[發明專利]一種板帶軋機輥系彈性變形的計算方法

在審

• 申請號: 201911407680.8
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111310099A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 吳有生;王天生;潘恒韜
• 申請（專利權）人: 中冶南方工程技術有限公司
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 秦曼妮

1.一種板帶軋機輥系彈性變形的計算方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1對工作輥、中間輥和支撐輥進行分段，同時相應的變量也進行離散化；

步驟2將預設凸度統一映射或疊加到各離散點上，軋輥初始凸度對應變量，其中，所述預設凸度為原始設計輥型、輥端或輥邊緣的錐度或圓弧過渡區、熱凸度和磨損凸度；

步驟3根據設定值給定軋制力、軋輥上的彎輥力和軋輥的串輥量，以及給定第一次迭代計算時初始輥間接觸力分布、中心處壓扁，壓扁區傾斜；

步驟4內層迭代

步驟4.1計算中心點壓扁,壓扁區傾斜,離散點壓扁

根據給定的中心點壓扁通過迭代計算當前迭代步中心點處壓扁，根據壓扁區傾斜通過迭代計算當前迭代步的傾斜，并根據離線時分段寬度、當前迭代步中心點處壓扁、待計算點的當前迭代步的傾斜和前一迭代步對應的離散點壓扁，計算待計算點的當前迭代步離散點壓扁；

步驟4.2計算輥間接觸力分布

根據得到當前迭代步該點離散點壓扁的輥間壓扁分布，應用經典壓扁理論重新計算輥間接觸力分布；

步驟4.3計算總輥間接觸力、左總彎矩、右總彎矩

步驟4.4判斷總輥間接觸力和左總彎矩，以及右總彎矩是否均衡

當總輥間接觸力不均衡時，根據重新計算中心點處壓扁增量，在返回步驟4.1計算當前迭代步中心點處壓扁；

當左總彎矩和/或右總彎矩不均衡時，重新計算壓扁區傾斜增量，再返回步驟4.1代計算當前迭代步的傾斜；

步驟5若均衡，則輸出壓扁和輥間接觸力

步驟6計算各離散點撓曲

采用基于彎矩直接數值計算各離散點撓曲，

步驟7計算輥間壓扁增量dK_i

dKi＝(r0bi-r0pi)-(r1bi+r1pi)+K1*i*d

其中，r0bi和r1bi為相鄰軋輥的撓曲，r0pi和r1pi為相鄰軋輥的初始凸度，K1為輥間接觸區傾斜。

步驟8判斷壓扁增量是否小于閾值

當壓扁增量小于閾值時，外層循環結束進入步驟9；若否，則根據平滑系數計算新的離散點壓扁，并返回步驟4再循環；

步驟9輸出輥間壓扁分布，輥間接觸力，輥縫形狀數據。

2.如權利要求1所述的板帶軋機輥系彈性變形的計算方法，其特征在于，計算中心點壓扁的步驟，包括：

獲取初始給定的中心點壓扁，并將所述初始給定的中心點壓扁作為前一迭代步中心點處壓扁；

迭代執行：將前一迭代步中心點壓扁與當前迭代步中心點處壓扁增量相加，作為當前迭代步中心點處壓扁。

3.如權利要求1或2所述的板帶軋機輥系彈性變形的計算方法，其特征在于，計算壓扁區傾斜的步驟，包括：

獲取初始給定的壓扁區傾斜，并將所述初始給定的壓扁區傾斜作為前一迭代步傾斜；

迭代執行：將前一迭代步傾斜與當前迭代步傾斜增量相加，作為當前迭代步的傾斜。

4.如權利要求3所述的板帶軋機輥系彈性變形的計算方法，其特征在于，計算離散點壓扁K_i的步驟，包括：

獲取初始給定的離散點壓扁，并將所述初始給定的離散點壓扁作為前一迭代步的離散點壓扁；

根據公式：newKi＝oldKi+dK0+dK1×i×dx執行迭代；

其中，newK_i是當前迭代步第i離散點壓扁，oldK_i是上迭代步第i離散點壓扁，dx為離線時分段寬度，dK1為當前前迭代步傾斜增量，當前迭代步中心點處壓扁增量。

5.如權利要求4所述的板帶軋機輥系彈性變形的計算方法，其特征在于，所述總輥間接觸力的具體表達為：

所述左總彎矩的具體表達為：

其中，fwn為總輥間接觸力，Ml為左總彎矩，specf_i為輥間接觸力分布，n是離散點的個數。