300冷轧机垂直振动仿真及抑制研究

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1、密级：公开０紙Ｉ作ＳＨＩＪＩＡＺＨＵＡＮＧＴＩＥＤＡＯＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ工学硕壬学位论文３００冷轨机垂直振动仿真及抑制研究ＳｔｕｄｙｏｎＶｅｒｔｉｃａｌＶｉｂｒａｔｉｏｎＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆ３００ＣｏｌｄＲｏｌｌｉｎＭｉｌｌｇ培养单位：机械工程学院专业：祝械电子工程研究生：武静指导教师：董兆伟教授二〇—五年六月１独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作。及取得的研究成果尽我所知，除了文中特别加ｙＡ标注和致谢的地方外，论文中不包含

2、其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得石家庄铁道大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：述日期：＾关于论文使用授权的说明本人完全了解石家庄铁道大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部口送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅，同意学校将论文加入《中国优秀博硕±学位论文全文数据库》和编入《中国学位论文全文数据库》。本人授权石家庄铁道大学，可Ｗ采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可公布论文的全部或部分内

3、容。（保密的论文在解密后应遵守此规定）作者签名：通曰期；义貪导师签名＾日期；如＇Ｗ戸坤密级：公开工学硕士学位论文300冷轧机垂直振动仿真及抑制研究StudyonVerticalVibrationSimulationandControlof300ColdRollingMill培养单位：机械工程学院专业：机械电子工程研究生：武静指导教师：董兆伟教授二〇一五年六月摘要摘要带材轧制过程中的振动问题广泛存在于钢铁工业中。冷轧机的振动不仅会磨损设备、降低轧制精度，甚至还会导致带材断带，给企业带来严重的经济损失。所以，对冷轧机振动特性进行深入研究，可以有效提高带材的质

4、量及产量。论文以300冷轧机为研究对象，通过使用MARC及ADAMS有限元分析软件，结合结构模态和振动特性分析等理论，研究并仿真分析了冷轧机系统多方面的振动特性。首先，利用有限元分析软件MARC，在相关轧制工艺及边界条件下，对带材轧制过程进行了数值模拟仿真，通过分别改变模型中压下量、摩擦系数、轧制速度等工艺参数值的大小来定量的分析带材轧制过程中轧制力的影响，并分析了其对冷轧机振动的影响程度，优化了带材轧制工艺参数。其次，利用Pro/E5.0、ADAMS软件，建立了300冷轧机垂直振动系统的三维装配模型和有限元模型，应用有限元动力学分析方法研究了在优化条件转速下的轧辊的

5、加速度响应情况，得出了轧机上、下工作辊及上、下支承辊的响应加速度的最大值、平均值和均方根值，为进一步抑制轧机垂直振动提供理论依据。最后，以Pro/E中建立的几何模型为基础，建立了冷轧机关键件的有限元模型，并进行了轧机机架、工作辊、支承辊的模态分析。通过分析，了解到通过增大机架与立柱交接处过渡圆角半径的方法减小了该处的应力，避免了共振的发生，提高了轧制精度。对工作辊和支承辊分别提出了倒角改进方案，对倒角改进后的轧辊模型进行了有限元仿真，结果证明，对轧辊倒角的改进可以有效的减小辊系的纵向变形量，从而抑制轧机的垂直振动。本课题的研究不仅对冷轧机垂直振动机理及其抑制方法、冷轧

6、机结构优化设计的进一步研究具有重要的理论意义，还为一些中小型钢厂熟悉冷轧机状况以及对冷轧机的维护提供了参考和依据。关键词：冷轧机；垂直振动；动态轧制力；动力学分析AbstractAbstractInstriprollingprocesses,thevibrationof300coldrollingmilliswidelyexistedinthesteelindustry.Thevibrationofcoldrollingmillisnotonlyabrasionequipment,reducethecoldrollingproductivityandthequalit

7、yofthestrip,butalsocausestripbreakageanddamagetorollingmill,damagedtheeconomicbenefitofsteelworksseriously.Indepthresearchonvibrationcharacteristicsisgreatpracticalsignificanceforpeopletoeffectivelychanliimproveoutputandqualityofthestrip.Thisresearchtakesthefour-highreversingco