CN118287511A - 冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法及装置,应用于轧制技术领域,冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,包括:建立动态轧制变形区的速度场,并基于速度场,确定动态轧制变形区的应变速度场;基于冷连轧带的变形抗力与动态轧制过程中冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力;基于速度场和应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力;通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对动态轧制弹性变形区的轧制力和动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息。
Description
技术领域
本发明涉及轧制技术,尤其涉及一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法及装置。
背景技术
冷连轧带的生产包括酸洗、冷轧、脱脂、退火、平整、精整、镀涂层等工序,是轧制领域生产效率较高、自动化控制完整的生产方式之一。冷连轧技术的成品为轧硬卷,其产品被广泛应用于汽车制造、家电、仪表开关、建筑、家电等行业。
提高冷连轧带的质量和性能,高效、低损的实现轧硬卷的生产是本领域的重点研究方向之一。但由于冷连轧技术连续冷变形的冷作硬化过程使得轧硬卷的强度和硬度上升,韧塑指标下降,进而导致其冲压性能恶化,只能用于简单变形的零件。
为了在冷连轧带厚度减小动态轧制的过程中,提高冷轧机组的生产效率,优化成本质量,降低损耗率,可以对辊缝大小进行调节。因此,在动态轧制过程中,如何精准的确定辊缝大小成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法及装置,以精准的确定辊缝大小。
为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,包括:
根据冷连轧带厚度减小动态轧制过程中的轧件变形特点,建立动态轧制变形区的速度场,并基于所述速度场,确定所述动态轧制变形区的应变速度场;
基于所述冷连轧带的变形抗力与动态轧制过程中冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力;
基于所述速度场和所述应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力;
通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息。
在本申请的一种可选实施方式中,所述基于所述冷连轧带的变形抗力与动态轧制过程中冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力,包括:
确定所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;
根据所述冷连轧带的厚区厚度、薄区厚区以及轧辊的下移速度,确定所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;
根据所述出口轧件厚度、所述入口轧件厚度以及所述冷连轧带的变形抗力,确定所述动态轧制弹性变形区的轧制力。
在本申请的一种可选实施方式中,所述动态轧制弹性变形区的轧制力,包括:动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力和动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;
所述根据所述出口轧件厚度、所述入口轧件厚度以及所述冷连轧带的变形抗力,确定所述动态轧制弹性变形区的轧制力,通过以下公式实现:
;
;
其中,为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;为所述冷连轧带的泊松比;为所述入口轧件厚度;为所述出口轧件厚度;为轧辊压扁半径;为所述冷连轧带的变形抗力;为后张应力;为所述冷连轧带的弹性模量;为前张应力。
在本申请的一种可选实施方式中,所述基于所述速度场和所述应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力,包括:
根据所述应变速度场中的应变速率分量,确定动态轧制过程中任意时刻的内部变形功率;
根据所述速度场中的速度分量,确定动态轧制过程中任意时刻的剪切功率和摩擦功率;
根据所述冷连轧带的动态轧制速度,以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度,确定动态轧制过程中任意时刻的张力功率;
基于所述任意时刻的内部变形功率、剪切功率、摩擦功率以及张力功率,确定动态轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值;
根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度变化数据,确定动态轧制塑性变形区的轧制力。
在本申请的一种可选实施方式中,所述根据所述应变速度场中的应变速率分量,确定动态轧制过程中任意时刻的内部变形功率通过以下公式实现:
;
其中,为所述内部变形功率;为所述冷连轧带的变形抗力;为所述动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离;为所述动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离;W为所述冷连轧带的宽度;为所述应变速度场中应变速率分量的最大值;为所述应变速度场中应变速率分量的最小值;为所述动态轧制变形区任意位置的冷连轧带厚度。
在本申请的一种可选实施方式中,所述根据所述速度场中的速度分量,确定动态轧制过程中任意时刻的剪切功率和摩擦功率通过以下公式实现:
;
;
其中,为所述剪切功率;为所述冷连轧带的变形抗力;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;W为所述冷连轧带的宽度;为所述速度场中的冷连轧带厚度速度分量;为所述速度场中的冷连轧带宽度速度分量;为所述动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离;为所述摩擦功率;为所述动态轧制变形区中任意一点和轧辊圆心的连线与轧辊连心线之间的夹角;表示所述速度场中冷连轧带与轧辊接触面的切向不连续量沿冷连轧带长度方向上的速度分量;表示所述速度场中冷连轧带与轧辊接触面的切向不连续量沿冷连轧带厚度方向上的速度分量。
在本申请的一种可选实施方式中,所述根据所述冷连轧带的动态轧制速度,以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度,确定动态轧制过程中任意时刻的张力功率通过以下公式表示:
;
其中,W为所述冷连轧带的宽度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为冷连轧带进入所述动态轧制变形区的入口的速度;为后张应力;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为冷连轧带离开所述动态轧制变形区的出口的速度;为前张应力。
在本申请的一种可选实施方式中,所述根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度变化数据,确定动态轧制塑性变形区的轧制力通过以下公式表示:
;
其中,为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;()表示任意时刻总功率泛函数的最小值对应的内部变形功率、剪切功率以及摩擦功率之和;为轧辊线速度;为力臂系数;为轧辊压扁半径;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述动态轧制变形区的倾角。
在本申请的一种可选实施方式中,所述通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息,包括:
所述轧辊辊缝信息通过以下公式计算:
;
其中,为所述轧辊辊缝信息;为轧辊压扁半径;为所述动态轧制变形区的倾角;为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;
所述迭代运算的迭代运算过程通过以下公式表示:
;
其中,为轧辊的原始半径;为轧辊压扁半径;为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;为轧辊泊松比;为轧辊弹性模量;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述冷连轧带泊松比;为所述动态轧制变形区的出口的变形抗力;为前向张力;
所述收敛条件包括:
;
其中,表示第i次迭代的轧辊压扁半径。
与现有技术相比,本发明提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,通过计算得到动态轧制塑性变形区和动态轧制弹性变形区的轧制力,并通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,实现了对动态轧制过程中的轧辊辊缝信息的确定,有利于精准确定辊缝大小,有利于在冷连轧带厚度减小动态轧制的过程中,提高冷轧机组的生产效率,优化成本质量,降低损耗率。
第二方面,本发明还提供一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定装置,包括:
第一单元,用于根据冷连轧带厚度减小动态轧制过程中的轧件变形特点,建立动态轧制变形区的速度场,并基于所述速度场,确定所述动态轧制变形区的应变速度场;
第二单元,用于基于所述冷连轧带的变形抗力与冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力;
第三单元,用于基于所述速度场和所述应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力;
第四单元,用于通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息。
与现有技术相比,本发明提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定装置的有益效果与上述技术方案所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法有益效果相同,此处不做赘述。
第三方面,本发明还提供一种电子设备,包括:
处理器;
用于存储所述处理器可执行指令的存储器;
所述处理器,用于通过运行所述存储器中的指令,执行上述冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法。
与现有技术相比,本发明提供的电子设备的有益效果与上述技术方案所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法有益效果相同,此处不做赘述。
第四方面,本发明还提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质中存储有指令,当所述指令被运行时,实现上述冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法。
与现有技术相比,本发明提供的计算机存储介质的有益效果与上述技术方案所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法有益效果相同,此处不做赘述。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本发明的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1为本申请实施例提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法流程图;
图2为本申请实施例提供的一种冷连轧带示意图;
图3为本申请实施例提供的一种参数分布示意图;
图4为本申请实施例提供的轧制力随时间的变化曲线图;
图5为本申请实施例提供的辊缝随轧制时间的变化示意图;
图6为本申请实施例提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定装置结构示意图;
图7为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图。
具体实施方式
为了便于清楚描述本发明实施例的技术方案,在本发明的实施例中,采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如,第一阈值和第二阈值仅仅是为了区分不同的阈值,并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定,并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。
需要说明的是,本发明中,“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本发明中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言,使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本发明中,“至少一个”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B的情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指的这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,a和b的结合,a和c的结合,b和c的结合,或a、b和c的结合,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
本申请实施例首先提供一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,请参考图1,图1为本申请实施例提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法流程图。
如图1所示,所述冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法包括以下S101至S104:
S101,根据冷连轧带厚度减小动态轧制过程中的轧件变形特点,建立动态轧制变形区的速度场,并基于所述速度场,确定所述动态轧制变形区的应变速度场。
本申请的目的在于,确定冷链轧带厚度减小动态轧制过程中的轧辊辊缝大小。因此,在执行上述S101至S104之前,首先,需要基于动态轧制过程中的工艺规程数据,得到确定轧辊辊缝必要的工艺参数。
在本申请实施例中,所述工艺参数,包括:
冷连轧带的厚区厚度、冷连轧带的薄区厚度、轧辊的下移速度、冷连轧带在动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度、后张应力、前张应力、动态轧制变形区的长度L、轧辊的原始半径R、冷连轧带的泊松比、冷连轧带的弹性模量、轧辊泊松比、轧辊弹性模量、轧辊线速度、冷连轧带进入动态轧制变形区的入口的速度、冷连轧带的宽度W。
进一步的,为了便于理解本申请提供的冷连轧带,以下结合图2对所述冷连轧带进行详细说明。
请参考图2,图2为本申请实施例提供的一种冷连轧带示意图。
如图2所示,所述冷连轧带包括厚区、厚度减小动态轧制区、薄区;
其中,厚区厚度=10mm,厚区长度为50mm,薄区厚度=6mm,薄区长度为50mm,厚度减小动态轧制区长度为100mm,冷连轧带的宽度为100mm。
进一步的,在得到上述工艺参数后,即可根据冷连轧带厚度减小动态轧制过程中的轧件变形特点,并基于上述工艺参数,构建所述动态轧制变形区的速度场。
具体的,所述动态轧制变形区的速度场可以通过以下公式(1)表示:
(1);
其中,为冷连轧带长度方向的速度分量;为轧辊的下移速度;为轧辊压扁半径;为所述动态轧制变形区任意一点和轧辊圆心的连线与轧辊连心线的夹角;为任意时刻所述动态轧制变形区入口接触点和轧辊圆心的连线与轧辊连心线的夹角;为所述动态轧制变形区任意位置的冷连轧带的厚度,=d/dx;为冷连轧带进入动态轧制变形区的入口的速度;为冷连轧带在动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为冷连轧带宽度方向的速度分量;为冷连轧带厚度方向的速度分量。
进一步的,基于上述公式(1)即可推导所述动态轧制变形区的应变速度场,所述应变速度场可以通过以下公式(2)表示:
(2);
其中,为所述冷轧带长度方向上的应变速率分量;为所述冷轧带宽度方向上的应变速率分量;为所述冷轧带厚度方向上的应变速率分量。
S102,基于所述冷连轧带的变形抗力与动态轧制过程中冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力。
具体的,上述S102包括:
根据所述冷连轧带的厚区厚度、薄区厚区以及轧辊的下移速度,确定所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;以及,根据所述出口轧件厚度、入口轧件厚度以及所述冷连轧带的变形抗力,确定所述动态轧制弹性变形区的轧制力。
其中,所述出口轧件厚度可以通过以下公式(3)和公式(4)确定:
(3);
(4);
其中,表示轧制时间;T表示所述轧制时间内的任意时刻。
进一步的,所述冷连轧带的变形抗力则通过所述入口轧件厚度、所述出口轧件厚度以及前后张应力获得,具体的,冷连轧带的变形抗力可以通过以下公式(5)确定:
(5);
其中,为后张应力;为前张应力;a、b为与变形条件有关的预设材料系数。
进一步的,在本申请实施例中,所述动态轧制弹性变形区的轧制力,包括:动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力和动态轧制变形区的入口的入口轧制力。
在通过上述公式(3)至(5)获得所述出口轧件厚度和所述冷连轧带的变形抗力后,即可根据所述出口轧件厚度和所述冷连轧带的变形抗力,确定所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力以及所述动态轧制变形区的入口的入口轧制力。
具体的,所述出口轧制力和入口轧制力的计算过程可以通过以下公式(6)和(7)表示:
(6);
(7);
其中,为所述冷连轧带的泊松比;为所述入口轧件厚度;为所述出口轧件厚度;为轧辊压扁半径;为所述冷连轧带的变形抗力;为后张应力;为所述冷连轧带的弹性模量;为前张应力;为动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力。
S103,基于所述速度场和所述应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力。
具体的,上述S103,包括以下S1至S5:
S1,根据所述应变速度场中的应变速率分量,确定动态轧制过程中任意时刻的内部变形功率;
S2,根据所述速度场中的速度分量,确定动态轧制过程中任意时刻的剪切功率和摩擦功率;
S3,根据所述冷连轧带的动态轧制速度,以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度,确定动态轧制过程中任意时刻的张力功率;
S4,基于所述任意时刻的内部变形功率、剪切功率、摩擦功率以及张力功率,确定动态轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值;
S5,根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度变化数据,确定动态轧制塑性变形区的轧制力。
在本申请实施例中,所述任意时刻总功率的泛函数最小值可以通过以下公式(8)实现:
(8);
其中,表示中性角;为内部变形功率;为剪切功率;为摩擦功率;为张力功率。
为了求得上述任意时刻总功率的泛函数最小值,首先需要基于上述S1至S3,确定所述内部变形功率、所述剪切功率、所述摩擦功率以及所述张力功率表达式,进而结合相应的数据,求得泛函数最小值时对应的各个功率。
在本申请的一种可选实施方式中,上述S1中提到的内部变形功率可以通过以下公式(9)表示:
(9);
其中,为所述内部变形功率;为所述冷连轧带的变形抗力;为所述动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离;为所述动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离;W为所述冷连轧带的宽度;为所述应变速度场中应变速率分量的最大值;为所述应变速度场中应变速率分量的最小值;为所述动态轧制变形区任意位置的冷连轧带厚度。
进一步的,上述S2中提到的剪切功率和摩擦功率可以通过以下公式(10)表示:
(10);
其中,为所述剪切功率;为所述冷连轧带的变形抗力;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;W为所述冷连轧带的宽度;为所述速度场中的冷连轧带厚度速度分量;为所述速度场中的冷连轧带宽度速度分量;为所述动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离。
上述S2中提到的摩擦功率可以通过以下公式(11)表示:
(11);
其中,为所述摩擦功率;为所述动态轧制变形区中任意一点和轧辊圆心的连线与轧辊连心线之间的夹角;表示所述速度场中冷连轧带与轧辊接触面的切向不连续量沿冷连轧带长度方向上的速度分量;表示所述速度场中冷连轧带与轧辊接触面的切向不连续量沿冷连轧带厚度方向上的速度分量。
其中,和可以通过以下公式(12)和(13)求得:
(12);
(13);
其中,为轧辊转速;为所述动态轧制变形区中任意一点和轧辊圆心的连线与轧辊连心线之间的夹角;为轧辊的下移速度;为冷连轧带进入动态轧制变形区的入口的速度;为所述动态轧制变形区任意位置的冷连轧带厚度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为轧辊压扁半径。
上述公式(9)至(11)中提到的动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离以及动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离,可以通过以下公式(14)和(16)获得:
(14);
(15);
(16);
其中,为动态轧制变形区倾角;为冷连轧带的厚区厚度、为冷连轧带的薄区厚区;L为动态轧制变形区的长度;为轧辊压扁半径。
进一步的,上述S4中提到的张力功率可以通过以下公式(17)表示:
(17);
其中,W为所述冷连轧带的宽度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为冷连轧带进入所述动态轧制变形区的入口的速度;为后张应力;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为冷连轧带离开所述动态轧制变形区的出口的速度;为前张应力。
在通过上述公式(17)得到泛函数最小值后,即可通过执行上述S5,得到所述动态轧制塑性变形区的轧制力。
具体的,所述塑性变形区的轧制力可以通过以下公式(18)确定:
(18);
其中,为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;()表示任意时刻总功率泛函数的最小值对应的内部变形功率、剪切功率以及摩擦功率之和;为轧辊线速度;为力臂系数;为轧辊压扁半径;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述动态轧制变形区的倾角。
在本申请实施例中,力臂系数可以根据以下公式(19)得到:
(19);
其中,为冷连轧带在动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为出口轧件厚度;为轧辊的下移速度;为轧辊转速;为前张应力;为后张应力。
S104,通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息。
具体的,所述轧辊半径与轧制力间的收敛条件包括:
;
其中,表示第i次迭代的轧辊压扁半径。
所述迭代运算的运算过程可以通过以下公式(20)表示:
(20);
其中,为轧辊的原始半径;为轧辊压扁半径;为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;为轧辊泊松比;为轧辊弹性模量;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述冷连轧带泊松比;为所述动态轧制变形区的出口的变形抗力;为前向张力。
上述公式(20)中动态轧制变形区的出口的变形抗力,可以通过以下公式(21)确定:
(21);
其中,a、b为与变形条件有关的预设材料系数。
所述轧辊辊缝的计算过程可以通过以下公式(22)表示:
(22);
其中,为所述轧辊辊缝信息;为轧辊压扁半径;为所述动态轧制变形区的倾角;为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力。
进一步的,为了便于理解本申请实施例提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,以下对本申请上述公式中的各项参数的分布进行介绍。
请参考图3,图3为本申请实施例提供的一种参数分布示意图。
如图3所示,图3示出了冷连轧带厚度减小动态轧制的过程,如图3所示,图3中包括:
轧辊的下移速度;任意时刻所述动态轧制变形区入口接触点和轧辊圆心的连线与轧辊连心线的夹角;动态轧制变形区任意一点和轧辊圆心的连线与轧辊连心线的夹角;所述动态轧制变形区的倾角;冷连轧带的薄区厚度;冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;冷连轧带离开所述动态轧制变形区的出口的速度;冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;冷连轧带进入所述动态轧制变形区的入口的速度;动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离;动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离;动态轧制弹性变形区的出口;动态轧制弹性变形区的入口;动态轧制塑性变形区。
进一步的,请参考图4和图5,图4为本申请实施例提供的轧制力随时间的变化曲线图;图5为本申请实施例提供的辊缝随轧制时间的变化示意图。
如图4和图5所示,采用本申请提供的方法计算得到的轧制力与实际产生的轧制力基本相同,且通过本申请提供的方法计算得到的辊缝数据与轧制过程中辊缝的变化数据也基本相同,表明本申请的计算精度较高。
综上所述,本申请提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,通过计算得到动态轧制塑性变形区和动态轧制弹性变形区的轧制力,并通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,实现了对动态轧制过程中的轧辊辊缝信息的确定,有利于精准确定辊缝大小,有利于在冷连轧带厚度减小动态轧制的过程中,提高冷轧机组的生产效率,优化成本质量,降低损耗率。
与上述方法实施例对应的,本申请实施例还提供一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定装置,请参考图6,图6为本申请实施例提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定装置结构示意图。
如图6所示,所述冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定装置包括:
第一单元601,用于根据冷连轧带厚度减小动态轧制过程中的轧件变形特点,建立动态轧制变形区的速度场,并基于所述速度场,确定所述动态轧制变形区的应变速度场;
第二单元602,用于基于所述冷连轧带的变形抗力与冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力;
第三单元603,用于基于所述速度场和所述应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力;
第四单元604,用于通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息。
在本申请的一种可选实施方式中,所述基于所述冷连轧带的变形抗力与动态轧制过程中冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力,包括:
确定所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;
根据所述冷连轧带的厚区厚度、薄区厚区以及轧辊的下移速度,确定所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;
根据所述出口轧件厚度、所述入口轧件厚度以及所述冷连轧带的变形抗力,确定所述动态轧制弹性变形区的轧制力。
在本申请的一种可选实施方式中,所述动态轧制弹性变形区的轧制力,包括:动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力和动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;
所述根据所述出口轧件厚度、所述入口轧件厚度以及所述冷连轧带的变形抗力,确定所述动态轧制弹性变形区的轧制力,通过以下公式实现:
;
;
其中,为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;为所述冷连轧带的泊松比;为所述入口轧件厚度;为所述出口轧件厚度;为轧辊压扁半径;为所述冷连轧带的变形抗力;为后张应力;为所述冷连轧带的弹性模量;为前张应力。
在本申请的一种可选实施方式中,所述基于所述速度场和所述应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力,包括:
根据所述应变速度场中的应变速率分量,确定动态轧制过程中任意时刻的内部变形功率;
根据所述速度场中的速度分量,确定动态轧制过程中任意时刻的剪切功率和摩擦功率;
根据所述冷连轧带的动态轧制速度,以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度,确定动态轧制过程中任意时刻的张力功率;
基于所述任意时刻的内部变形功率、剪切功率、摩擦功率以及张力功率,确定动态轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值;
根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度变化数据,确定动态轧制塑性变形区的轧制力。
在本申请的一种可选实施方式中,所述根据所述应变速度场中的应变速率分量,确定动态轧制过程中任意时刻的内部变形功率通过以下公式实现:
;
其中,为所述内部变形功率;为所述冷连轧带的变形抗力;为所述动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离;为所述动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离;W为所述冷连轧带的宽度;为所述应变速度场中应变速率分量的最大值;为所述应变速度场中应变速率分量的最小值;为所述动态轧制变形区任意位置的冷连轧带厚度。
在本申请的一种可选实施方式中,所述根据所述速度场中的速度分量,确定动态轧制过程中任意时刻的剪切功率和摩擦功率通过以下公式实现:
;
;
其中,为所述剪切功率;为所述冷连轧带的变形抗力;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;W为所述冷连轧带的宽度;为所述速度场中的冷连轧带厚度速度分量;为所述速度场中的冷连轧带宽度速度分量;为所述动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离;为所述摩擦功率;为所述动态轧制变形区中任意一点和轧辊圆心的连线与轧辊连心线之间的夹角;表示所述速度场中冷连轧带与轧辊接触面的切向不连续量沿冷连轧带长度方向上的速度分量;表示所述速度场中冷连轧带与轧辊接触面的切向不连续量沿冷连轧带厚度方向上的速度分量。
在本申请的一种可选实施方式中,所述根据所述冷连轧带的动态轧制速度,以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度,确定动态轧制过程中任意时刻的张力功率通过以下公式表示:
;
其中,W为所述冷连轧带的宽度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为冷连轧带进入所述动态轧制变形区的入口的速度;为后张应力;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为冷连轧带离开所述动态轧制变形区的出口的速度;为前张应力。
在本申请的一种可选实施方式中,所述根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度变化数据,确定动态轧制塑性变形区的轧制力通过以下公式表示:
;
其中,为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;()表示任意时刻总功率泛函数的最小值对应的内部变形功率、剪切功率以及摩擦功率之和;为轧辊线速度;为力臂系数;为轧辊压扁半径;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述动态轧制变形区的倾角。
在本申请的一种可选实施方式中,所述通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息,包括:
所述轧辊辊缝信息通过以下公式计算:
;
其中,为所述轧辊辊缝信息;为轧辊压扁半径;为所述动态轧制变形区的倾角;为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;
所述迭代运算的迭代运算过程通过以下公式表示:
;
其中,为轧辊的原始半径;为轧辊压扁半径;为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;为轧辊泊松比;为轧辊弹性模量;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述冷连轧带泊松比;为所述动态轧制变形区的出口的变形抗力;为前向张力;
所述收敛条件包括:
;
其中,表示第i次迭代的轧辊压扁半径。
本实施例提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定装置,与本申请上述实施例所提供的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法属于同一申请构思,可执行本申请上述任意实施例所提供的方法,具备执行上述方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本申请上述实施例提供的方法的具体处理内容,此处不再加以赘述。
本申请实施例同时提供一种电子设备,如图7所示,图7为本申请实施例提供的一种电子设备结构示意图。
如图7所示,所述电子设备,包括:
处理器210;
用于存储所述处理器210可执行指令的存储器200;
所述处理器210,用于通过运行存储器200中的指令,执行上述任意实施例公开的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法。
处理器210、存储器200、通信接口220、输入设备230和输出设备240通过总线相互连接。其中:
总线可包括一通路,在计算机系统各个部件之间传送信息。
处理器210可以是通用处理器,例如通用中央处理器(CPU)、微处理器等,也可以是特定应用集成电路(application-specific integrated circuit,ASIC),或一个或多个用于控制本发明方案程序执行的集成电路。还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
处理器210可包括主处理器,还可包括基带芯片、调制解调器等。
存储器200中保存有执行本发明技术方案的程序,还可以保存有操作系统和其他关键业务。具体地,程序可以包括程序代码,程序代码包括计算机操作指令。更具体的,存储器200可以包括只读存储器(read-only memory,ROM)、可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory,RAM)、可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备、磁盘存储器、flash等等。
输入设备230可包括接收用户输入的数据和信息的装置,例如键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、触摸屏等。
输出设备240可包括允许输出信息给用户的装置,例如显示屏、打印机、扬声器等。
通信接口220可包括使用任何收发器一类的装置,以便与其他设备或通信网络通信,如以太网,无线接入网(RAN),无线局域网(WLAN)等。
处理器210执行存储器200中所存放的程序以及调用其他设备,可用于实现本申请上述实施例所提供的任意一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法的各个步骤。
除了上述方法和设备以外,本申请的实施例还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本申请各种实施例提供的方法中的步骤。
所述计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码,所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言,诸如Java、C++等,还包括常规的过程式程序设计语言,诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外,本申请的实施例还可以是存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行本申请各种实施例提供的方法中的步骤。
对于前述的各方法实施例,为了简单描述,故将其都表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本申请并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本申请,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定是本申请所必须的。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减,各实施例中记载的技术特征可以进行替换或者组合。
本申请各实施例中装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的终端,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的,例如,模块或子模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块或子模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件单元,或者二者的结合来实施。软件单元可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,其特征在于,包括:
根据冷连轧带厚度减小动态轧制过程中的轧件变形特点,建立动态轧制变形区的速度场,并基于所述速度场,确定所述动态轧制变形区的应变速度场;
基于所述冷连轧带的变形抗力与动态轧制过程中冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力;
基于所述速度场和所述应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力;
通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息。
2.根据权利要求1所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,其特征在于,所述基于所述冷连轧带的变形抗力与动态轧制过程中冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力,包括:
确定所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;
根据所述冷连轧带的厚区厚度、薄区厚区以及轧辊的下移速度,确定所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;
根据所述出口轧件厚度、所述入口轧件厚度以及所述冷连轧带的变形抗力,确定所述动态轧制弹性变形区的轧制力。
3.根据权利要求2所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,其特征在于,所述动态轧制弹性变形区的轧制力,包括:动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力和动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;
所述根据所述出口轧件厚度、所述入口轧件厚度以及所述冷连轧带的变形抗力,确定所述动态轧制弹性变形区的轧制力,通过以下公式实现:
;
;
其中,为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;为所述冷连轧带的泊松比;为所述入口轧件厚度;为所述出口轧件厚度;为轧辊压扁半径;为所述冷连轧带的变形抗力;为后张应力;为所述冷连轧带的弹性模量;为前张应力。
4.根据权利要求1所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,其特征在于,所述基于所述速度场和所述应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力,包括:
根据所述应变速度场中的应变速率分量,确定动态轧制过程中任意时刻的内部变形功率;
根据所述速度场中的速度分量,确定动态轧制过程中任意时刻的剪切功率和摩擦功率;
根据所述冷连轧带的动态轧制速度,以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度,确定动态轧制过程中任意时刻的张力功率;
基于所述任意时刻的内部变形功率、剪切功率、摩擦功率以及张力功率,确定动态轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值;
根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度变化数据,确定动态轧制塑性变形区的轧制力。
5.根据权利要求4所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,其特征在于,所述根据所述应变速度场中的应变速率分量,确定动态轧制过程中任意时刻的内部变形功率通过以下公式实现:
;
其中,为所述内部变形功率;为所述冷连轧带的变形抗力;为所述动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离;为所述动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离;W为所述冷连轧带的宽度;为所述应变速度场中应变速率分量的最大值;为所述应变速度场中应变速率分量的最小值;为所述动态轧制变形区任意位置的冷连轧带厚度。
6.根据权利要求4所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,其特征在于,所述根据所述速度场中的速度分量,确定动态轧制过程中任意时刻的剪切功率和摩擦功率通过以下公式实现:
;
;
其中,为所述剪切功率;为所述冷连轧带的变形抗力;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;W为所述冷连轧带的宽度;为所述速度场中的冷连轧带厚度速度分量;为所述速度场中的冷连轧带宽度速度分量;为所述动态轧制变形区的入口偏离轧辊连心线的距离;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述动态轧制变形区的出口偏离轧辊连心线的距离;为所述摩擦功率;为所述动态轧制变形区中任意一点和轧辊圆心的连线与轧辊连心线之间的夹角;表示所述速度场中冷连轧带与轧辊接触面的切向不连续量沿冷连轧带长度方向上的速度分量;表示所述速度场中冷连轧带与轧辊接触面的切向不连续量沿冷连轧带厚度方向上的速度分量。
7.根据权利要求4所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,其特征在于,所述根据所述冷连轧带的动态轧制速度,以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度,确定动态轧制过程中任意时刻的张力功率通过以下公式表示:
;
其中,W为所述冷连轧带的宽度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为冷连轧带进入所述动态轧制变形区的入口的速度;为后张应力;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为冷连轧带离开所述动态轧制变形区的出口的速度;为前张应力。
8.根据权利要求4所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,其特征在于,所述根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值以及动态轧制过程中所述冷连轧带的厚度变化数据,确定动态轧制塑性变形区的轧制力通过以下公式表示:
;
其中,为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;()表示任意时刻总功率泛函数的最小值对应的内部变形功率、剪切功率以及摩擦功率之和;为轧辊线速度;为力臂系数;为轧辊压扁半径;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述动态轧制变形区的倾角。
9.根据权利要求1所述的冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法,其特征在于,所述通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息,包括:
所述轧辊辊缝信息通过以下公式计算:
;
其中,为所述轧辊辊缝信息;为轧辊压扁半径;为所述动态轧制变形区的倾角;为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;
所述迭代运算的迭代运算过程通过以下公式表示:
;
其中,为轧辊的原始半径;为轧辊压扁半径;为所述动态轧制塑性变形区的轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的入口的入口轧制力;为所述动态轧制弹性变形区的出口的出口轧制力;为轧辊泊松比;为轧辊弹性模量;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的入口的入口轧件厚度;为所述冷连轧带在所述动态轧制变形区的出口的出口轧件厚度;为所述冷连轧带泊松比;为所述动态轧制变形区的出口的变形抗力;为前向张力;
所述收敛条件包括:
;
其中,表示第i次迭代的轧辊压扁半径。
10.一种冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定装置,其特征在于,包括:
第一单元,用于根据冷连轧带厚度减小动态轧制过程中的轧件变形特点,建立动态轧制变形区的速度场,并基于所述速度场,确定所述动态轧制变形区的应变速度场;
第二单元,用于基于所述冷连轧带的变形抗力与冷连轧带厚度变化的关系,确定动态轧制弹性变形区的轧制力;
第三单元,用于基于所述速度场和所述应变速度场,确定轧制过程中任意时刻总功率泛函数的最小值,并根据所述任意时刻总功率泛函数的最小值,确定动态轧制塑性变形区的轧制力;
第四单元,用于通过轧辊半径与轧制力间的收敛条件,对所述动态轧制弹性变形区的轧制力和所述动态轧制塑性变形区的轧制力进行迭代运算,确定动态轧制过程中的轧辊辊缝信息。
Priority Applications (1)
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CN202410719796.XA CN118287511B (zh) | 2024-06-05 | 2024-06-05 | 冷连轧带厚度减小动态轧制轧辊辊缝的确定方法及装置 |
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