基于孔型形状系数的双相不锈钢棒材宽展模型研究

目的 针对2209双相不锈钢棒材在开坯轧制阶段宽展计算精度不高、孔型设计不合理、容易产生“折叠”“耳子”等表面缺陷的问题,建立一种基于“椭圆”孔型形状系数的宽展模型,提高产品尺寸精度。方法建立11道次2209双相不锈钢开坯轧制有限元模型,研究轧件温度分布及“椭圆”孔型不同形状系数对轧件宽展的影响,修正传统С.И.古布金计算模型,并与实测数据进行对比,验证修正后模型的可靠性。结果模拟轧制过程中,轧件温度变化趋势与实测值基本相同,11道次后温降为91.87℃,且在孔型突变阶段降幅较大。通过轧件每道次尺寸数据对比得出,С.И.古布金模型宽展计算偏差较大,在第8道次椭圆孔型偏差最大。不同形状系数的椭圆孔型分别模拟轧制后,发现形状系数为2时,椭圆孔型充满度为93.94%,下一道圆孔型充满度为98.92%,此时轧出的产品尺寸精度高。修正后的宽展模型与实测值进行对比,计算精度高于95%。结论 构建的形状系数修正宽展模型提高了轧制宽展计算精度,可用于指导双相不锈钢开坯轧制孔型设计及优化。

基于随机森林算法的热轧精轧带钢宽展量预测

基于随机森林算法对带钢的宽展量进行了预测。基于对宽展量影响因素的分析选择了多个重要的工艺因素,利用袋外数据计算了不同工艺因素的重要性。考虑模型的预测精度和训练时间,提出了一种模型综合评价指标,利用该评价指标筛选出模型具有最优综合预测性能时的重要工艺因素,并建立了宽展量预测模型。考虑现场需对带钢宽展进行在线预测,设定误差阈值并计算滑动平均绝对百分误差可实现模型预测精度的动态调整。该模型在测试数据集上具有较小的预测误差以及较快的模型调整速度,表明该优化模型具有较好的综合预测性能。

热连轧机组宽展量预报模型及其影响因素

针对现场对于热连轧宽展模型依赖人工经验、无法实现定量调整,造成宽度控制精度差的问题,充分考虑热连轧机组的设备和工艺特点,在研究带钢压下量、后张力、宽度和轧制温度等工艺参数对宽展量模型影响的基础上,建立了一套适合于热连轧机组宽展量预报的模型,给出了相应的模型特征参数计算方法。定量分析了压下规程、张力制度以及轧制温度可优化参数对带钢宽展量的影响,结果表明,压下规程对带钢宽展量的影响较为显著,张力制度和轧制温度对带钢宽展量影响较弱,因此可对压下规程进行主要控制,对张力制度和轧制温度作精细调整。将此研究应用于某2050热连轧机组的生产实践,取得了良好的使用效果。

双机架平整兼二次冷轧机组宽展预报的研究

针对国内某双机架平整兼二次冷轧机组宽度预报精度需求建立了二次冷轧宽展量预报模型,首先通过分析机组的二次冷轧轧制特性和机组的设备特点来确定二次冷轧轧制力计算方法,并结合机组实际生产过程中的数据来反算轧制摩擦因数,在上述研究的基础上确定了二次冷轧宽展量计算方法。将宽展量预报模型应用到机组的实际生产中,结果表明利用该模型有效地提升了成品带钢宽度预报精度。

激光遥感目标回波脉宽展宽特性实验

随着激光遥感探测技术的发展,目标回波脉冲特性对遥感探测的影响成为新的研究热点。脉冲展宽特性是激光回波的重要特性,其影响到回波接收信噪比和测距精度。为此,通过实验研究了目标回波脉冲展宽特性。描述了激光遥感回波波形采集实验系统主要构成以及关键技术参数。介绍了直射和倾斜入射情况下激光遥感目标回波脉宽展宽模型,并根据模型描述了回波脉宽展宽特性。对垂直探测楼房墙壁和倾斜探测草地的实验数据进行了分析,并将实验结果和理论分析数据进行了比较,取得了较好的一致性。最后提出了利用激光遥感回波脉宽展宽特性反演目标倾斜角的方法。

热轧带钢粗轧区轧制宽展模型的研究

利用刚塑性有限元法建立带钢立轧/平轧的三维连轧模型,并针对宝钢2050热连轧机组实际轧制时各种工艺条件下的板带宽展进行了研究。根据研究所得的宽展规律,采用有限元分析与解析计算相结合的方法,建立了适合宝钢2050粗轧区带钢宽展计算的快速仿真模型。将该快速仿真系统运用于宝钢2050粗轧区实际模拟轧制几千块带钢,结果表明仿真计算结果与现场的实测值吻合很好。

环件冷辗扩中宽展的实验研究

根据D56G90型环件冷辗扩机的工作原理和实际工作情况,选取了影响矩形截面环件冷辗扩宽展的2种主要因素:进给速度和宽径比来设计研究宽展变化的实验方案。通过对实验结果的分析表明:进给速度和宽径比的增加都可以在一定程度上减小环件的宽展,使环件端面平整。同时,也发现了环件内外侧的宽展率不相同。这些现象的本质是环件冷辗扩过程中的径向和轴向塑性区的分布不同。使用MATLAB编写了数值计算程序,采用二项式拟合的数值方法,总结归纳出了进给速度和宽径比与宽展率之间的解析公式。

对称冷辗扩分体锥形套圈宽展研究

冷辗扩是生产高质量无缝环件的新工艺,圆锥套圈辗扩由于金属分布的不均匀导致辗扩过程会产生较大轴向力,同时端面出现拉凹。文章从理论与工艺入手,研究了对称面上的拉凹的产生机理,并提出了控制拉凹的措施,在试验中得到了验证。成功开发了圆锥套圈对称辗扩的新工艺。

钢轨万能轧制过程轨头宽展规律的理论和实验研究

为了得到钢轨万能轧制过程中轨头的宽展规律,在计算宽展时引入了考虑轨腰和轨头压下率差异的变形协调系数和轧件材质影响系数,对Smirnov宽展公式进行了修正。为了验证修正后轨头的宽展模型,用刚塑性有限元软件DEFORM-3D对18kg/m普碳钢轻轨的万能轧制过程进行了数值模拟,并且在燕山大学轧钢实验室完成了18kg/m普碳钢轻轨的万能热轧实验,实测了采用不同轧制规程时轨头的宽展值。通过比较可知,修正后的轨头宽展模型具有比较高的精度,其计算结果比修正前的模型更接近于实测值。修正后的轨头宽展模型可以用于预测钢轨万能轧制过程宽展和合理制定轧制规程。

铜包铝复合棒材平辊轧制宽展变形行为

对铜包铝复合棒材平辊冷轧时的金属流动进行数值模拟和实验研究。结果表明:由圆断面至扁断面的第一道次平辊轧制中侧边以变形宽展为主;在后续道次的平辊轧制过程中,滑动宽展的影响增大,侧边变形宽展的影响减小;当压下率为13.3%～26.7%时,摩擦因数对铜包铝棒材宽展率的影响较小,而当压下率大于33.3%时,摩擦因数对宽展的影响增大;铜包铝复合棒材的最大轧制压力在轧制入口端,断面上存在一条"X"状的等效应变带。实验结果与有限元分析结果具有良好的一致性。采用合适的轧制工艺,可获得铜包覆层分布均匀、铜铝复合界面无裂纹和分层、表面质量好的扁排。

基于RBF神经网络的中厚板轧制宽展模型

以4200轧机轧制钢板的实测数据为基础,利用Matlab神经网络工具箱,建立了中厚板轧机宽展的RBF神经网络预测模型。通过分析宽展的影响因素,结合传统的数学模型,确立了网络的输入层参数,并对宽度系数spread进行试验调整,确定了最佳的网络结构形式,提高了模型的预测精度。通过实例比较了RBF模型与BP模型的预测效果,并且分析了不同参数下RBF神经网络逼近精度。结果表明,RBF神经网络模型有较好的收敛速度和预测精度,能更好地适用于中厚板轧机宽展模型。

宽展挤压模具正交试验研究

宽展模具的结构参数 (入口宽度、出口长度、宽展模的高度、工作带的基准长度、模孔的位置 )对SDV值 (流速均方差值 ,该值越小 ,挤压过程越稳定 )存在影响 ,在模具设计中 ,更重要的是确定这些参数对流速均方差的影响。针对上述问题 ,本文在数值模拟的基础上 ,采用正交试验法 ,对铝型材产品FD -Awdd - 7生产中所用的宽展模具进行了研究 ,在这些模具结构参数中 ,对挤压流速均方差有显著的影响的参数包括 :宽展模的入口长度。

铝型材宽展挤压数值模拟及模具参数优化

在Deform-3D分析软件平台上,以卷帘门三扇门片为例,采用有限元法对铝型材宽展挤压过程进行了数值模拟,分析了铝型材宽展挤压金属流动过程及变形规律。通过对不同导流孔尺寸宽展挤压模拟结果进行对比分析,得出导流孔中段宽度L取值为19 mm时,金属流出模孔流速均匀,能够实现平稳挤压。根据数值模拟结果设计出的宽展模具能够顺利挤出合格的型材,说明有限元数值模拟能够为宽展模具设计提供有力的技术支持。

钢轨万能轧制过程轨底宽展的理论及实验研究

为了得到钢轨万能轧制过程中轨底的精确宽展,在计算宽展时引入变形协调系数和轧件材质影响系数,确定轨底轧制前、后等效高度以及等效压下量,同时进行18 kg/m普碳钢轻轨的万能热轧实验。通过理论计算结果和实测值可知:当轨底压下率保持不变而轨腰压下率变大时,轨腰延伸系数变大,为了实现变形协调,轨底部分必须有额外的金属向纵向流动以增加轨底的延伸,因此,轨底的宽展明显变小;当水平辊转速变小时,摩擦因数变大,金属的横向流动阻力变大,轨底宽展随水平辊转速的减小而减小;引入变形协调系数修正后的轨底宽展模型计算值比修正前的模型更接近于实测值和模拟值,对钢轨万能轧制过程轧制规程制定具有一定的参考价值。

Elman神经网络在中厚板轧机宽展预测中的应用

根据Elman神经网络模型能够逼近任意非线性函数的特点和具有反映系统动态特性的能力,提出了一种利用Elman神经网络建立中厚板轧机宽展预报模型的方法。通过实例比较了Elman模型与BP模型的预测效果。结果表明,所建立的Elman神经网络模型收敛速度和预测精度均高于BP网络模型。

中厚板轧机宽展的神经网络预测

中厚板轧制过程是一个复杂的非线性变形过程,传统的宽展数学模型很难准确表达轧制宽展特性,不能保证计算精度。利用Matlab人工神经网络工具箱,采用改进的BP网络Levenberg Marquardt训练规则优化计算中厚板轧机的宽展,通过对该网络隐含层神经元个数的调整,使收敛速度加快,提高了宽展的预测精度。该方法使中厚板轧机自动控制精度的进一步提高成为可能。

圆-椭圆-圆孔型中轧制合金钢棒材时宽展迭代模型的建立

在预测圆-椭圆-圆孔型中轧制合金钢棒材的宽展时,在Shinokura宽展公式基础上进一步考虑了棒材材质对宽展的影响,并且推导出了轧件出口断面等效高度和轧辊平均工作半径公式,对Shinokura宽展公式进行了修正。为得到更精确的宽展值,基于修正后Shinokura的宽展公式用迭代法建立了宽展迭代模型。为验证宽展迭代模型的有效性,进行了GCr15棒材轧制实验,并用刚塑性有限元法模拟了轧制过程,通过比较认为,此迭代模型收敛速度快,并且具有比较高的精度,能用于棒材精轧孔型设计和轧制工艺参数的设定。

铝合金壁板宽展挤压的数值模拟及参数优化

在铝型材挤压模具的设计中金属流速、挤压载荷、模具应力是需要考虑的重要因素,宽展模具的结构参数(入口宽度、出口长度、宽展模的高度、模孔的尺寸)对以上因素存在显著影响。结合正交试验法,对铝合金壁板的宽展挤压过程进行数值模拟并优化模具的结构参数,为模具的设计提供了参考依据。

角钢蝶式孔限制宽展的三维有限元分析

角钢轧制中常采用闭口蝶式孔型。由于有孔型侧壁的作用 ,金属在孔型中的横向流动受到了一定的阻碍。本文应用 MARC/ Autoforge非线性有限元软件 ,采用大变形弹塑性有限元热力耦合的方法模拟了角钢在蝶式孔轧制过程中金属的流动情况 ,分析了孔型的侧壁对金属流动的影响。模拟计算结果和现场实际角钢轧制情况的对比说明二者是吻合的。本文的研究可为孔型宽度的正确设计提供依据。

大断面铝型材的挤压模宽展分流设计

在大断面型材模具的设计过程中,如何充分利用宽展分流的设计方法,是模具成功的关键。通过实际案例介绍大断面铝型材挤压模,如何进行宽展分流设计。实践表明,本模具的设计方法对合理调整金属的分配和流速非常有效,可以充分发挥设备的潜能,降低模具成本和铝型材的生产成本。