资源描述：
《轧制带材的屈曲理论及其在冷轧机板形控制中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、冶金设备总第期北年第期·设计研究·轧制带材的屈曲理论及其在冷轧机板形控制中的应用杨荃陈先霖北京,科技大学邮编摘要本文首次应用薄板稳定理论求解了轧制带材各种复杂模态的在线屈曲临界域和瓢,,它是在板形控制系统中建立控制曲浪形生成路径成为正确的板形力学判据目标设定模型的理论基础,并在宝钢冷轧机中得。以成功应用生题词屈曲座论板形控制抓曲变形七如‘。乳沈匕吻氏吨一协山,丈加。址盛加司始飞加,‘卜·访加。业的曲出幼讥·”,、幼,沈谊吕前言总要乘一个变化范围很大的经验系数才能板形问题是现代化高技术板带轧制中形成一个板形应力控制界限标准的半经验,公式。这祥的解答可的一个研究核心其中求解轧后带材发生以近似描述宽
2、厚比板形缺陷的力学判据是目前板形理论中最不大的窄带材整体形式的屈曲,而在大型。,的宽带轧机,为薄弱的环节年代末国际上开始提出上尚无应用实例其精确性更轧制板带的板形缺陷可以归结为弹性薄板得不到实践检验。受压稳定性问题,即带材产生瓢曲变形的本文依据薄板稳定性理论求解复杂模机理被认为是轧制残余应力屈曲问题,其态的带材屈曲临界域和瓢曲形状生成路,。临界应力值可按的经典稳定径包含了实际可能出现的各种应力状态。,理论计算但是经典稳定理论着眼求解板和位移特征首次为宽带轧机的板形控制,系统提供,在国内结构承载强度问题与轧制带材的残余应了严密的板形力学判据力屈曲特性截然不同,仅适用于简单边界最现代化的武钢轧机和
3、宝钢条件的边浪和中浪两种类型的离线屈曲特五机架全连续冷连轧机装机采用成功,其。控制效果明显优,例实际上由于应力和位移的复杂与不确于原用引进模型使超过定性,往往使得理论解答与生产现象不符,的板形缺陷下降以上。一一总第期冶金设备年第期、,〔,’〔,轧制带材的在线屈曲力学模型只能测出板形应力的正应力分量若要考我们将应力式板形仪测出的由于轧制虑剪应力的作用,需要根据正应力形态推带材延伸不均造成的残余应力定义为板形算剪应力水平。氏△￡,应力或用延伸率差表示,并以此作在只计轧件纵向定义为方向正应为轧后带材发生形状变化的初始应力把力分量时,带材横截面上的应变分布为。,。。。。,激光式板形仪实测的带材瓢曲波一
4、,‘浪形状进行得到反映带材几何。,回归处理式中总应变形状的波形函数作为带材的初始侧向位移。,平—均张应变,,。一增量,夕它们是板形生成力学分析的。。附加应变。—两个前提。,。轧制塑性延伸率板形应力屈曲是一种质变失稳现象,—在全板宽义和一个波节即半波,即屈曲前的平衡形式属不稳定型屈曲时二乙。长内写出带材的弯曲应变能和发生了新的平衡形式,内力和变形都产生夕叻势能犷。,。。性质上的突然变化根据理论推导冷轧带。一〔”钢的屈曲应力只与带钢的截面尺寸及郭卫爵穿,。应力特征有关与材料的屈服性质无关屈·,,,〕‘·‘穿穿一磊曲应力的解析思路是在一定的板形应力形式下,先对带材给出一个微小的初始位,口几月伪移其形
5、态与实际浪形的位移形态及约束。一。君“刀夕十八,万」」条件完全一致然后用能量原理去决定使、、,、,,,枷上女这种形态的变形成为无限快的条件再从一一,、一’〕、举’己汀。匆一这个条件求解出屈曲应力和屈曲波节该式中带材厚度模型考虑的原则是—带材弹性模量符合弹性薄板小位移理论产—带材泊桑比板形应力的给出式符合内力自平衡—,’带材抗弯刚度一〔条件。—产〕带材在轧制线上除板形应力之外,写出总势能的二阶变分为还要考虑工艺条件影响。耳一。〔「厂奕奕带材所受张力造成的平均张应变,一刃一嘴。,阻止在线屈曲挤功挤功,十乙户戈万戈万十乙以一产带材还受到附加分布力的影响当以‘叮,、,、,附加应力与板形应力的分布同向时
6、促使在护功户户‘。一⋯’“‘留‘犷十各。己‘线,丙花」」屈曲反向时则阻止在线屈曲。,。一。,〕‘‘,离线后的带卷中平均张应变和附粤加应变的作用没有完全消除四由二阶变分的驻值条件带材在边界上的侧向位移是不确,”‘‘一定的不同的浪形有不同的边界条件与之且。,对应式中波形函数中的侧向位移常数,—沃、板形应力的信号来源是板形仪它可求出屈曲应力袱或故和屈曲波节一一总第期冶金设备谧年第期口月口卜目一,项空白是板形控制目标设定模型的正确‘。在宽带材的正常轧制条件下由正常理论基础〔、〔轧,’旅〔们辊形和正常工艺操作形成的整体对称屈曲制带材的后屈曲力学模型是带材屈曲的基本形式,它的板形应力和当带材的板形应力超过
7、屈曲失稳临界值后,发生后屈曲变形,造成的瓢曲程度取波形函数可以按八次多项式给出。、决于带材的后屈曲力学特性在复杂模态。,,一‘“尸、‘,‘“〔、‘音尸〕’一,、〔‘肠一’,一“,叹“一的后屈曲模型中引入波浪垂度的定义一。“一,尹。〕〔,专〕犷耳己。川音二又了任团任一、。。。,一。,,。〔弄式书一一半波高刁。‘半波长。,梦一,少。十,乃十一。一。己波浪度,,弓一〕习根据大位移理论和能量原理可求出瓢、
