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题名变厚度轧制平面形状预测控制多段条元法
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作者
杨实禹
刘宏民
王东城
王国栋
曹晓峥
王宁
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机构
燕山大学国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心
燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室
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出处
《钢铁》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期94-103,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(U21A20118)。
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文摘
纵向变厚度轧制是实现轧制产品轻量化、低损耗的有效技术手段。与常规轧制不同,纵向变厚度轧制过程中辊缝连续变化,导致轧制力、摩擦力、变形区长度等重要轧制参数随之改变,形成了非稳定的轧制状态,使轧后平面形状预测与控制更加困难。为解决变厚度轧制过程的平面形状预测难题,提出一种多阶段稳态化处理方法,将变厚度轧制区沿纵向划分为多个轧制阶段,各阶段近似为稳定轧制状态,使变厚度轧制平面形状预测问题转化为多阶段等厚稳定轧制的平面形状预测问题。再将各稳定轧制阶段沿横向划分为多个条元,根据条元变分法原理,将各条元节线的横向位移作为待定参数列出变形区内形变功率函数,根据能量趋小原理和变分法计算得到各条元节线轧制出口横向位移函数。再通过对各稳态轧制阶段整体进行变分计算,可得到条元节线轧后横向位移值。提出以条元边界的中点为平面形状特征点,将边部条元的特征点按稳态轧制阶段的划分顺序进行排列,可组成边部平面形状特征数列,实现对轧件边部形状的预测。基于金属体积不变原理,根据各条元的宽展和厚度可计算得出各条元的轧后纵向延伸值。将各阶段条元的纵向延伸按顺序排列并进行求和,得到各同位条元纵向长度。根据变形区内前后滑区金属流动特性,将变厚度轧制的轧后条元纵向长度分布转化为端部平面形状特征数列,实现轧件端部平面形状的预测。通过试验验证了此方法的正确性与可行性。
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关键词
轧制
变厚度
平面形状
条元变分法
纵向长度差
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Keywords
rolling
variable thickness
plane shape
strip element variation method
longitudinal length difference
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分类号
TG335
[金属学及工艺—金属压力加工]
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