[發明專利]一種厚鋼板同徑異速蛇形差溫協同軋制力能參數計算方法

有效

• 申請號: 201911347746.9
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN110976525B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 江連運;甄濤;黃金博;馬立峰;趙春江;衛垚宇;黃志權;王萍;李恒
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B21B37/58
• 分類號: B21B37/58;G06F17/10
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張雪

1.一種厚鋼板同徑異速蛇形差溫協同軋制力能參數計算方法，其特征在于，包括如下步驟：

首先，根據蛇形差溫協同軋制變形區的幾何關系得到上、下工作輥的壓下量，根據上、下工作輥的壓下量求解同徑異速蛇形差溫協同軋制變形區長度；

其次，根據蛇形差溫協同軋制變形抗力梯度將軋件分為若干層，并根據上、下工作輥處中性點的位置將軋件的每一層均劃分為若干個變形區，計算軋件的等效剪切屈服應力，根據軋件的等效剪切屈服應力求解軋件的屈服準則；

再次，基于屈服準則分別構建每個變形區的單位壓力求解模型，利用邊界條件求解積分常數，基于積分常數和每個變形區的單位壓力構建同徑異速蛇形差溫協同軋制的軋制力和軋制力矩的求解模型，完成同徑異速蛇形差溫協同軋制的軋制力和軋制力矩的計算；

根據蛇形差溫協同軋制變形抗力梯度，將軋件分為變形抗力變化＞5Mpa的上表層、下表層和變形抗力變化≤5Mpa的中間層；再根據上、下工作輥處中性點的位置將軋件的上表層、中間層、下表層中的每一層均劃分為后滑區Ⅰ、搓軋區Ⅱ、前滑區Ⅲ、反彎區Ⅳ四個變形區；

所述軋件屈服準則的求解方法為：

首先，將軋件分為上表層、下表層和中間層；

其次，計算軋件的等效流變應力σ_s如式4所示：

σ_s＝σ₂+β₁(σ₁-σ₂)+β₂(σ₃-σ₂) 4

其中，σ₁、σ₂、σ₃分別為軋件上表層、中間層、下表層的流變應力；β₁、β₂分別為上表層和下表層的厚度占比，β₁＝h₁/H，β₂＝h₃/H；H為軋前軋件的厚度，h₁、h₂、h₃分別為軋件上表層、中間層、下表層厚度；

再次，根據Von Mises屈服準則計算得到軋件的屈服準則，如式5所示：

其中，p為單位壓力，q為變形區的水平正應力，k_e為等效剪切屈服應力，m₁、m₂分別為軋件上、下表面與工作輥的接觸摩擦系數，M為屈服準則的相關系數，c₁、c₂分別為軋件上、下表面的引入系數，在后滑區Ⅰ、前滑區Ⅲ和反彎區Ⅳc₁＝c₂＝0.5，在搓軋區Ⅱ，c₁＝c₂＝1；

采用主應力法確定四個變形區的單位壓力求解模型；

后滑區Ⅰ的單位壓力表達式P_Ⅰ如式7所示：

其中，τ₁、τ₂分別為上、下工作輥與軋件的摩擦應力，x為上、下工作輥處中性點的坐標，C_Ⅰ為后滑區Ⅰ的積分常數；h₀為軋后軋件的厚度，R為上、下工作輥的半徑，d為錯位量，M為屈服準則的相關系數；

搓軋區Ⅱ的單位壓力表達式P_Ⅱ如式8所示：

其中，C_Ⅱ為搓軋區Ⅱ的積分常數；

前滑區Ⅲ的單位壓力表達式P_Ⅲ如式9所示：

其中，C_Ⅲ為前滑區Ⅲ的積分常數；

反彎區Ⅳ的單位壓力表達式P_Ⅳ如式10所示：

其中，C_Ⅳ為反彎區Ⅳ的積分常數。