板带产品是钢铁工业的主要产品,广泛应用于国民经济的各个部门。板带材轧制的过程是一个极其复杂的过程,涉及到机架、轧辊、带钢及相关的很多方面。带钢板形(板平直度和板凸度)质量精度是衡量板带产品质量的一项重要指标。为了准确地得到板形随各种扰动因素及控制因素变化而发生变化的规律,必须从本质上充分地研究板带轧制的整个过程,掌握板形控制的理论基础。本文建立四辊轧机的动力学仿真模型来模拟各种因素变化与板形的关系,以便更好的预测和控制带钢板形。为了对四辊轧机的板形的影响因素进行研究和分析,本文首先根据该轧机的功能以及主要技术参数,进行三维系统建模。然后应用ANSYS有限元分析软件对轧机整机及主要零部件进行了结构静力分析和振动分析,从而验证了主要零部件的强度、刚度等性能满足设计要求。随后再利用PRO/E、ADAMS与ANSYS三种软件的接口技术建立了轧机系统的刚柔耦合模型,并对该模型进行了振动特性分析,从而确定了带钢宽度、系统阻尼以及轧制力的变化这些影响自激振动的主要因素对垂直振动的影响规律。最后应用ANSYS/LS-DYNA软件对轧制板带成形过程进行了有限元动力学仿真与分析,得到了轧制过程板带的应力、应变分布,并详细分析了各种轧制条件如弯辊力、张力、摩擦系数等的变化对轧制过程中板带形状的影响状况,从而为得到最优的轧制条件,改善板形质量提供一定的理论依据。通过综合分析四辊轧机整机及零部件的振动特性和成形过程的仿真结果,确定了影响轧机自激振动的主要模态及机架振动的原因,得到了通过增大阻尼,减小板宽,降低轧制力改善轧机系统的振动特性以及增大张力,增加弯辊力,减小摩擦系数改善板形的变化规律,为该型四辊轧机系统结构优化设计和技术参数选择提供了有利的理论指导和技术支持。