轧机垂直系统动力学参数辨识

 针对轧机垂直系统动力学参数可信度不足等问题，提出一种基于实测数据的改进粒子群算法辨识轧机垂直系统动力学参数的方法。首先,将轧机垂直系统刚度和阻尼考虑成达芬振子和范德波尔振子，构建轧机垂直系统非线性动力学模型，并对粒子群算法进行改进；然后，通过数值仿真算例辨识得到系统在感染噪声和不含噪声时的动力学参数，验证了该算法的有效性；最后，以现场某轧机垂直系统为研究对象，基于现场实测数据，应用该算法进行辨识，得到了轧机垂直系统动力学参数估计，通过实测位移、速度和加速度信号分别与辨识后的位移、速度和加速度信号进行对比，证明该方法辨识轧机垂直系统动力学参数结果可靠，具有一定的工程应用价值。     

非光滑带钢在粗糙轧辊平整轧制过程中表面微观形貌的转印行为与演变规律

针对平整轧制过程不同用途带钢对表面微观形貌的特殊要求,在批量跟踪电火花毛化轧辊、磨削轧辊和冷轧后带钢表面微观形貌的基础上,建立工作辊与带钢都可考虑真实表面粗糙峰的带钢表面微观形貌轧制转印生成模型,采用工业实验验证了仿真模型的准确性,并据此模型分析轧制前带钢已经具有表面粗糙度分别大于、等于、小于轧辊表面粗糙度时,带钢表面微观形貌的轧制转印行为与遗传演变规律。提出了负转印和转印饱和的概念,定义了两种极限轧制转印状态的描述指标— —负转印最大和转印饱和,研究发现当带钢表面粗糙度小于或等于轧辊表面粗糙度时,存在负转印最大点和转印饱和点;当带钢表面粗糙度大于轧辊表面粗糙度时,负转印最大点和转印饱和点重合。在此基础上,采用负转印最大点与转印饱和点对应的临界板宽轧制力,描述带钢表面微观形貌的遗传及演变规律,并系统仿真分析带钢屈服强度、带钢轧前表面粗糙度、轧辊表面粗糙度等工艺条件参数对于负转印最大点与转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力的影响规律,发现随着带钢屈服强度增大和轧辊表面粗糙度增加,该临界单位板宽轧制力均增大;随着带钢表面粗糙度增大,负转印最大点对应的临界单位板宽轧制力增大,但转印饱和点对应的临界单位板宽轧制力却减小。      

复合式人工湿地浮桥技术处理系统实验研究

对传统人工湿地进行改进,通过引进浮桥技术,在同一湿地单元实现浮游植物搭配沉水植物,并与传统水平潜流式湿地相结合,设计出一套新型复合式人工湿地处理系统,研究该系统对生活污水COD、NH3-N、TN、TP的净化效果,并对各指标去除率进行Pearson相关性分析。30d的实验研究结果表明,系统对生活污水的COD、NH3-N、TN、TP的平均去除率分别为79.6%、64.0%、54.4%、74.6%;二级浮桥平流式湿地单元对COD的去除效果较差,但对NH3-N、TN和TP去除效果突出;各指标间去除率在每级湿地单元中表现出不同的相关性。     

Inconel690合金圆管挤压变形行为无网格法研究

针对Inconel690镍基高温合金圆管挤压变形过程,推导建立圆柱坐标系下无网格伽辽金(Element-free Galerkin,EFG)法的求解模型并编制软件程序,采用Gleeble-1500热模拟机试验建立Inconel690的本构模型,实现了对于Inconel690镍基高温合金圆管挤压变形行为的数值模拟。所开发的EFG方法,采用罚函数法施加本质边界条件,利用反正切摩擦模型计算边界摩擦力,应用Newton-Raphson迭代方法求解刚度方程。为了验证所建EFG方法及软件,通过多次随机选取变形区内若干节点,提取其速度场、等效应变速率和等效应力的计算值,并与相同工况下的DEFORM有限元计算结果进行对比,最大的相对差不大于8%;将仿真计算得到的稳态挤压力与某工厂同样工况条件下的挤压力实测值相比较,最大的相对差小于7%。运用所建立的EFG方法求解模型和软件,仿真研究Inconel690高温合金圆管挤压过程,求得稳态挤压力、速度场、等效应变速率场以及等效应力场,分析获得塑性变形区内金属变形规律;并以某工厂的挤压机为对象,以挤压力最小为优化目标,借助正交试验法设计模拟计算工况,得到了较优的挤压工艺参数。     

表观平直带钢裁切加工后翘曲变形行为研究

表观平直但内部具有"潜"板形缺陷的成品带钢,经裁切加工分条后必发生形式多样的翘曲变形。为了研究这类翘曲变形的产生机理和变形规律,根据薄板大挠度弯曲理论和最小势能原理,建立了以样条函数为基础的非线性屈曲样条有限元计算模型和求解方法,对具有低于临界值的中浪、边浪、四分之一浪和边中复合浪形式残余塑性应变的"潜"板形缺陷带钢,裁切加工后的翘曲变形进行了仿真分析。仿真结果认为,带钢轧后残余纵向塑性应变沿宽度方向的不均匀分布引起裁切后小尺寸钢板整体屈曲变形是裁切加工后翘曲的根本原因;翘曲高度由带钢裁切加工后切条纵向塑性应变差决定,塑性应变差越大,翘曲值越大;对于等份切分,每一种塑性应变形式对应一个临界切分条数,当切分条数大于临界切分条数,切条都会保持平直。     

冷轧薄板中浪板形缺陷的屈曲及后屈曲理论与轧试验研究

针对冷轧过程中常见的中浪板形缺陷,建立其产生全过程也即屈曲及后屈曲变形的解析计算的力学模型和求解方法,为了验证计算结果,在试验轧机上进行试验轧制研究.在试验中,通过设计不同的工作辊初始辊形轧制出各种不同大小的中浪浪形模态,并实测得到中浪浪形的几何参数和对应有关的轧制试验的设备与工艺参数以及轧件的规格与材质参数.运用所建...     

冷轧带钢板形翘曲变形过程及规律的解析

针对冷轧带钢生产现场常见的板形翘曲缺陷,应用辛弹性力学方法对因材料纵向延伸在厚度方向上出现不均匀而导致带钢翘曲变形的现象及过程进行了解析研究,通过建立和求解带钢翘曲变形力学模型,推导获得带钢翘曲度大小和不均匀纵向延伸的关系.在选择通用有限元软件验证了基于辛弹性力学方法的带钢翘曲变形力学模型及计算结果的正确性的基础上,计算得到了各个影响因素对翘曲变形的影响规律.计算结果表明,带钢翘曲度大小随着带钢上下表面纵向延伸差和横向与纵向延伸差比值的增大而线性地增大,随着带钢厚度增大而减小,随着带钢宽度增大而呈二次关系增大.最后,应用辛弹性力学方法带钢翘曲变形模型,研究了C翘向L翘的转化现象,建立了C翘转化为L翘的力学模型,获得其转化关系公式,并通过现场实验验证了转化公式的准确性.      

不锈钢带拉矫过程变形行为的数值模拟研究

建立了不锈钢拉伸弯曲矫直过程的有限元仿真模型,该模型针对不锈钢拉矫机辊组配置和旋转压下的特点,采用了窄条三维壳单元对带钢进行特征建模。为提高计算效率,带钢网格进行了局部细化。对304不锈钢典型规格带钢拉矫过程进行模拟,伸长率计算值与实测值吻合较好。对带钢拉矫过程特征位置点经过各辊组的应力应变分析表明:带钢伸长率主要由1号弯曲辊组提供,而2号、3号矫直辊组对带钢伸长率的贡献不明显。该研究得到的不锈钢带拉矫过程变形行为可为拉矫工艺参数确定和优化提供理论基础。     

带钢平整张力神经网络预设定模型研究

针对某冷轧厂1 730 mm连退机组六辊CVC平整机组出现张力设定表数值不准确或缺失的问题,建立了基于BP神经网络的平整张力预设定模型,对平整机张力设定表进行了完善并实现了张力设定值的在线预报。在线运行结果表明：张力预报值与实测值的相对误差在±8%以内,实现了平整机组张力的高精度预报。进一步离线测试表明：采用本文所建立的平整张力神经网络预设定模型后,平整机出口成品板形质量得到较大提升,平直度横向分布均值降低约78%,满足生产要求,并提高了轧制的稳定性。