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基于非圆弧理论的平整机轧制力简化模型(2)

时间:2015-10-16 11:02 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:王东城,王芸红 点击次数:


  L=bn+b1h+b2^+b3r+btas+b5a0/as+
  b6…/(Ts+b7Rtrs+b8("fTs+b9hr+b10h2(5)
  式中,bn?bn为回归系数;an、a分别为人口张应力与出口张应力。
  式(5)的等号右边包含1个常数项、6个线性项和4个二次项,相较于式(3),减少了51个参数,但对回归精度影响很小,复相关系数达到0.9887。回归得到的具体参数见表1,回归前后变形区长度对比如图1所示。由图1可知,回归式与原始数据吻合很好,对绝大部分样本而言,回归式与原始数据的相对误差为一10%?10%。
  0246
  原始值L/mm
  图1变形区长度对比图
  1.2平均应力状态系数
  平均应力状态系数基本回归方程式如下:
  Q=X0+x,p,+x7,+jp,pj+x57L+
  !=1!=1j=1
  x58h1-,"59[1-r)]()
  式(6)中,等号右边的前3项与式(3)相同,后3项是参考Roberts公式得到的特殊项,需要注意的是,式(6)中的L为采用式(5)计算得到的变形区长度,而非式(4)计算得到的变形区长度。式(6)中参数同样太多,为减少参数量,仍然采用逐个减少参数的办法,将对相关系数影响很小的项逐个剔除,最终得到的应力状态系数的表达式为
  难,目前仍然没有一套成熟的理论,因此本文不作深人研究。
  3.1变形抗力
  关于变形抗力随应变速率的变化,文献[6]给出了一个使用比较广泛的表达式:
  =1.155((7s〇+alge)(8)
  其中,为应变速率很低时的屈服强度J为应变速率a为应变速率每增加10倍后屈服强度的增加量,按照文献[16]给出的数据,其数值大概在4。MPa左右。
  为考虑应变速率对变形抗力的影响,需要计算应变速率,其表达式可采用文献[]的简化表达式:
  ^^vr/L(9)
  式中,v为轧制速度。
  将式(5)与式(8)、式(9)综合考虑,发现变形区长度与变形抗力存在互为因果的关系,因此需要进行迭代计算。通过简单的理论分析可知,随着变形抗力的增加,变形区长度会增加;随着变形区长度的增加,应变速率变小,变形抗力变小,因此这一迭代过程从理论上说是绝对收敛的。
  当考虑乳制速度对变形抗力影响时,采用本文模型计算乳制力的计算流程如图4所示。
  图4轧制力计算流程图
  3.2精度评估
  由第2节可知,变形区长度与应力状态系数模型均存在一定程度的误差,同时,非圆弧乳辊理论本身也必然存在一定程度的误差,因此有必要通过实测数据对本文模型的精度进行评估。精度评估采用了两套平整机(90。mm与150。mm平整机)的实测数据,其中,90。mm乳机采用的平整模式为干平整,主要平整材料为Q195与Q215;50。mm乳机采用的平整模式为湿平整,主要平整原料为CQ、DQ与DDQ。对两套乳机的典型规格带材采用本文模型计算了乳制力,并与实测值进行了对比,结果见表4、表5。由表4、表5可知,对于典型规格产品,本文模型计算值与实测值偏差大部分在一15%?15%,少部分偏差超过20%。
  4结论
  (1)基于非圆弧乳辊理论,回归得到一套冷乳带钢平整机乳制力简化模型。该模型可用于干平整或湿平整轧机设计,轧制规程制定或轧制力在线设定。
  (2)对于典型规格产品,本文模型计算值与实
  测值偏差大部分在一15%?15%,少部分偏差超过20%。

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