非穩(wěn)態(tài)軋制過程的有限元分析、板厚建模與智能控制.pdf

1、板帶軋制咬入過程是一個非穩(wěn)態(tài)過程，軋制工藝參數(shù)的不穩(wěn)定導(dǎo)致軋件頭部厚度高于中間厚度，一般情況下該差值要大于100μm，尖鋒值可達200-300μm，故而在考核質(zhì)量時一般都除去頭部若干米，只對本體部分進行考核。為了提高成材率，有必要研究非穩(wěn)態(tài)軋制過程中軋件的變形特點，分析工藝參數(shù)對非穩(wěn)態(tài)軋制過程的影響規(guī)律，建立非穩(wěn)態(tài)軋制過程的數(shù)學(xué)模型，并研究一種新型的控制系統(tǒng)來縮短板帶頭部厚度不考核的長度。本文的主要研究工作如下： (1)在研究熱

2、力耦合剛塑性有限元基本理論的基礎(chǔ)上，利用MSC.MARC非線性有限元軟件，建立鋁板帶非穩(wěn)態(tài)軋制過程的三維有限元模型。該模型不僅考慮了軋輥的彈性變形，而且還考慮支撐輥對軋件變形的影響，此外還考慮了軋件與乳液對流換熱的邊界條件； (2)利用三維大變形熱力耦合剛塑性有限元法對非穩(wěn)態(tài)軋制過程進行模擬，并將仿真結(jié)果與實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行比較，結(jié)果表明本文所采用的方法對非穩(wěn)態(tài)軋制過程進行仿真是可行并且可靠的。在此基礎(chǔ)上研究了非穩(wěn)態(tài)階段的軋制力分

3、布特點和軋件的變形特點，分析了軋件表面溫度對軋件“頭部厚躍”現(xiàn)象的影響規(guī)律； (3)在前述研究基礎(chǔ)上，分析了軋制溫度、前后張力等工藝參數(shù)對非穩(wěn)態(tài)軋制過程中厚度的影響規(guī)律，提出了縮短板帶頭部厚度不考核長度的措施； (4)利用有限元分析所得結(jié)果，選擇合理的工藝參數(shù)作為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入輸出參數(shù)，建立了非穩(wěn)態(tài)軋制階段軋件出口厚度的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測模型。模型計算的相對誤差控制在1.200％以內(nèi)，平均相對誤差為0.507％，說明利用B