本發(fā)明涉及參數化仿真，特別涉及一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法。

背景技術：

1、輥壓機作為輥壓工序的核心設備，其主要作用是將涂布工序的極片輥壓到工藝規(guī)定的厚度。電池廠家為了增加設備效率、提高產能、降低能耗，近年來大力推廣寬幅極片，但這也導致輥壓機主輥長度增加。為了提高電池能量密度需求，對極片的線壓力也相應提高，主輥在輥壓時變形弧度增大，所以極片在寬度方向上會出現(xiàn)中級厚兩邊薄現(xiàn)象，是比較嚴重的質量問題。為了解決這一問題，可將平輥表面鍍層沿軸向加工成弧形，即弧形輥。

2、現(xiàn)有技術的不足之處在于，目前弧形輥的弧度是根據經驗而定，再實驗后修正，缺乏理論依據。電池廠家產品規(guī)格多樣，不同生產線的輥壓機型號也可能不同，所需弧形輥的弧度也各不相同，主輥鍍層成本高，加上拆卸、加工等耗時長，如何快速確定主輥的弧形，避免造成極片浪費或生產線停產，是十分現(xiàn)實的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的克服現(xiàn)有技術存在的不足，為實現(xiàn)以上目的，采用一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，以解決上述背景技術中提出的問題。

2、一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，包括以下步驟：

3、步驟s1、對輥壓機的各部件結構進行建模，建立初始化物理模型；

4、步驟s2、利用工程仿真軟件對構建的物理模型進行力學模擬分析；

5、步驟s3、求解前，利用軟件自帶功能，對物理模型與仿真模型中相關參數進行參數化設置；

6、步驟s4、求解完成后，根據仿真結果數據輸出輥壓機主輥工作面y豎直方向的形變位移數據；

7、步驟s5、對得到的形變位移數據，基于多項式擬合方法進行曲線擬合，得到弧度曲線；

8、步驟s6、根據實際的不同工況，對相關參數進行編輯，得到不同工況下的弧度曲線。

9、作為本發(fā)明的進一步的方案：所述步驟s1中的具體步驟包括：

10、根據輥壓機內核心機構的各零部件結構參數進行建模，所述結構參數包括主輥的長度、輥徑、極片尺寸，以及材質；

11、基于得到的結構參數，構成具有預設尺寸的輥壓機裝配體模型，得到物理模型，并對相關結構參數進行參數化設置。

12、通過詳細的建模步驟，確保了模型的準確性和可靠性，為后續(xù)的分析和仿真提供了堅實的基礎。

13、作為本發(fā)明的進一步的方案：所述步驟s2中的具體步驟包括：

14、根據得到的物理模型，以及相關信息輸入工程仿真軟件，構建對應的仿真模型；

15、在工程仿真軟件中，設定輥壓機生產工作中主要的場景參數；

16、再對有限元模型中的網格單元尺寸，以及推力進行參數化設置，設置完畢后，進行仿真分析，得到仿真結果數據。

17、通過仿真分析，可以在不實際運行設備的情況下，預測和評估輥壓機的性能和可能的問題，從而節(jié)省時間和成本。

18、作為本發(fā)明的進一步的方案：所述對有限元模型中的網格單元尺寸，以及推力進行參數化設置的具體步驟為：

19、采用有限元方法對有限元模型進行求解，公式為：

20、{u}＝[k]-1{f}；

21、其中，u為位移向量，k為剛度，f為力。

22、通過有限元方法，可以更精確地模擬和分析輥壓機的力學行為，為優(yōu)化設計和提高性能提供有力支持。

23、作為本發(fā)明的進一步的方案：所述步驟s4中的具體步驟包括：

24、根據實際輥壓機主輥工作面的位置，在仿真模型上設定形變數據采集區(qū)域；

25、當輥壓機工作時，上下主輥將極片緊密擠壓的，則y方向形變位移改變極片厚度，實時輸出所述采集區(qū)域y方向形變位移數據。通過實時采集形變數據，可以準確監(jiān)控輥壓機的工作狀態(tài)，及時發(fā)現(xiàn)并處理可能的問題，確保生產質量和效率。

26、作為本發(fā)明的進一步的方案：所述步驟s5中的具體步驟包括：

27、對得到的形變位移數據，excel中的多項式擬合功能進行精細的曲線擬合處理；

28、利用多項式擬合功能根據數據點的分布特性，選擇適當階數的多項式模型來逼近實際數據，從而生成平滑且貼近原始數據趨勢的弧度曲線。通過多項式擬合處理，可以得到更平滑、更貼近實際的數據曲線，為后續(xù)的分析和決策提供更準確的信息。

29、作為本發(fā)明的進一步的方案：所述步驟s6中的具體步驟包括：

30、對于不同工況，在參數化編輯界面，輸入對應的主輥長度與直徑、極片寬度與厚度、液壓缸推力，以及材料參數，得到不同工況下的弧度曲線。通過參數化編輯界面，可以快速方便地調整和分析不同工況下的輥壓機性能，為優(yōu)化設計和生產提供強大的支持。

31、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明存在以下技術效果：

32、采用上述的技術方案，通過用平輥模型仿真計算出主輥弧度曲線。再將仿真模型參數化，不需要重復仿真建模，即使是非專業(yè)人員，通過參數化編輯窗口輸入主輥壓力、長度、極片物理參數等數據，也可以得到主輥的弧形曲線。本申請降低成本的同時節(jié)省時間，并且通過參數化可以對不同規(guī)格的主輥、極片進行仿真，得到不同主輥加工時的最優(yōu)弧形曲線，避免重復性工作，提升效率。

技術特征：

1.一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，其特征在于，所述步驟s1中的具體步驟包括：

3.根據權利要求1所述一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，其特征在于，所述步驟s2中的具體步驟包括：

4.根據權利要求3所述一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，其特征在于，所述對有限元模型中的網格單元尺寸，以及推力進行參數化設置的具體步驟為：

5.根據權利要求1所述一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，其特征在于，所述步驟s4中的具體步驟包括：

6.根據權利要求1所述一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，其特征在于，所述步驟s5中的具體步驟包括：

7.根據權利要求1所述一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，其特征在于，所述步驟s6中的具體步驟包括：

技術總結
本發(fā)明公開了一種輥壓機主輥弧度的參數化仿真方法，包括對輥壓機的各部件結構進行建模，建立初始化物理模型；利用工程仿真軟件對構建的物理模型進行力學模擬分析；求解前，利用軟件自帶功能，對物理模型與仿真模型中相關參數進行參數化設置；求解完成后，根據仿真結果數據輸出輥壓機主輥工作面Y豎直方向的形變位移數據；對得到的形變位移數據，基于多項式擬合方法進行曲線擬合，得到弧度曲線；根據實際的不同工況，對相關參數進行編輯，得到不同工況下的弧度曲線。本發(fā)明通過仿真分析參數化設置，可以實現(xiàn)對不同規(guī)格主輥，極片進行仿真分析，給出合理的主輥弧度曲線，協(xié)助制作弧形輥，提高工作效率，節(jié)約成本。

技術研發(fā)人員：孔維榮,尹波濤
受保護的技術使用者：合肥國軒高科動力能源有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19