生很大变化。以热轧为例，带钢卷取完毕之后其温度在600摄氏度左右，由于钢卷内外冷却速度不一样，所以钢卷内部各点冷却收缩变形不一样，这样钢卷内部应力便发生很大变化，局部应力有可能超过带材的屈服极限，使得带材发生局部塑性变形，从而带来附加浪形。冷轧钢卷卸卷后虽然内部温度在120摄氏度左右，但也存在类似问题。以往，现场对于钢卷卸卷冷却过程中的附加浪形问题，一般只能等到钢卷开卷后才能发现，而且常常是成批出现，无法弥补，给企业造成了较大的经济损失。所以，如何对钢卷卸卷冷却过程中有可能产生的附加浪形进行预报，并根据预报结果通过调整卷取工艺以进行控制就成为现场攻关的重点。
发明内容
为了克服了现有技术中的不足，解决上述存在的技术问题，本发明提供一种钢卷卸卷冷却过程中附加浪形综合控制方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制方法，包括以下步骤：
（a）收集带钢的品种规格及工艺参数，主要包括：带钢宽度                                                
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE001
、带钢材料泊松比
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE002
、带钢弹性模量
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE003
、带钢屈服极限
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE004
、钢卷紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE005
、带钢表面不平度的最大值
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE006
、摩擦系数
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE007
、钢卷层数
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE008
、带钢横向条元数
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE009
、带钢在第
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE010
条处厚度
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE011
，钢卷线膨胀系数
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE012
，单位
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE013
；
（b）收集过程参数，主要包括：收敛精度、
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE015
、以及冷却总的时间
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE017
；
（c）收集带钢在第
Figure 934536DEST_PATH_IMAGE010
条卷取张力的设定值
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE018
；
（d）给定时间初始值
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE019
；
（e）计算钢卷在第
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE020
时刻时温度变化值
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE021
；
（f）计算出卸卷之后第层带钢第
Figure 682304DEST_PATH_IMAGE010
条处的内半径
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE024
；
（g）令钢卷冷却到第
Figure 399724DEST_PATH_IMAGE020
时刻第层带钢第条处的内半径
Figure DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE026
；
（h）给定第
Figure 244818DEST_PATH_IMAGE022
层带钢与第
Figure DEST_PATH_IMAGE027
层带钢第条处的径向压应力
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE028
三次分布系数
Figure DEST_PATH_IMAGE029
和二次分布系数初始值
Figure 201210077687X100002DEST_PATH_IMAGE030
；
（i）由钢卷边界条件计算径向压应力一次项系数和零次项系数， 
Figure DEST_PATH_IMAGE031
，；
（j）令，
Figure DEST_PATH_IMAGE034
；
（k）计算第
Figure DEST_PATH_IMAGE035
层带钢第
Figure 399167DEST_PATH_IMAGE010
条处头部的周向应力
Figure DEST_PATH_IMAGE036
，第
Figure 5728DEST_PATH_IMAGE035
层带钢与第层带钢第
Figure 691105DEST_PATH_IMAGE010
条处的摩擦应力
Figure DEST_PATH_IMAGE037
，第
Figure 365800DEST_PATH_IMAGE035
层带钢与第
Figure 889185DEST_PATH_IMAGE027
层带钢第
Figure 256712DEST_PATH_IMAGE010
条处的紧密系数
Figure DEST_PATH_IMAGE038
，包括以下步骤：
k1）令
Figure DEST_PATH_IMAGE039
计算钢卷冷却到第
Figure 436021DEST_PATH_IMAGE020
时刻半径分布
Figure DEST_PATH_IMAGE040
，
Figure DEST_PATH_IMAGE041
；
k2）判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE042
是否成立，如果成立则转入到步骤k3），如不成立，则令
Figure DEST_PATH_IMAGE043
，转入步骤k1);
k3）判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE044
是否成立，如果成立则转入到步骤k4），如不成立，则令
Figure DEST_PATH_IMAGE045
，
Figure 518334DEST_PATH_IMAGE024
，转入步骤（j）；
k4）计算钢卷内部各层的周向应力
Figure DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 99488DEST_PATH_IMAGE041
，其中
Figure DEST_PATH_IMAGE047
；
k5）计算钢卷内部各层的摩擦应力
Figure DEST_PATH_IMAGE048
，其中，
Figure DEST_PATH_IMAGE050
；
k6）判断当前状态不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE051
是否成立，
Figure 247704DEST_PATH_IMAGE041
，如果不成立则转入步骤k7），成立则转入步骤k8）；
k7）计算因钢卷热变形而发生滑移第
Figure 914309DEST_PATH_IMAGE022
层带钢头部周向应力
Figure 993123DEST_PATH_IMAGE036
，第
Figure 428784DEST_PATH_IMAGE022
层带钢与第
Figure 200431DEST_PATH_IMAGE027
层带钢间的摩擦应力
Figure 151069DEST_PATH_IMAGE037
、第
Figure 971258DEST_PATH_IMAGE022
层带钢与第层带钢间的紧密系数
Figure DEST_PATH_IMAGE052
，包括以下步骤：
k7-1）计算出现
Figure DEST_PATH_IMAGE053
所对应
Figure 141656DEST_PATH_IMAGE022
的最大值，定义中间变量，令
Figure DEST_PATH_IMAGE056
；
k7-2）计算前
Figure 454957DEST_PATH_IMAGE055
层的层间径向应力
Figure 875574DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure DEST_PATH_IMAGE057
；
k7-3）计算前层层间紧密系数，
Figure 336959DEST_PATH_IMAGE057
；
k7-4）计算前
Figure 199873DEST_PATH_IMAGE055
层的层间摩擦应力
Figure DEST_PATH_IMAGE059
，；
k7-5）计算前
Figure 417502DEST_PATH_IMAGE055
层的层间周向应力
Figure 639536DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 989745DEST_PATH_IMAGE057
，其中
Figure 17744DEST_PATH_IMAGE047
；
k7-6）计算前层的半径分布
Figure DEST_PATH_IMAGE060
，
Figure 264366DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure DEST_PATH_IMAGE061
；
k7-7）判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE062
是否成立，如果成立则转入步骤k7-8），如不成立，则令，转入步骤k7-2）；
k7-8）为前层半径重新赋值，
Figure 605666DEST_PATH_IMAGE063
，
Figure 907334DEST_PATH_IMAGE057
；
k8）计算钢卷层间紧密系数
Figure DEST_PATH_IMAGE064
，
Figure DEST_PATH_IMAGE065
；
（l）定义目标函数
Figure DEST_PATH_IMAGE066
（m）判断powell条件（见文献：陈立周.机械优化设计方法.北京：冶金工业出版社，1985）是否成立？如果成立，则转入步骤(n)；否则调整和
Figure 468077DEST_PATH_IMAGE030
的数值，转入步骤（i）；
（n）判断屈服条件不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure 775561DEST_PATH_IMAGE041
，如果成立则转入步骤（o），如不成立，则输出时刻
Figure 603840DEST_PATH_IMAGE020
、层数
Figure 400895DEST_PATH_IMAGE022
、条数，发出钢卷起浪预报，重新设定卷取张力
Figure 120906DEST_PATH_IMAGE018
，转入步骤（d）；
（o）判断不等式
Figure DEST_PATH_IMAGE068
，如果成立则计算下一冷却时刻
Figure DEST_PATH_IMAGE069
，转入步骤（e），如不成立，转入步骤（p）；
（p）完成钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制。
本发明提供的一种钢卷卸卷冷却过程中附加浪形综合控制方法，充分结合钢卷卷取过程中的设备与工艺特点，首次考虑到钢卷的各项异性，采用多项式曲线拟合的方式给定钢卷内部径向应力分布，进而推导出钢卷内部的周向应力、摩擦应力及紧密系数，通过屈服条件判断，建立了一套钢卷卸卷冷却过程中热应力快速计算方法，具有这样的有益效果：通过对钢卷冷却应力场求解，对钢卷冷却过程中可能出现的附加浪形进行预报，从而通过调整卷取工艺，控制钢卷附加浪形的发生，提高了钢卷卷取品质。
附图说明
附图1是钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制技术简要总流程图；
附图2是钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制技术详细计算流程图；
附图3是计算钢卷内部应力场流程图；
附图4是计算钢卷内部出现滑移处的应力场流程图；
附图5是热轧钢卷冷却1小时、5小时、24小时、72小时径向应力场结果；
附图6是热轧钢卷冷却1小时、5小时、24小时、72小时周向应力场结果；
附图7是热轧钢卷冷却1小时、5小时、24小时、72小时紧密系数结果；
附图8是热轧钢卷冷却1小时、5小时、24小时、72小时摩擦应力场结果；
附图9是冷轧钢卷在1小时、8小时、24小时、36小时径向应力场结果；
附图10是冷轧钢卷在1小时、8小时、24小时、36小时周向应力场结果；
附图11是冷轧钢卷在1小时、8小时、24小时、36小时紧密系数结果；
附图12是冷轧钢卷在1小时、8小时、24小时、36小时摩擦应力场结果。
具体实施例
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例一：
本施例计算150层热轧钢卷冷却应力场的分布，即
Figure DEST_PATH_IMAGE070
。现以规格为5mm×1200mm的碳素钢为例来描述计算热轧钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报的具体实现过程，其计算结果如附图5、6、7、8所示。
首先，在步骤1中，收集带钢的品种规格及工艺参数，主要包括：带钢材料泊松比
Figure DEST_PATH_IMAGE071
、带钢弹性模量
Figure DEST_PATH_IMAGE072
（其中T为钢卷温度值，单位
Figure DEST_PATH_IMAGE073
）、带钢的屈服极限
Figure DEST_PATH_IMAGE074
、带钢宽度、钢卷紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数
Figure DEST_PATH_IMAGE076
、带钢表面不平度的最大值
Figure DEST_PATH_IMAGE077
、摩擦系数
Figure DEST_PATH_IMAGE078
、钢卷层数
Figure 751826DEST_PATH_IMAGE070
、带钢横向条元数、带钢在第
Figure 657466DEST_PATH_IMAGE010
条处厚度
Figure DEST_PATH_IMAGE080
，钢卷线膨胀系数
Figure DEST_PATH_IMAGE081
；
随后，在步骤2中，收集过程参数，主要包括：收敛精度
Figure DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure DEST_PATH_IMAGE083
，以及冷却总时间
Figure DEST_PATH_IMAGE085
秒；
随后，在步骤3中，收集带钢在第
Figure 566647DEST_PATH_IMAGE010
条处卷取张力的设定值
Figure DEST_PATH_IMAGE086
；
随后，在步骤4中，给定时间初始值
Figure 215934DEST_PATH_IMAGE019
；
随后，在步骤5中，利用文献[3]计算钢卷在第
Figure 81122DEST_PATH_IMAGE020
时刻时温度变化值
Figure 157662DEST_PATH_IMAGE021
；
随后，在步骤6中，利用文献[1]所述卸卷模型计算出卸卷之后第层带钢第
Figure 928489DEST_PATH_IMAGE010
条处的内半径
Figure 913763DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure DEST_PATH_IMAGE087
；
随后，在步骤7中，令钢卷冷却到第时刻第
Figure 169612DEST_PATH_IMAGE022
层带钢第
Figure 223018DEST_PATH_IMAGE010
条处的内半径
Figure 482DEST_PATH_IMAGE025
，
Figure DEST_PATH_IMAGE088
；
随后，在步骤8中，给定第层带钢与第
Figure 711266DEST_PATH_IMAGE027
层带钢第
Figure 506046DEST_PATH_IMAGE010
条处的径向压应力
Figure 200333DEST_PATH_IMAGE028
三次分布系数
Figure DEST_PATH_IMAGE089
和二次分布系数初始值
Figure DEST_PATH_IMAGE090
；
随后，在步骤9中，由钢卷边界条件计算径向压应力一次项系数和零次项系数， 
Figure DEST_PATH_IMAGE091
，；
随后，在步骤10中，令，
Figure 727838DEST_PATH_IMAGE088
；
随后，在步骤11中，令
Figure 60730DEST_PATH_IMAGE039
计算钢卷冷却到第
Figure 609523DEST_PATH_IMAGE020
时刻半径分布
Figure DEST_PATH_IMAGE093
，
Figure DEST_PATH_IMAGE094
；
随后，在步骤12中，判断不等式
Figure 635248DEST_PATH_IMAGE042
是否成立，如果成立则转入到步骤13，如不成立，则令
Figure 839964DEST_PATH_IMAGE043
，转入步骤11;
随后，在步骤13中，判断不等式
Figure 38865DEST_PATH_IMAGE044
是否成立，如果成立则转入到步骤14中，如不成立，则令
Figure 379847DEST_PATH_IMAGE045
，，转入步骤10中；
随后，在步骤14中，计算钢卷内部各层的周向应力
Figure 330803DEST_PATH_IMAGE046
，，其中
Figure 528883DEST_PATH_IMAGE047
；
随后，在步骤15中，计算钢卷内部各层的摩擦应力
Figure 958727DEST_PATH_IMAGE048
，其中
Figure 872457DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 413159DEST_PATH_IMAGE094
；
随后，在步骤16中，判断当前状态下与
Figure DEST_PATH_IMAGE095
的大小关系，如果
Figure 267163DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 996085DEST_PATH_IMAGE094
，则转入步骤25，否则转入步骤17；
随后，在步骤17中，计算出现
Figure 74899DEST_PATH_IMAGE053
所对应
Figure 510559DEST_PATH_IMAGE022
的最大值，定义中间变量
Figure 170528DEST_PATH_IMAGE055
，令；
随后，在步骤18中，计算前
Figure 343200DEST_PATH_IMAGE055
层的层间径向应力
Figure DEST_PATH_IMAGE096
，
Figure 223432DEST_PATH_IMAGE057
；
随后，在步骤19中，计算前层的层间紧密系数，
Figure 424060DEST_PATH_IMAGE057
；
随后，在步骤20中，计算前
Figure 271930DEST_PATH_IMAGE055
层的层间摩擦应力
Figure 134844DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 359152DEST_PATH_IMAGE057
；
随后，在步骤21中，计算前
Figure 623911DEST_PATH_IMAGE055
层的层间周向应力
Figure 908262DEST_PATH_IMAGE046
，，其中
Figure 20891DEST_PATH_IMAGE047
；
随后，在步骤22中，计算前
Figure 140157DEST_PATH_IMAGE055
层的半径分布
，
Figure 432915DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure DEST_PATH_IMAGE097
；
随后，在步骤23中，判断不等式
Figure 936709DEST_PATH_IMAGE062
是否成立，如果成立则转入步骤24，如不成立，则令，转入步骤18；
随后，在步骤24中，为前
Figure 536635DEST_PATH_IMAGE055
层半径重新赋值，
Figure 923754DEST_PATH_IMAGE063
，
Figure 965659DEST_PATH_IMAGE057
；
随后，在步骤25中，计算钢卷层间紧密系数
Figure 121834DEST_PATH_IMAGE058
，；
随后，在步骤26中，计算目标函数
Figure DEST_PATH_IMAGE099
随后，在步骤27中，判断powell条件是否成立？如果成立，则转入步骤28；否则调整
Figure 794255DEST_PATH_IMAGE029
和
Figure 403091DEST_PATH_IMAGE030
的数值，转入步骤9；
随后，在步骤28中，判断屈服条件不等式
Figure 514266DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure DEST_PATH_IMAGE100
，如果成立则转入步骤29，如不成立，则输出时刻
Figure 462630DEST_PATH_IMAGE020
、层数
Figure 430586DEST_PATH_IMAGE022
、条数
Figure 526718DEST_PATH_IMAGE010
，发出钢卷起浪预报，重新设定卷取张力
Figure 910426DEST_PATH_IMAGE018
，转入步骤4；
随后，在步骤29中，判断不等式
Figure 41193DEST_PATH_IMAGE068
，如果成立则计算下一冷却时刻
Figure 117734DEST_PATH_IMAGE069
，转入步骤5，如不成立，转入步骤30；
随后，在步骤30中，完成钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制。
经过本实施例计算，在整个冷却过程中，由于钢卷在冷却过程中步骤28中的屈服不等式始终成立，所以，认为在该工况下钢卷不会发生附加浪形现象。
实施例二：
为了进一步阐述本发明的基本思想，在以规格为1mm×1000mm的碳素钢为例计算1000层冷轧钢卷冷却应力场的分布，即
Figure DEST_PATH_IMAGE101
。描述计算冷轧钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报的具体实现过程，其计算结果如附图9、10、11、12所示。
首先，在步骤1中，收集带钢的品种规格及工艺参数，主要包括：带钢材料泊松比、带钢弹性模量
Figure 888561DEST_PATH_IMAGE072
（其中T为钢卷温度值，单位
Figure 805658DEST_PATH_IMAGE073
）、带钢的屈服极限
Figure 115417DEST_PATH_IMAGE074
、带钢宽度、钢卷紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数
Figure 123824DEST_PATH_IMAGE076
、带钢表面不平度的最大值
Figure 114914DEST_PATH_IMAGE077
、摩擦系数
Figure 954694DEST_PATH_IMAGE078
、钢卷层数
Figure 373037DEST_PATH_IMAGE101
、带钢横向条元数
Figure DEST_PATH_IMAGE103
、带钢在第
Figure 603161DEST_PATH_IMAGE010
条处厚度
Figure DEST_PATH_IMAGE104
，钢卷线膨胀系数
Figure DEST_PATH_IMAGE105
；
随后，在步骤2中，收集过程参数，主要包括：收敛精度
Figure 29911DEST_PATH_IMAGE082
，
Figure 681472DEST_PATH_IMAGE083
，以及冷却总时间
Figure DEST_PATH_IMAGE106
秒；
随后，在步骤3中，收集带钢在第
Figure 997364DEST_PATH_IMAGE010
条处卷取张力的设定值
Figure DEST_PATH_IMAGE107
Mpa；
随后，在步骤4中，给定时间初始值
Figure 483840DEST_PATH_IMAGE019
；
随后，在步骤5中，利用文献[3]计算钢卷在第
Figure 571882DEST_PATH_IMAGE020
时刻时温度变化值
Figure 776599DEST_PATH_IMAGE021
；
随后，在步骤6中，利用文献[1]所述卸卷模型计算出卸卷之后第
Figure 709919DEST_PATH_IMAGE022
层带钢第
Figure 316481DEST_PATH_IMAGE010
条处的内半径
Figure 575424DEST_PATH_IMAGE023
，
Figure DEST_PATH_IMAGE108
；
随后，在步骤7中，令钢卷冷却到第时刻第
Figure 942132DEST_PATH_IMAGE022
层带钢第
Figure 465517DEST_PATH_IMAGE010
条处的内半径
Figure 629782DEST_PATH_IMAGE025
，；
随后，在步骤8中，给定第
Figure 809091DEST_PATH_IMAGE022
层带钢与第
Figure 287477DEST_PATH_IMAGE027
层带钢第条处的径向压应力
Figure 197938DEST_PATH_IMAGE028
三次分布系数
Figure 661280DEST_PATH_IMAGE089
和二次分布系数初始值
Figure 943357DEST_PATH_IMAGE090
；
随后，在步骤9中，由钢卷边界条件计算径向压应力一次项系数和零次项系数， 
Figure 441334DEST_PATH_IMAGE091
，
Figure 885085DEST_PATH_IMAGE092
；
随后，在步骤10中，令
Figure 101303DEST_PATH_IMAGE033
，
Figure 921491DEST_PATH_IMAGE109
； 
随后，在步骤11中，令
Figure 273975DEST_PATH_IMAGE039
计算钢卷冷却到第
Figure 888627DEST_PATH_IMAGE020
时刻半径分布
Figure 326562DEST_PATH_IMAGE093
，
Figure DEST_PATH_IMAGE110
；
随后，在步骤12中，判断不等式
Figure 950441DEST_PATH_IMAGE042
是否成立，如果成立则转入到步骤13，如不成立，则令
Figure 95115DEST_PATH_IMAGE043
，转入步骤11;
随后，在步骤13中，判断不等式是否成立，如果成立则转入到步骤14中，如不成立，则令
Figure 71478DEST_PATH_IMAGE045
，，转入步骤10中；
随后，在步骤14中，计算钢卷内部各层的周向应力，
Figure 844896DEST_PATH_IMAGE110
，其中
Figure 929527DEST_PATH_IMAGE047
；
随后，在步骤15中，计算钢卷内部各层的摩擦应力
Figure 957525DEST_PATH_IMAGE048
，其中
Figure 76791DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 532043DEST_PATH_IMAGE110
；
随后，在步骤16中，判断当前状态下
Figure 369549DEST_PATH_IMAGE037
与
Figure 935660DEST_PATH_IMAGE095
的大小关系，如果
Figure 909432DEST_PATH_IMAGE051
，
Figure 473269DEST_PATH_IMAGE110
，则转入步骤25，否则转入步骤17；
随后，在步骤17中，计算出现
Figure 594808DEST_PATH_IMAGE053
所对应的最大值
Figure 58468DEST_PATH_IMAGE054
，定义中间变量
Figure 793206DEST_PATH_IMAGE055
，令
Figure 402041DEST_PATH_IMAGE056
；
随后，在步骤18中，计算前层的层间径向应力
Figure 88397DEST_PATH_IMAGE096
，；
随后，在步骤19中，计算前
Figure 994036DEST_PATH_IMAGE055
层层间紧密系数
Figure 27851DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure 739455DEST_PATH_IMAGE111
；
随后，在步骤20中，计算前
Figure 807906DEST_PATH_IMAGE055
层的层间摩擦应力
Figure 946763DEST_PATH_IMAGE059
，
Figure 202295DEST_PATH_IMAGE111
；
随后，在步骤21中，计算前
Figure 717590DEST_PATH_IMAGE055
层的层间周向应力
Figure 640547DEST_PATH_IMAGE046
，
Figure 950305DEST_PATH_IMAGE111
，其中；
随后，在步骤22中，计算前
Figure 746540DEST_PATH_IMAGE055
层的半径分布
Figure 524003DEST_PATH_IMAGE060
，
Figure 4663DEST_PATH_IMAGE057
，
Figure 500366DEST_PATH_IMAGE097
；
随后，在步骤23中，判断不等式
Figure 91885DEST_PATH_IMAGE062
是否成立，如果成立则转入步骤24，如不成立，则令
Figure 989433DEST_PATH_IMAGE063
，转入步骤18；
随后，在步骤24中，为前
Figure 640995DEST_PATH_IMAGE055
层半径重新赋值，
Figure 358415DEST_PATH_IMAGE063
，；
随后，在步骤25中，计算钢卷层间紧密系数
Figure 567996DEST_PATH_IMAGE058
，
Figure DEST_PATH_IMAGE112
；
随后，在步骤26中，计算目标函数
随后，在步骤27中，判断powell条件是否成立？如果成立，则转入步骤28；否则调整
Figure 265825DEST_PATH_IMAGE029
和
Figure 532858DEST_PATH_IMAGE030
的数值，转入步骤9；
随后，在步骤28中，判断屈服条件不等式，
Figure DEST_PATH_IMAGE114
，如果成立则转入步骤29，如不成立，则输出时刻、层数
Figure 269367DEST_PATH_IMAGE022
、条数，发出钢卷起浪预报，重新设定卷取张力
Figure 963971DEST_PATH_IMAGE018
，转入步骤4；
随后，在步骤29中，判断不等式
Figure 419180DEST_PATH_IMAGE068
，如果成立则计算下一冷却时刻
Figure 583445DEST_PATH_IMAGE069
，转入步骤5，如不成立，转入步骤30；
随后，在步骤30中，完成钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制。
经过本实施例计算，在该工况下，钢卷在第650分钟发出附加浪形预报，发生浪形位置位于钢卷最外层中间带宽处，这时钢卷附加浪形不明显，随着冷却时间得推移，发生附加浪形位置不断向钢卷内部及钢卷两侧扩大，当浪形扩大到一定程度，钢卷质量严重下降。因此，在该工况下，需要重新设定带钢卷取张力
Figure 762754DEST_PATH_IMAGE018
，然后，转入步骤4，进一步判断附加浪形发生，从而提高钢卷质量。

Claims (3)

1.一种钢卷卸卷冷却过程中附加浪形综合控制方法，其特征在于：它包括以下步骤：
（a）收集带钢的品种规格及工艺参数，主要包括：带钢宽度                                                、带钢材料泊松比
Figure 350044DEST_PATH_IMAGE002
、带钢弹性模量、带钢屈服极限
Figure 924562DEST_PATH_IMAGE004
、钢卷紧密系数公式中考虑理论与实际存在差别的修正系数
Figure 191596DEST_PATH_IMAGE005
、带钢表面不平度的最大值、摩擦系数
Figure 934741DEST_PATH_IMAGE007
、钢卷层数
Figure 928105DEST_PATH_IMAGE008
、带钢横向条元数
Figure 620117DEST_PATH_IMAGE009
、带钢在第
Figure 560391DEST_PATH_IMAGE010
条处厚度
Figure 21460DEST_PATH_IMAGE011
，钢卷线膨胀系数
Figure 185725DEST_PATH_IMAGE012
；
（b）收集过程参数，主要包括：收敛精度
Figure 365033DEST_PATH_IMAGE013
、
Figure 905736DEST_PATH_IMAGE014
、
Figure 221311DEST_PATH_IMAGE015
以及冷却总的时间；
（c）收集带钢在第
Figure 223082DEST_PATH_IMAGE010
条卷取张力的设定值
Figure 505159DEST_PATH_IMAGE017
；
（d）给定时间初始值
Figure 737557DEST_PATH_IMAGE018
；
（e）计算钢卷在第
Figure 446887DEST_PATH_IMAGE019
时刻时温度变化值；
（f）计算出卸卷之后第
Figure 201210077687X100001DEST_PATH_IMAGE021
层带钢第条处的内半径
Figure 502021DEST_PATH_IMAGE022
，
Figure 382253DEST_PATH_IMAGE023
；
（g）令钢卷冷却到第
Figure 820187DEST_PATH_IMAGE019
时刻第层带钢第
Figure 588740DEST_PATH_IMAGE010
条处的内半径
Figure 702190DEST_PATH_IMAGE024
，
Figure 565104DEST_PATH_IMAGE025
；
（h）给定第
Figure 789412DEST_PATH_IMAGE021
层带钢与第
Figure 54171DEST_PATH_IMAGE026
层带钢第
Figure 10625DEST_PATH_IMAGE010
条处的径向压应力
Figure 423152DEST_PATH_IMAGE027
三次分布系数和二次分布系数初始值
Figure 508100DEST_PATH_IMAGE029
；
（i）由钢卷边界条件计算径向压应力一次项系数和零次项系数， ，
Figure 535279DEST_PATH_IMAGE031
；
（j）令
Figure 101389DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 340741DEST_PATH_IMAGE033
；
（k）计算第
Figure 904577DEST_PATH_IMAGE021
层带钢第条处头部的周向应力
Figure 333602DEST_PATH_IMAGE034
，第
Figure 489777DEST_PATH_IMAGE021
层带钢与第层带钢第条处的摩擦应力，第层带钢与第层带钢第条处的紧密系数
Figure 272510DEST_PATH_IMAGE036
；
（l）定义目标函数
Figure 75381DEST_PATH_IMAGE037
（m）判断powell条件（见文献：陈立周.机械优化设计方法.北京：冶金工业出版社，1985）是否成立？如果成立，则转入步骤(n)；否则调整
Figure 214238DEST_PATH_IMAGE028
和的数值，转入步骤（i）；
（n）判断屈服条件不等式
Figure 188327DEST_PATH_IMAGE038
，
Figure 908022DEST_PATH_IMAGE039
，如果成立则转入步骤（o），如不成立，则输出时刻
Figure 155463DEST_PATH_IMAGE019
、层数
Figure 226188DEST_PATH_IMAGE021
、条数
Figure 217277DEST_PATH_IMAGE010
，发出钢卷起浪预报，重新设定卷取张力
Figure 57057DEST_PATH_IMAGE017
，转入步骤（d）；
（o）判断不等式
Figure 475400DEST_PATH_IMAGE040
，如果成立则计算下一冷却时刻
Figure 971104DEST_PATH_IMAGE041
，转入步骤（e），如不成立，转入步骤（p）；
（p）完成钢卷卸卷冷却过程中附加浪形预报与控制。
2.根据权利要求1所述的一种钢卷卸卷冷却过程中附加浪形综合控制方法，步骤（k）：计算第
Figure 562622DEST_PATH_IMAGE021
层带钢第
Figure 194592DEST_PATH_IMAGE010
条处头部的周向应力
Figure 49415DEST_PATH_IMAGE034
，第
Figure 766836DEST_PATH_IMAGE021
层带钢与第
Figure 162045DEST_PATH_IMAGE026
层带钢第
Figure 914100DEST_PATH_IMAGE010
条处的摩擦应力
Figure 736563DEST_PATH_IMAGE035
，第
Figure 941279DEST_PATH_IMAGE021
层带钢与第层带钢第
Figure 684424DEST_PATH_IMAGE010
条处的紧密系数
Figure 677788DEST_PATH_IMAGE042
，其特征在于：它包括以下步骤：
k1）令
Figure 363941DEST_PATH_IMAGE043
计算钢卷冷却到第
Figure 38636DEST_PATH_IMAGE019
时刻半径分布
Figure 562021DEST_PATH_IMAGE044
，
Figure 929549DEST_PATH_IMAGE039
；
k2）判断不等式
Figure 171174DEST_PATH_IMAGE045
是否成立，如果成立则转入到步骤k3），如不成立，则令
Figure 383981DEST_PATH_IMAGE046
，转入步骤k1);
k3）判断不等式
Figure 965135DEST_PATH_IMAGE047
是否成立，如果成立则转入到步骤k4），如不成立，则令
Figure 300301DEST_PATH_IMAGE048
，
Figure 966906DEST_PATH_IMAGE023
，转入步骤（j）；
k4）计算钢卷内部各层的周向应力
Figure 983403DEST_PATH_IMAGE049
，
Figure 419064DEST_PATH_IMAGE039
，其中；
k5）计算钢卷内部各层的摩擦应力
Figure 79032DEST_PATH_IMAGE051
，其中
Figure 899221DEST_PATH_IMAGE052
，
Figure 251705DEST_PATH_IMAGE053
；
k6）判断当前状态不等式
Figure 131936DEST_PATH_IMAGE054
是否成立，
Figure 507554DEST_PATH_IMAGE039
，如果不成立则转入步骤k7），成立则转入步骤k8）；
k7）计算因钢卷热变形而发生滑移第
Figure 928171DEST_PATH_IMAGE021
层带钢头部周向应力，第层带钢与第
Figure 252470DEST_PATH_IMAGE026
层带钢间的摩擦应力
Figure 476778DEST_PATH_IMAGE035
、第层带钢与第
Figure 528070DEST_PATH_IMAGE026
层带钢间的紧密系数
Figure 940597DEST_PATH_IMAGE036
；
k8）计算钢卷层间紧密系数，
Figure 87861DEST_PATH_IMAGE056
。
3.根据权利要求2所述的一种钢卷卸卷冷却过程中附加浪形综合控制方法，步骤k7）：计算因钢卷热变形而发生滑移第
Figure 215217DEST_PATH_IMAGE021
层带钢头部周向应力
Figure 52723DEST_PATH_IMAGE034
，第
Figure 556517DEST_PATH_IMAGE021
层带钢与第
Figure 858185DEST_PATH_IMAGE026
层带钢间的摩擦应力
Figure 156443DEST_PATH_IMAGE035
、第
Figure 481245DEST_PATH_IMAGE021
层带钢与第
Figure 788729DEST_PATH_IMAGE026
层带钢间的紧密系数，其特征在于：它包括以下步骤：
k7-1）计算出现所对应
Figure 960582DEST_PATH_IMAGE021
的最大值
Figure 71757DEST_PATH_IMAGE058
，定义中间变量
Figure 82439DEST_PATH_IMAGE059
，令
Figure 988078DEST_PATH_IMAGE060
；
k7-2）计算前
Figure 21893DEST_PATH_IMAGE059
层的层间径向应力
Figure 733497DEST_PATH_IMAGE032
，
Figure 536368DEST_PATH_IMAGE061
；
k7-3）计算前
Figure 675225DEST_PATH_IMAGE059
层层间紧密系数
Figure 196336DEST_PATH_IMAGE062
，；
k7-4）计算前层的层间摩擦应力
Figure 610591DEST_PATH_IMAGE063
，；
k7-5）计算前
Figure 672405DEST_PATH_IMAGE059
层的层间周向应力，，其中
Figure 160652DEST_PATH_IMAGE050
；
k7-6）计算前
Figure 17750DEST_PATH_IMAGE059
层的半径分布
Figure 649719DEST_PATH_IMAGE064
，
Figure 301281DEST_PATH_IMAGE061
，
Figure 284280DEST_PATH_IMAGE065
；
k7-7）判断不等式是否成立，如果成立则转入步骤k7-8），如不成立，则令
Figure 165965DEST_PATH_IMAGE067
，转入步骤k7-2）；
k7-8）为前
Figure 191690DEST_PATH_IMAGE059
层半径重新赋值，
Figure 396407DEST_PATH_IMAGE067
，
Figure 595307DEST_PATH_IMAGE061
。
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