二十辊轧机的工作辊振痕动力学建模与仿真分析

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1、二十辊轧机的工作辊振痕动力学建模与仿真分析重庆大学硕士学位论文（专业学位）学生姓名：杨琪珲指导教师：邵毅敏教授兼职导师：杜海宪高工学位类别：工程硕士（机械工程领域）重庆大学机械工程学院二O一五年五月DynamicModelandSimulationontheWorkRollwithChatterMarksofTwenty-highRollMillAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoftheRequirementforProfessionalDegreeByYangQ

2、ihuiHanSupervisor:Prof.ShaoYiminProfPluralisticSupervisedbyDuHaixianSpecialty:ME(MechanicalEngineering)CollegeofMechanicalEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaMay,2015中文摘要摘要不锈钢具有优良的耐蚀性，被广泛应用于各行各业，随着国民经济的高速发展和人民生活水平的提高，对不锈钢的需求与日俱增，对其加工精度、表面质量和产品性能等提出了更高的要求。但是，轧辊在磨削

3、过程中会在轧辊表面产生振痕，带有振痕的轧辊在轧制过程中，会诱发轧机振痕振动，在带钢表面形成振痕，严重影响带钢表面质量，不得不再次进行加工或者切除，给企业造成巨大的经济损失。因此，对轧辊表面振痕诱发轧机振痕振动诱发轧机振痕振动的原因和振痕振动特征进行研究，为及时识别振痕振动并更换轧辊，保证产品质量，提高企业经济效益具有重要的理论意义和工程应用价值。本文首先针对磨削过程中诱发工作辊表面振痕机理和影响因素进行分析，建立了工作辊振痕振动动力学模型，研究了工作辊表面振痕对工作辊振动特性的影响；在分析二十辊轧机轧辊之间存在的力学关系的基础上，提出了二十辊轧

4、机水平-垂直耦合振动动力学模型，揭示了工作辊振痕对轧机振痕振动特征影响特性，并利用现场试验分析结果验证了仿真结果的正确性；另外，也分析了轧制力，轧制速度等工艺参数对轧机振痕振动的影响。论文主要研究内容如下：①基于再生颤振理论，分析了磨削过程中轧辊表面产生振痕的机理；利用轧辊动力学模型和有限元模型，研究了诱发轧辊表面振痕的因素。②针对轧制过程中工作辊进行力学分析，建立了工作辊表面存在的局部振痕和贯穿式振痕的工作辊振痕振动动力学模型，研究了工作辊振痕缺陷时对工作辊振动特征的影响规律。③建立了二十辊轧机水平-垂直振动耦合振动动力学模型，揭示了工作辊表

5、面振痕时对轧机振痕振动影响特性，分析了工作辊振痕通过工作辊与带钢、第一中间辊时，对轧辊振动位移幅值的影响，并利用现场试验分析结果验证模型的正确性和有效性。④利用建立的二十辊轧机水平-垂直耦合振动动力学模型，研究了轧制力，轧制张力，以及轧制速度对轧机振痕振动特性的影响，得到了轧制工艺参数对轧机振痕振动特性的影响规律。关键词：工作辊，振痕，二十辊轧机，动力学模型，耦合振动I英文摘要ABSTRACTStainlesssteelhasexcellentcorrosionresistance,iswidelyusedinallwalksoflife.Wi

6、ththehigh-speeddevelopmentofthenationaleconomyandtheimprovementofpeople'slivingstandards,thedemandforstainlesssteelisincreasing.Higherrequirementsareputforwardintheprocessingaccuracy,surfacequalityandproductperformance.However,chattermarkswillappearonthesurfaceoftherollinthe

7、processofgrinding.Chattermarksvibrationmaybeinducedusingtherollwithchattermarksintherollingprocess,andchattermarkswhichinfluencethequalityofthesteelstripseriouslywillappearonthesurfaceofthesteelstrip.Thechattermarkssteelstripwillbereprocessedorcutoff,whichcauseshugeeconomicl

8、ossestotheenterprise.Soithasimportanttheoreticalsignificanceandengineeringa