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1、武汉科技大学 硕士学位论文 热轧板带三维分析与凸度计算 姓名：易洪武 申请学位级别：硕士 专业：材料加工工程 指导教师：徐光 20100328 武汉科技大学硕士学位论文 第1 页 摘要 热轧带钢的主要质量指标包括尺寸、板形( 凸度和平直度) 、组织性能及表面质量等， 其中板形是热轧带钢质量控制的重点和难点，也是企业的核心技术之一。为了不断改善热 轧带钢板形质量，需要深入研究热轧过程辊系变形与轧件金属流动特征，分析各种因素对 板形的影响规律，为建立精确板形设定控制模型提供理论依据和数据基础。 本论文系统回顾了热轧带钢生产发展及板形理论研究进展，介绍了辊系弹性变形、磨 损、热膨胀及轧件塑性变形等研
2、究所采用的理论方法。利用三维模拟系统模拟了某1 7 8 0 n m l 热轧带钢S L $ J 过程，其中辊系弹性变形计算采用分割梁模型( 影响函数法) ，热变形采用 差分法，磨损采用理论统计模型，轧件塑性变形采用刚塑性有限元法。根据模拟结果，分 析了S L $ , J 过程中辊系弹性变形( 挠衄与压扁) 、热变形、磨损、S L $ , J 压力分布、辊间压力 分布、厚度分布及前后张力分布等，并把相关计算结果与实测值进行了比较。 在对各种轧制条件下的热轧过程进行模拟计算的基础上，本文系统分析了弯辊力、原 始辊型、来料凸度等对轧制压力分布、辊间压力分布、辊缝形状、厚度分布和前张力分布 的影响。
3、根据S L $ , J 条件确定带钢凸度是开展板形研究和进行在线板形设定的基础工作。围绕某 1 7 8 0 m m 热轧生产中存在的板形问题，通过模拟轧制过程，分析了各种因素对凸度的影响， 为在线板形模型改进和参数优化，提高板形设定与控制精度，解决生产中遇到的板形不良 问题提供了重要依据。 关键字：热轧带钢；板形；凸度；分割梁模型；刚塑性有限元法 第1 I 页武汉科技大学硕士学位论文 A b s t r a c t T h em a i ni n d i c a t o r so ft h eq u a l i t yo fh o tr o l l e ds t r i p si n c l
4、u d ed i m e n s i o n ，s h a p e ( c r o w na n d f l a t n e s s ) ，m i c r o s t r u c t u r ea n dp r o p e r t y , a n ds u r f a c eq u a l i t y , i nw h i c hs t r i ps h a p ei sn o to n l yt h e p r i m a r yc o n c e r na n dd i f f i c u l t yo ft h eh o tr o i l e ds t r i pq u a l i t
5、yc o n t r o l ，b u ta l s oo n eo ft h ec o m p a n y s c o r et e c h n i q u e s I no r d e rt oc o n t i n u o u s l yi m p r o v et h eq u a l i t yo fh o t - r o l l e ds t r i ps h a p e ，i ti s n e c e s s a r yt ot h o r o u g h l ys t u d yt h er o l ld e f o r m a t i o na n df l o wc h a
6、 r a c t e r i s t i c so fr o l l e dm e t a li n h o t - r o l l i n gp r o c e s s ，a n a l y z eo ft h ei n f l u e n c e so fv a r i o u sf 融o r so nt h es h a p e , t op r o v i d ea t h e o r e t i c a lb a s i sa n dd a t ab a s ef o rt h ee s t a b l i s h m e n to f p r e c i s es h a p ec
7、 o n 仃o lm o d e l s T h i sp a p e rs y s t e m a t i c a l l yr e v i e w e dt h ed e v e l o p m e n to fp r o d u c t i o no fh o t - r o l l e ds t r i pa n d p l a t es h a p et h e o r e t i c a lr e s e a r c h ，i n t r o d u c e dt h et h e o r e t i c a la p p r o a c ha d o p t e db yt h
8、er e s e a r c ht o e l a s t i cd e f o r m a t i o no fr o l l s ，w e a r , t h e r m a le x p a n s i o na n dr o l l i n gp l a s t i cd e f o r m a t i o n T h ep a p e r u t i l i z e dat h r e e d i m e n s i o n a ls i m u l a t i o ns y s t e mt os i m u l a t ea17 8 0 m mh o ts t r i pr o
9、l l i n gp r o c e s s ，i n w h i c ht h e s p l i tb e a mm o d e l ( i n f l u e n c ef u n c t i o nm e t h o d ) i su s e dt o c a l c u l a t et h ee l a s t i c d e f o r m a t i o no fr o l l s ，t h ed i s t o r t i o nd i f f e r e n t i a lm e t h o di sa d o p t e dt oc a l c u l a t et h
10、et h e r m a l d e f o r m a t i o no fr o l l s ，t h et h e o r e t i c a ls t a t i s t i c a lm o d e li su s e dt oc a l c u l a t et h ew e a ro fr o l l s ，t h e p l a s t i cf i n i t ee l e m e n tm e t h o di su t i l i z e dt oc a l c u l a t et h ep l a s t i cd e f o r m a t i o no f m e
11、 t a l B a s e do n s i m u l a t i o nr e s u l t s ，t h ee l a s t i cd e f o r m a t i o no fr o l l sd u r i n gr o l l i n gp r o c e s s ( b e n d i n ga n df l a t t e n i n g ) ， t h e r m a ld e f o r m a t i o n , w e a r , r o l l i n gp r e s s u r ed i s t r i b u t i o n ，p r e s s u r
12、 ed i s t r i b u t i o nb e t w e e nr o i l s ， c a l c a u l a t e dv a l u eh a sb e e nc o m p a r e dw i t hm e a s u r e dv a l u e B a s e do nt h es i m u l a t i o nr e s u l t sf o rh o tr o l l i n gp r o c e s s e sa td i f f e r e n tr o l l i n gc o n d i t i o n s ，t h e i n f l u e
13、n c e so fb e n d i n gf o r c e , o r i g i n a lr o l lc r o w na n ds t r i pc r o w no nt h er o l l i n gf o r c ed i s t r i b u t i o n , f o r c ed i s t r i b u t i o nb e t w e e nr o l l s ，g a pp r o f i l e ，t h i c k n e s sd i s t r i b u t i o na n de x t e n s i o nd i s t r i b u t
14、 i o na r e s y s t e m a t i c a l l yi n v e s t i g a t e d D e t e r m i n a t i o no f s t r i pc r o w na c c o r d i n gt ot h er o l lc o n d i t i o n si st h eb a s i so fs h a p er e s e a r c h a n do n - l i n es h a p es e t t i n g A c c o r d i n gt ot h es h a p eq u a l i t yp r o
15、b l e m si na17 8 0 m mh o t - r o l l i n g p r o c e s s ，t h ei n f l u e n c e so fv a r i o u sf a c t o r so ns t r i ps h a p eh a v eb e e na n a l y z e dt h r o u g hs i m u l a t i o n r o l l i n gp r o c e s s T h ew o r ki nt h eP a p e rp r o v i d e st h ei m p o r t a n tb a s i sf
16、o rt h ep a r a m e t e ro p t i m i z i n g a n dm o d e lm o d i f y i n g , i m p r o v i n gt h es e t u pa n de o n 仃o lp r e c i s i o no fs t r i ps h a p ea n ds o l v i n gt h e s h a p eq u a l i t yp r o b l e m si nt h ep r o d u c t i o n K e y w o r d s ：h o t - r o l l i n gs t r i p ；s h a p e ；c r o w n ；t h es p l i tb e a mm o d e l ；r i g i d - p l a s t i cF E M 武汉科技大学硕士学位论文 第1 页 第一章绪论 钢铁行业是工业化国家的基础行业，其产品在国家建设的各个领域都有着广泛的应 用。随着我国国民经济的高速发展，钢铁产品的需求也变
