大型轧机agc伺服液压缸裂纹故障建模与寿命的研究

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1、ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterinEngineeringLargeMillAGCServoHydraulicCylinderResearchofCrackFaultModelingandLifeMasterCandidate：GongYunMajor：MachineryengineeringSupervisor：Prof.KuishengChenWuhanUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430081,P.R.

2、ChinaMay,2015摘要轧机AGC伺服液压缸是轧机AGC液压系统中重要元件之一。轧机AGC伺服液压缸是将液压能转变为机械能的液压执行元件，也是针对轧制力变化实施厚度调节的一种快速精确定位的装置。轧机AGC伺服液压缸缸底及有关部位应有足够的强度、刚度和长的使用寿命，从而能减少轧机AGC伺服液压缸的故障。为此，本文以轧机AGC伺服液压缸为研究对象，针对缸底结构及疲劳破坏问题进行了如下几个方面的研究工作：首先，应用机械与流体学科有关的基本理论分析缸底突发性和渐发性故障，采用有限元分析方法对缸底进行静力学分析，判断在工作压力下轧机AGC伺服液压缸缸底可能出现突发性故障的部位，并提出处理对策

3、。同时对缸底结构进行优化设计，对优化结果进行分析比较，从而得到轧机AGC伺服液压缸缸底最优尺寸。其次，在某钢铁公司热轧带钢轧机AGC伺服液压缸提供的实际工况的基础上，分别对原有缸底和优化后的缸底尺寸进行疲劳寿命分析比较，从理论上验证优化后缸底尺寸的可行性。最后，根据原AGC液压缸缸底产生裂纹故障，分别建立原始和最优尺寸的缸底裂纹渐变数学模型、物理模型并进行裂纹仿真分析。通过仿真结果与现场裂纹分析比较，论证了研究内容的可信性，为轧机AGC伺服液压缸缸底故障诊断提供可靠的判断依据。关键词：轧机AGC缸；缸底裂纹；疲劳寿命；渐变性故障模型；仿真分析；IAbstractRollingmillAG

4、CservohydrauliccylinderisoneoftheimportantcomponentsintherollingmillAGChydraulicsystem.MillAGCservohydrauliccylinderisthehydraulicactuatorthattransmithydraulicenergyintomechanicalenergy,andafastaccuratepositioningdevicethatcanimplementthicknessadjustmentfortherollingforce.RollingmillAGCservohydra

5、uliccylinderbottomshouldhavesufficientstrength,rigidityandlongservicelife,thuscanreducethefailureoftherollingmillAGCservohydrauliccylinder.Inthispaper,basedontherollingmillAGCservohydrauliccylinderastheresearchobject,aimedatthebottomofthecylinderstructureandthefatiguedamageproblemofresearchworkca

6、rriedoutthefollowingseveralaspects:First,theapplicationofmechanicalandfluidfieldsrelatedtothebasictheoryofanalysisofthesuddenandgradualonsetoffaultcylinderwithfiniteelementanalysismethodwascarriedoutonthebottomofthecylinderstaticsanalysis,judgmentunderworkingpressurerollingmillAGCservohydrauliccy

7、lindercylinderbottommayappearsuddenfailureparts,andputforwardcountermeasures.Optimizethecylinderbottomstructuredesignatthesametime,analyzesandcomparestheoptimizationresultsobtainedmillAGCservohydrauliccylindercylinderb