【摘要】：板帶軋制成型是一種高效的,應(yīng)用廣泛的生產(chǎn)方式,軋制過程中,軋機異常振動一直制約著板帶生產(chǎn)質(zhì)量(板帶厚度、平整度、無缺陷表面)。軋機振動(垂振和扭振)通過軋制界面耦合,而軋機異常振動的原因通常是軋制界面接觸應(yīng)力分布發(fā)生變化。因此,為了抑制振動,獲得更好的板帶質(zhì)量,研究軋制界面接觸應(yīng)力(正應(yīng)力和剪應(yīng)力)的分布是十分重要的。軋制界面接觸應(yīng)力的間接測量方法避免了傳統(tǒng)測量方法(傳感器會與板帶接觸)的缺點,只需要測量軋輥內(nèi)部應(yīng)變,然后基于彈性反演算法重構(gòu)出軋制界面接觸應(yīng)力。但是,反演算法是基于平面應(yīng)變狀態(tài)的,難以實際測量平面應(yīng)變截面上的應(yīng)變。因此,本文提出了軋制界面接觸應(yīng)力新型間接測量法,主要通過測量軋輥非平面應(yīng)變截面上應(yīng)變和一種映射關(guān)系推導(dǎo)出平面應(yīng)變截面上應(yīng)變,然后通過反演算法反演出軋制界面接觸應(yīng)力。本文主要研究內(nèi)容如下:(1)從間接測量法的基本原理出發(fā),分析其誤差來源和影響因素,使用二維數(shù)值仿真驗證了平面應(yīng)變條件下反演算法的有效性,分析了其重建的接觸應(yīng)力誤差與對應(yīng)影響因數(shù)的具體關(guān)系,得到了合適的采樣位置和采樣頻率。(2)提出了一種冷軋接觸應(yīng)力新型測量方法:測量非平面應(yīng)變截面上應(yīng)變分量,然后基于非平面應(yīng)變截面與平面應(yīng)變截面上應(yīng)變分量之間的映射關(guān)系,推導(dǎo)出平面應(yīng)變截面處應(yīng)變分量,最后反演出軋制界面接觸應(yīng)力。本文通過三維數(shù)值仿真分析對不同截面上應(yīng)變分量的映射關(guān)系進行了研究。(3)通過實驗測量非平面應(yīng)變截面上應(yīng)變分量,結(jié)合上述映射關(guān)系,反演出軋制界面接觸應(yīng)力,并且對反演的剪應(yīng)力積分得到軋制扭矩。通過比較實驗過程中扭矩應(yīng)變片測得的扭矩與上述積分得到的扭矩的相對誤差,誤差較小,驗證了新型測量方法的準確性。
【學位授予單位】：武漢科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TG331
【圖文】：

武漢科技大學碩士學位論文壓元件的結(jié)構(gòu)可以分為針狀傳感器測量法和集感器測量法測量方法主要通過嵌入軋輥內(nèi)部的截面尺寸很小輥和軋板局部接觸應(yīng)力。Sibel[18]等人首次將單個體接觸，另一端與軋輥表面平齊，輥縫處的正應(yīng)晶體輸出電壓信號對應(yīng)正應(yīng)力的大小。VanRo加了一根與徑向針成一定角度的針，并且改用縫接觸弧長上的正應(yīng)力和摩擦力，而且通過應(yīng)變償和壓力針的彎曲應(yīng)力補償。隨后 A.K.Tieu[20]設(shè)軋輥沿軸向分為上下兩部分，徑向針和斜向針個方向接觸應(yīng)力，并且發(fā)現(xiàn)了輥縫間摩擦系數(shù)沿

武漢科技大學碩士學位論文使得測量結(jié)果偏小；3、測量的摩擦力會產(chǎn)生滯后現(xiàn)象。.2.2 集成傳感器測量法該測量方法使用的集成傳感器又叫軋輥表面?zhèn)鞲衅�，它通過增加傳感器面，使之大于軋制輥縫接觸弧長，從而避免了針狀傳感器測量方法的測壓變形問題。J.Lagergren[22]等人設(shè)計了一種傳感器接觸表面大于輥縫接觸弧長的集成其由兩個支柱及之間的硬性梁組成，如圖 1.2 所示。每個支柱通過其中的儀來測量輥縫正應(yīng)力和摩擦應(yīng)力。通過實驗研究發(fā)現(xiàn)，輥縫處材料滲透對影響較小。該傳感器克服了針狀傳感器局部過變形問題，但是仍然會與軋軋制時會在軋制板帶上留下痕跡。

武漢科技大學碩士學位論文，可以重新計算出軋制界面處正應(yīng)力和剪應(yīng)力，從而避觸。J. Meierhofer[25]等人 1989 年開發(fā)了這種間接測量方法部兩個不同半徑處徑向應(yīng)力和剪應(yīng)力，結(jié)合反演算法和摩擦應(yīng)力。該冷軋試驗使用的軋輥寬度遠小于其直條件不會出現(xiàn)在工業(yè)軋制中，可以近似于二維條件)感器研究的二維傳感器基礎(chǔ)研究。d[26]等人基于 D.J. Meierhofer 的研究，首先利用數(shù)值軋觸應(yīng)力，將其加載在軋輥表面從而得到軋輥內(nèi)部兩個 r 和 ，然后使用反演逆運算重新計算軋制界面接觸演算法原理示意圖如圖 1.3 所示。最后，通過比較輸新計算的接觸應(yīng)力，對該間接測量方法精度進行評估位置的應(yīng)力分量，該方法難以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。

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本文編號：2753013