板帶軋機穩定運行動力學模型體系及其工業應用

前言
 
第1章 板帶軋製變形區動力學1
1.1 冷紮板帶紮制變形區動力學模型1
1.1.1 輥縫幾何形狀1
1.1.2 屈服準則2
1.1.3 入口和出口位置3
1.1.4 中性點位置和應力分佈3
1.1.5 軋製力和轉矩4
1.2 熱紮板帶紮制變形區動力學模型5
1.2.1 軋製力、軋製力矩與軋棍水準力計算公式5
1.2.2 軋製力增量計算公式7
1.2.3 工作輥水準力增量計算公式10
1.2.4 驅動力矩增量計算公式10
1.3 熱紮板帶變形區混合摩擦動力學模型11
1.3.1 軋製變形區摩擦分佈規律11
1.3.2 軋件非穩態流動速度模型12
1.3.3 動態中性角計算模型14
1.3.4 熱軋軋製變形區摩擦力和軋製壓力計算模型15
1.3.5 模型計算和驗證19
 
第2章 板帶軋機剛性動力學23
2.1 紮機系統一維動力學模型23
2.1.1 軋機水準振動模型23
2.1.2 軋機垂直振動模型24
2.1.3 軋機主傳動系統扭轉振動模型27
2.1.4 —維動力學模型固有頻率計算29
2.2 紮機系統多維耦合動力學模型30
2.2.1 軋輥偏移對軋輥動力學分析的影響30
2.2.2 軋機系統多維耦合動力學模型的建立32
2.2.3 軋機系統多維耦合動力學模型求解方法36
2.2.4 軋機系統多維動力學模型固有特性計算37
2.3 熱紮機輥系擺動動力學模型39
2.3.1 等效運動分析單元40
2.3.2 軋製過程動態力學模型41
2.3.3 考慮軋輥偏移的輥系位移耦合關係模型43
2.3.4 軋機輥系擺動振動微分方程43
2.3.5 軋機輥系擺動固有頻率計算46
 
第3章 板帶軋機輥系彎曲變形動力學49
3.1 四輥紮機輥系彎曲變形自由振動模型49
3.1.1 基於Euler梁理論的輥系彎曲變形自由振動模型49
3.1.2 基於Timoshenko梁理論的輥系彎曲變形自由振動模型55
3.2 四輥紮機輥系彎曲變形受迫振動模型61
3.2.1 輥系受迫振動微分方程求解61
3.2.2 不同載荷形式輥系受迫振動分析63
3.3四輥紮機輥系彎曲變形動態模擬研究66
3.3.1 基於Euler梁模型的輥系彎曲變形自由振動模擬研究66
3.3.2 基於Timoshenko梁模型的輥系彎曲變形自由振動模擬研究69
3.3.3 輥系彎曲變形受迫振動模擬研究71
 
第4章 軋製過程運動板帶動力學77
4.1 紮制過程運動板帶振動二維模型77
4.1.1 運動板帶二維動力學模型的建立77
4.1.2 運動板帶二維動力學模型Galerkin離散81
4.1.3 數值模擬83
4.2 紮制過程運動板帶振動三維模型87
4.2.1 運動板帶三維動力學模型的建立87
4.2.2 帶鋼張應力分佈模型91
4.2.3 運動板帶三維動力學模型Galerkin離散92
4.2.4 數值模擬94
 
第5章 面向板形板厚控制的板帶軋機動力學模型體系101
5.1 輥系彎曲變形與紮制過程動態耦合模型102
5.1.1 模型的建立102
5.1.2 模型求解流程103
5.1.3 數值方法的選擇103
5.1.4 數值方法介紹104
5.2 紮件-輥系靜態耦合模型105
5.2.1 輥系彈性變形模型106
5.2.2 軋件三維軋製流線條元變分模型108
5.2.3 耦合模型求解流程114
5.3 面向板形板厚控制的板帶紮機系統動態模擬115
 
第6章 板帶軋機系統剛柔耦合動力學模型體系121
6.1 紮機輥系剛柔耦合動力學模型121
6.1.1 軋輥運動學描述122
6.1.2 軋輥動能的變分124
6.1.3 軋輥變形能的變分124
6.1.4 軋機輥系剛柔耦合運動微分方程124
6.2 變形區紮制力學模型126
6.2.1 單位寬軋製壓力變化量126
6.2.2 影響平均單位壓力變化量的各因素分析126
6.3 紮制變形區耦合動力學模型130
6.3.1 軋件橫向位移與變形速度130
6.3.2 板帶軋製時總變形功131
6.3.3 軋製變形區耦合動力學方程131
6.4 基於輥系剛柔耦合特性的紮機系統動力學模型133
6.4.1 軋機輥系剛柔耦合動力學模型133
6.4.2 工作輥橫向振動模態函數134
6.4.3 支承輥橫向振動模態函數135
6.4.4 軋機系統多變數耦合動力學分析136
 
第7章 板帶軋機傳動系統動力學模型體系143
7.1 弧形齒接軸穩態力學模型143
7.1.1 弧形齒接軸齒間間隙計算144
7.1.2 弧形齒接軸嚙合力和附加力矩計算147
7.1.3 模擬分析149
7.2 弧形齒接軸動態力學模型152
7.2.1 動態嚙合力和附加力矩模型152
7.2.2 動態位移對嚙合力和附加力矩的影響153
7.2.3 動態負載力矩對嚙合力和附加力矩的影響156
7.2.4 軸間傾角對動態嚙合力和附加力矩的影響157
7.3 考慮弧形齒動特性的紮機傳動系統動力學158
7.3.1 動力學模型建立158
7.3.2 軋機傳動系統固有特性分析161
7.3.3 軋機傳動系統動態模擬分析162
7.4 板帶紮機傳動系統整體動力學模型165
7.4.1 板帶軋機傳動系統整體動力學模型建立165
7.4.2 板帶軋機傳動系統整體動力學模擬分析168
 
第8章 板帶軋機系統動力學理論應用171
8.1 板帶紮機穩定運行動力學模型體系概述171
8.2 紮機振動測試技術172
8.2.1 振動測試內容172
8.2.2 振動測試方法172
8.3 1580熱紮機組F2紮機振動測試及研究174
8.3.1 振動測試資料分析174
8.3.2 基於動力學理論的軋機系統穩定性分析179
8.3.3I 軋機抑振措施實施效果分析185
8.4 2160熱紮機組F2紮機第一次振動測試及研究186
8.4.1 振動測試資料分析186
8.4.2 基於動力學理