轧制界面非稳态油膜润滑特性

以流体力学理论、轧制理论及Hill的特性曲线微分方程解法为基础,建立了轧制界面考虑入口板带厚度、轧辊半径发生波动下非稳态油膜厚度分布动力学模型,提出了油膜波动系数来反映界面油膜厚度绝对波动,并进行了相应的仿真分析.结果表明:非稳态条件下轧制界面油膜厚度分布性态会随时间不同而发生变化,不同时刻最小油膜厚度也会发生变化;界面油膜厚度的绝对波动会随着入口板带厚度、轧辊半径非均匀程度加剧而变大,而入口板带厚度、轧辊半径的变化频率对界面油膜厚度的绝对波动影响较小.

冷轧过程中的混合润滑特性

基于Christensen的表面粗糙峰分布假设,以轧制理论、流体力学理论为基础建立了考虑表面粗糙度的冷轧混合润滑模型,并提出了混合润滑摩擦状态约束关系式用来判别摩擦状态.对不同条件下油膜厚度、接触面积比、压应力及摩擦应力分布情况进行了仿真分析.结果表明:随着压下率的增加,油膜变薄、界面接触面积比增加、应力增大;同时,表面粗糙度对界面接触面积比及应力分布有较大影响,粗糙度增加,界面接触面积比增加,压应力及摩擦应力均增加.较高的润滑液黏度或轧制速度可以有效地降低轧制界面摩擦力及轧制力.

轧制界面非稳态流体润滑轧制特性

针对轧制过程非稳态及润滑特性,通过流体力学分析,建立稳态、非稳态轧制变形区油膜厚度分布模型,提出油膜波动系数以研究油膜厚度的绝对波动,应用卡尔曼微分方程分析了稳态、非稳态轧制界面应力分布,并以稳态应力分布为基础提出应力波动系数以研究变形区应力的绝对波动.结果表明:稳态下压下率增加,轧制界面油膜变薄,压应力、切应力均增加;非稳态下随着入口板带厚度等扰动因素的波动加剧,油膜波动系数变大,绝对波动加剧;不同时刻非稳态压应力波峰的位置和数值都会发生变化;相比于切应力,油膜波动对压应力的影响比较大,当油膜厚度发生6.33%的绝对波动时,压应力和切应力分别产生1.17%和0.24%的绝对波动.