【摘 要】
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板材被广泛地应用在众多的国民经济领域。近年来,随着汽车、家电、铁路的发展,对板形质量的要求不断提高。板形控制逐渐成为钢板生产中的关键环节。板形控制技术最早在德国和日
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板材被广泛地应用在众多的国民经济领域。近年来,随着汽车、家电、铁路的发展,对板形质量的要求不断提高。板形控制逐渐成为钢板生产中的关键环节。板形控制技术最早在德国和日本发展成熟起来,目前热轧板形控制系统的核心技术基本掌握在国外板形控制系统供应商的手中,系统中关键参数的计算方法及细节也无法得知。这为产品拓展以及板形控制模型的改进带来不可逾越的障碍。因此,解析板形控制系统的控制原理,了解系统参数的物理意义,摸清参数的设置原则,对改进板形控制模型的改进以及产品的拓展,具有重要意义。本文以国内某大型钢铁厂宽厚板轧机PFC(Profile&FlatnessControl)系统为研究对象,解析PFC系统的板形控制方式以及板形控制程序中各参数的物理意义;为实现PFC系统中关键参数的计算,设计了一种基于简化辊系模型的热轧宽厚板板形有限元分析方法,并开发出一套板形计算软件。具体内容如下:(1)通过参考现有板形控制理论以及解读PFC系统的源代码,总结出PFC系统中包含的数学模型及模型间的调用关系,实现模型中各参数的物理含义解析。(2)开发基于简化辊系模型的热轧宽厚板板形有限元分析方法。该分析方法中包含三个模型:辊系弯曲变形模型、轧件热轧计算模型以及工作辊压扁计算模型。通过模型间的迭代计算,最终得到收敛的板形。该分析方法不仅避免了影响函数法运用于宽厚板热轧分析时精度损失严重、难以收敛等缺陷,还通过简化辊系提高了有限元法的计算效率,综合了有限元计算精准和解析算法效率高的优点。(3)基于PFC系统中关键参数计算的需要以及上述的板形分析方法,在Visual Studio2010平台上,开发出了一套板形计算软件。实现了板形的自动计算以及对板形影响因素的定性和定量分析。
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