基于局部一維隱式法鋁板帶熱軋工作輥熱輥型快速預測研究.pdf

1、對于鋁板帶熱軋,熱輥型是實現(xiàn)板形精確控制的重要條件。高效快速的輥型在線預報可大幅提高熱連軋機軋后帶材的板形質(zhì)量。然而熱軋環(huán)境惡劣,生產(chǎn)現(xiàn)場干擾大,大大影響了輥型在線檢測系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性,很難在線準確測量軋輥熱凸度,因此建立工作輥熱輥型的高效快速在線預測模型對板形控制精度的提高非常重要。文章以工作輥熱輥型快速預測為目標,探索建立一種工作輥溫度場的高效計算方法,結(jié)合某廠實際熱連軋軋機結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)著力研究了以下問題:
　　 1.結(jié)

2、合熱連軋工藝條件,針對工作輥的結(jié)構(gòu)特征對軋輥的物理模型及熱交換環(huán)境進行了合理簡化,并對軋制過程中軋輥的熱量交換與傳遞關(guān)系進行了全面分析,在此基礎(chǔ)上將軋輥沿周向分布的周期性熱邊界條件轉(zhuǎn)化為等效均布熱載荷。從能量守恒定律和熱傳導方程出發(fā),建立了軋輥溫度場及熱變形的二維數(shù)學模型。
　　 2.經(jīng)過對現(xiàn)有差分算法優(yōu)缺點的比較,選擇了在數(shù)值求解上具有絕對穩(wěn)定性和收斂性的局部一維隱式差分法,針對所研究的實際熱連軋機建立了工作輥溫度場和熱凸度的

3、差分計算模型,并采用追趕法對軋輥溫度場進行了求解,確保了較快的計算速度,為實現(xiàn)熱輥型在線預測研究奠定了基礎(chǔ)。
　　 3.利用局部一維隱式差分計算模型,模擬仿真了熱連軋機工作輥溫度場和熱變形的形成過程及變化規(guī)律。經(jīng)與對相同軋機建立的有限元模型仿真結(jié)果進行對比分析,顯示二者計算誤差不超過3％,且差分計算模型的計算速度提高了近700倍。表明局部一維隱式法具有良好的計算精度和較高的計算速度,熱輥型預測速度得到大幅提高。
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