【摘 要】
：
本文以某 1500 mm 五机架 UCMW（Universal Crown Mill with Work roll shifting）冷连轧机组边部减薄控制系统升级优化为背景。以UCMW冷轧机为研究对象,基于弹塑性有限元法,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了 UCMW轧机轧辊与带钢耦合变形分析的三维有限元模型。研究了 UCMW轧机单锥度工作辊辊形的边降调控特性,主要内容如下:（1）研究
【基金项目】
：
国家重点研发计划项目《扁平材全流程智能化制备关键技术》（2017YFB0304100）； 国家自然科学基金青年基金项目《冷轧带钢预设定过程板形板厚耦合特性研究及协调优化》（51804133）；
论文部分内容阅读
本文以某 1500 mm 五机架 UCMW（Universal Crown Mill with Work roll shifting）冷连轧机组边部减薄控制系统升级优化为背景。以UCMW冷轧机为研究对象,基于弹塑性有限元法,利用有限元软件ANSYS/LS-DYNA建立了 UCMW轧机轧辊与带钢耦合变形分析的三维有限元模型。研究了 UCMW轧机单锥度工作辊辊形的边降调控特性,主要内容如下:（1）研究了六辊冷连轧机的边降自动控制策略,详细阐述了边降自动控制系统中边降预设定模型、自学习控制模型和闭环控制模型的触发逻辑和执行流程,研究了工作辊窜辊预设值、窜辊调节量等关键控制参数的计算方法,指出基于辊形曲线的窜辊边降调控功效系数在边降控制的重要作用。（2）建立了可用于模拟实验的高精度UCMW轧机的三维有限元模型,详细阐述了建模过程,解决了弹性轧辊旋转载荷施加、网格划分和整体模型网格分布等影响模型计算收敛和精度的关键问题;从沙漏控制、质量缩放以及阻尼控制三方面对有限元模型进行了优化,在保证模型计算精度的前提下缩短了计算时间;基于实际工况计算的轧制力与实际数值的偏差小于7%,证明了有限元模型的有效性。（3）固定单锥度工作辊锥形段的锥度为1/400、锥长为155 mm,设计了直线、正弦函数曲线、圆弧曲线、三次曲线、四次曲线以及五次曲线等六种辊形曲线,模拟分析了不同锥形段辊形下工作辊窜辊对带钢横截面外形、平坦度偏差、轧制压力分布以及工作辊-中间辊辊间接触压力分布的影响规律。（4）考虑工作辊窜辊对边部减薄、中心凸度、平坦度分布标准差、轧制压力分布不均匀度和工作辊-中间辊辊间接触压力分布不均匀度的影响,构建了工作辊窜辊的多目标函数。以边降控制为首要目标,计算得到了不同辊形下的最优窜辊区间和适宜窜辊区间,结合轧机设备的窜辊能力以及对轧制工况的适应性,得出正弦函数辊形或圆弧辊形是较好的选择。本文的研究结果可为钢厂设计和选择单锥度工作辊锥形段辊形曲线、确定相应的窜辊区间提供参考。
其他文献
金属层状复合材料是一种采用复合技术使两种或两种以上异种金属在界面上实现牢固的冶金结合而制备出的新型层状材料。它能够综合各组元优势,在性能上取长补短,产生协同效应,同时又引入不同于本征性能和不同结构的层间异质界面。其中,以超细尺度交替堆叠的异种金属层状复合材料由于含有独特的层状结构、高密度的异质界面而展现出众多的优异性能,因此在众多领域中展现出广阔的应用前景。然而,热稳定性严重制约了金属层状复合材料
NiMn基合金是一种铁磁形状记忆合金,具有许多优异的磁控功能行为,例如磁热效应、弹热效应和磁阻效应等。这种类型的材料在磁场作用下可产生高达10%的大输出应变并且具有kHz的高响应频率,有望成为新型的磁驱动和智能传感材料。但是,NiMn基合金属于金属间化合物,具有力学性能差、脆性大、易疲劳破坏等缺点。并且,化学计量比NiMn基合金的相变温度往往较低、磁性较弱,极大限制了该合金的应用范围。最新实验研究
中锰钢具有强度高、韧性好、价格低廉等优点,能够实现工业化大规模生产,在海洋工程和工程机械制造领域应该具有广阔的应用前景。但由于在该钢种的焊接工艺性能和焊接力学性能方面研究还不够充分与深入,限制了此钢种的大规模推广及应用。本文以4.5%Mn的C-Si-Mn-Nb-Ti成分体系的中锰钢为研究对象,利用热模拟技术,研究了不同热输入条件下焊接热影响区各区域组织与性能的变化规律;研究了粗晶区的焊接过程中连续
Bi系铜氧化物高温超导体因其组元无毒且不含稀有元素、各向异性显著、相干长度短及本征约瑟夫森效应等特点而受到研究者的广泛关注,而Bi2Sr2CaCu2O8+δ（Bi-2212）超导相又因其相对较高的超导转变温度及相稳定性成为超导粉体及薄膜制备与性能研究的理想材料之一。因此,通过元素掺杂改善Bi系铜氧化物的超导性能及其机理研究也成为当今研究的热点。本文运用聚合物前驱体法（Pechini法）制备了具有不
热轧带肋钢筋是建筑用钢中应用最为广泛的钢种,每年生产及用量巨大。根据2018年我国颁布的热轧带肋钢筋新标准,制定了更加严格的生产规范,对铁素体、珠光体组织等进行了严格要求界定,以提高国内的钢筋质量。新国标颁布后,余热处理生产方式因其性能稳定性差而逐渐被V、Nb等微合金化技术路线取代。国内巨大的钢筋产量造成了金属V、Nb的大量使用,导致V合金一度价格高昂。作为适用范围广、使用量巨大的普通钢铁产品,热
相比于其它金属,镁合金具有密度小以及电磁屏蔽性较好等特点。但是由于镁合金的晶体结构导致其塑性成形能力较差且力学性能较低,从而限制了其应用范围。在工业上常用挤压法对镁合金进行变形加工,从而制得具有较好力学性能的管棒型材等产品。然而挤压材力学性能的调控往往需要通过大量的工艺实验来弄清工艺参数变化对组织性能的影响规律,从而获得挤压材合理的工艺窗口。但这一过程存在工作量大、周期长以及实验成本较高等问题。通
二维过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物—MXenes材料最开始是由美国Drexel大学的Gogotsi教授和他的团队发现和提出的。MXenes是其前驱体MAX相中的A元素（这里指Al元素）被选择性刻蚀掉而形成层片状结构的二维材料。因此MXenes的通式为Mn+1XnTx,其中M代表早期过渡元素（主要是ⅢB～ⅥB的元素）,X代表C或N,Tx代表表面官能团（例如:-OH,-O和-F）,n取1～3。因其特
Al-Zn-Mg-Cu系合金属于可热处理强化的超高强铝合金,其比强度高,塑性好,具有一定的耐腐蚀性,广泛应用于航空航天领域。纵观Al-Zn-Mg-Cu系合金发展史,其逐渐由单一高强度发展为兼具高强度、高韧性、高抗疲劳性和耐腐蚀性的综合性能,而造成综合性能的大幅度提升是通过调控合金成分这一手段来完成的。其主要方式为,调控主合金元素含量,适当添加微合金元素含量,严格控制并减少杂质元素含量。其中主合金调
钛及钛合金具有较高的比强度、耐蚀性和良好的生物相容性,被广泛应用于航空航天、海洋船舶、医疗等领域,但是钛材加工性能较差,原料成本较高,限制了其应用范围。借助热机械粉末固结法高效率、可连续、低成本的特点可生产低成本高性能的钛合金。本文对合作企业攀枝花市梦梦科技有限公司采用东北大学先进粉末冶金材料与技术团队开发的新型热机械粉末固结成形工艺制备的近静成形的Ti-6Al-4V（TC4钛合金）零件的材料微观
横向感应加热具有加热速度快、加热效率高、环境友好以及易实现自动化控制等优点,不但可以节约能源、提高产品质量和生产效率,而且为开发组织性能优异的新材料提供了可能性。然而,横向感应加热存在边缘效应,即板带边缘与中间区域的温差大,使板带宽向出现温度分布不均匀现象。虽然国内外研究者提出多种改善边缘效应的方法,但仍无法达到工业应用的要求,板带宽向温度分布不均匀问题一直未得到很好地解决。如何解决横向感应加热温