在冷轧过程中,轧机的耦合振动是一个世界性难题。轧机的垂振系统和扭振系统通过轧制界面互相耦合,轧制界面的接触应力是建立耦合振动模型的关键。因此,如何准确掌握轧制界面的接触应力分布对板带质量的提高有十分重要的意义。本文基于弹性力学理论,设计了测量轧制界面接触应力的间接传感器,借鉴经验模态分解(EMD)中的包络拟合算法,优化了界面接触应力的反演算法,提高了算法的预测精度。利用所设计的传感器和改进的反演算法,在实验轧机上测量了不同工艺参数下的轧制界面接触应力,实验结果表明:根据界面剪应力推算的扭矩值与实测扭矩值较为接近,效果优于文献结果。本文的主要研究内容如下:(1)首先分析了弹性理论中反演算法误差的来源以及参数的选取依据,然后采用EMD中包络拟合算法对反演算法进行了优化,最后通过数值仿真的手段对优化后的反演算法进行验证,结果表明,利用优化后的反演算法得到的结果精确度更高。(2)设计了测量轧制界面径向、周向应变值的传感系统及轧辊结构,对传感系统进行了标定,得到了准确的标定系数。在此基础上,结合改进的反演算法,推导了基于轧制界面径向、周向应变值计算界面接触应力的方法。(3)在实验轧机上运用设计的间接传感器,完成了对不同板带压下率及轧制界面摩擦状况下接触应力的测量。结果表明,板带压下率越大、轧制界面越粗糙,剪应力推算的扭矩值与实测的扭矩值越吻合,误差越小。本文通过理论与实验相结合的方法,开发了测量轧制界面接触应力的间接传感器,并验证了该传感器的有效性、可行性,为轧机耦合振动模型的建立提供了一定的参考价值和指导意义。