一種軋制力和軋制溫度相互迭代的計(jì)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種乳制力和乳制溫度相互迭代的計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在鋼板熱連乳乳制過(guò)程中，乳制規(guī)程是制定熱乳生產(chǎn)工藝最基本的內(nèi)容之一。而 乳制規(guī)程的好壞，直接影響后續(xù)控制的難度和決定最終產(chǎn)品的質(zhì)量，所以制定合理的乳制 規(guī)程對(duì)提高鋼板帶生產(chǎn)質(zhì)量具有重大的意義。而要制定合理的乳制規(guī)程，準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型 是關(guān)鍵。其中，乳制力預(yù)測(cè)模型，乳制溫度預(yù)測(cè)模型為乳制規(guī)程制定過(guò)程中的關(guān)鍵模型。準(zhǔn) 確的預(yù)測(cè)在鋼板乳制過(guò)程中乳制力和乳制溫度的大小為合理制定乳制規(guī)程的最基本的保 障。在熱連乳過(guò)程中，乳制溫度直接影響著乳件在乳制過(guò)程中的變形抗力大小進(jìn)而影響著 乳制力的大小，而另一方面，乳件因摩擦、塑性變形引起的溫度變化多少又與乳制力大小直 接相關(guān)，所以，乳制溫度和乳制力之間存在著熱力耦合關(guān)系。而在現(xiàn)有技術(shù)中，在計(jì)算乳制 力和乳制溫度時(shí)，都是將兩個(gè)模型分開計(jì)算，人為的分離了乳制力和乳制溫度的相互影響， 從而導(dǎo)致所預(yù)測(cè)的乳制力和乳制溫度與實(shí)測(cè)值存在一定的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種乳制力和乳制溫度相互迭 代的計(jì)算方法。將將乳制力和溫度計(jì)算當(dāng)成一整體，還原乳制力和乳制溫度相互影響的實(shí) 際情況，以達(dá)到同時(shí)提高乳制力和乳制溫度預(yù)測(cè)精度的效果。
[0004] 本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0005] 本發(fā)明所涉及的乳制力和乳制溫度相互迭代的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0006] 1、一種乳制力和乳制溫度相互迭代的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0007] 1)取計(jì)數(shù)器i=1，其中i為正整數(shù)且i彡1，計(jì)算考慮壓扁后的變形區(qū)接觸弧長(zhǎng) 的水平投影& =^/^，_ ;預(yù)設(shè)定壓扁后乳輥半徑民'、平面變形抗力I以及摩擦系數(shù)yi 初始值，即Ri' =1?，1^=1(。，1^=y。，!?為工作輯原始半徑，mm，Ah=H_h為壓下量，H、h分別為板帶入口、出口厚度，mm，K。為平面變形抗力初始值，MPa，y。為摩擦系數(shù)初始值； g+b
[0008] 2)確定乳制力P1=BHQp，kN;式中，氧i =二^為變形區(qū)內(nèi)乳件的平均寬度， A B、b分別為乳前、乳后板寬，mm;QP為平面應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)；
[0009] 3)根據(jù)步驟2)確定的乳制力Pi，確定壓扁后乳輥半徑心廣卻+^)，mm;根 m 據(jù)壓扁后乳親半徑Ri+1 '計(jì)算接觸弧長(zhǎng)1#：^ ===^^TT;
[0010] 4)根據(jù)步驟2)確定的乳制力Pi，計(jì)算乳制溫度°C;其中，因塑性變形而產(chǎn)生 的溫升
°C;其中，p為乳件比重，kg/m3;c為乳件比熱，X/(kg?m3)， nP為塑性變形熱效率系數(shù)；摩擦溫升
°C;其中，nf為摩 擦熱效率系數(shù)，f為前滑值，b為后滑值；
[0011] 5)根據(jù)步驟4)所得到的乳制溫度，計(jì)算變形抗力
MPa， 根據(jù)變形抗力〇sl計(jì)算平面變形抗力K1+1=l. 155〇S1，其中，e為真應(yīng)變；:&為變形速率，
為熱力學(xué)溫度，K;al~a4為待定系數(shù)；
[0012] 6)根據(jù)步驟4)所得到的乳制溫度h，計(jì)算摩擦系數(shù)y1+1 = mKjO. 877-0. 0039^)，其中，&為與乳輥材質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)修正系數(shù)，K2為與乳制材 料種類有關(guān)修正系數(shù)；K3為與乳制速度有關(guān)修正系數(shù)，K4為張力影響系數(shù)；
[0013] 7)確定乳制力p1+1，其中 'Pi+iKi+iQpBmlj(i+i)，
[0014] 8)判斷是否滿足收斂條件| (p1+1-Pl)/Pl | < 10 5;
[0015] 9)若不滿足收斂條件，則進(jìn)行如下步驟：
[0016] ①計(jì)蕖
[0017] ②計(jì)算乳制溫度ti+1，其中，在計(jì)算乳制溫度ti+1時(shí)，

[0018] ③更新乳制力、乳制溫度和壓扁后乳輯半徑，即Pi=pi+1，ti=ti+1，Ri+1' =Ri+2' ； 計(jì)算器i自增1，即i=i+1
[0019] 然后返回步驟5);
[0020] 10)若滿足收斂條件，則乳制力p1+1作為最終乳制力，并根據(jù)此乳制力p1+1計(jì)算得 到最終乳制溫度t1+1。
[0021] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明有益的技術(shù)效果是：基于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中乳制力和乳制 溫度相互影響的客觀事實(shí)，采用數(shù)值循環(huán)的方法，將乳制溫度和乳制力的計(jì)算過(guò)程當(dāng)做一 整體，來(lái)達(dá)到同時(shí)提高乳制力和乳制溫度的技術(shù)效果，以減少計(jì)算誤差，提高模型預(yù)測(cè)精 度。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0024] 請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明的計(jì)算流程圖。
[0025] 本發(fā)明所涉及的乳制力和乳制溫度相互迭代的計(jì)算方法，實(shí)現(xiàn)步驟如下：
[0026] 1、一種乳制力和乳制溫度相互迭代的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0027] 1)取計(jì)數(shù)器i=1，其中i為正整數(shù)且i彡1，計(jì)算考慮壓扁后的變形區(qū)接觸弧長(zhǎng) 的水平投影4 ，mm;預(yù)設(shè)定壓扁后乳輥半徑民'、平面變形抗力I以及摩擦系數(shù)yi 初始值，即Ri' =1?，1^=1(。，1^=y。，!?為工作輯原始半徑，mm，Ah=H_h為壓下量，H、h分別為板帶入口、出口厚度，mm，K。為平面變形抗力初始值，MPa，y。為摩擦系數(shù)初始值；
[0028] 2)確定乳制力PfBUQpkN;式中，B=￥為變形區(qū)內(nèi)乳件的平均寬度，B、 b分別為乳前、乳后板寬，mm;QP為平面應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)；
[0029] 3)根據(jù)步驟2)確定的乳制力Pi，確定壓扁后乳輥半徑4+1'=即+A)，mm;根 BnAh 據(jù)壓扁后乳輥半徑R1+1 '計(jì)算接觸弧長(zhǎng)#錢;
[0030] 4)根據(jù)步驟2)確定的乳制力Pi，計(jì)算乳制溫度ti，°C;其中，因塑性變形而產(chǎn)生 的溫汧
f°C;其中，P為乳件比重，kg/m3;c為乳件比熱，J/(kg?m3)， nP為塑性變形熱效率系數(shù)；摩擦溫升
°C;其中，nf為摩 擦熱效率系數(shù)，f為前滑值，b為后滑值；
[0031] 5)根據(jù)步驟4)所得到的乳制溫度h，計(jì)算變形抗力
根據(jù)變形抗力〇sl計(jì)算平面變形抗力K1+1=l. 155〇S1，其中，e為真應(yīng)變；r為變形速率，
為熱力學(xué)溫度，K;al~a4為待定系數(shù)；
[0032] 6)根據(jù)步驟4)所得到的乳制溫度h，計(jì)算摩擦系數(shù)y1+1 = mKjO. 877-0. 0039^)，其中，&為與乳輥材質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)修正系數(shù)，K2為與乳制材 料種類有關(guān)修正系數(shù)；K3為與乳制速度有關(guān)修正系數(shù)，K4為張力影響系數(shù)；
[0033] 7)確定乳制力p1+1，其中 'Pi+iKi+iQpBmlj(i+i)，
[0034] 8)判斷是否滿足收斂條件| (p1+1-Pl)/Pl | < 10 5;
[0035] 9)若不滿足收斂條件，則進(jìn)行如下步驟：
[0036]①計(jì)算
[0037] ②計(jì)算乳制溫度ti+1，其中，在計(jì)算乳制溫度ti+1時(shí)，

[0038] ③更新乳制力、乳制溫度和壓扁后乳輯半徑，即Pi=pi+1，ti=ti+1，Ri+1' =Ri+2'； 計(jì)算器i自增1，即i=i+1
[0039] 然后返回步驟5);
[0040] 10)若滿足收斂條件，則乳制力p1+1作為最終乳制力，并根據(jù)此乳制力p1+1計(jì)算得 到最終乳制溫度t1+1。
[0041] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種乳制力和乳制溫度相互迭代的計(jì)算方法，其特征在于，包括以下步驟： 1) 取計(jì)數(shù)器i = 1，其中i為正整數(shù)且i多1，計(jì)算考慮壓扁后的變形區(qū)接觸弧長(zhǎng)的水 平投景，_ ;預(yù)設(shè)定壓扁后乳輥半徑民'、平面變形抗力Ki以及摩擦系數(shù)y ^刀 始值，即民' y。，!?為工作輯原始半徑，mm，Ah = H_h為壓下量，H、h分 別為板帶入口、出口厚度，mm，K。為平面變形抗力初始值，MPa，y。為摩擦系數(shù)初始值； n,u2) 確定乳制力P1= BHQpkN ;式中，尾,=+為變形區(qū)內(nèi)乳件的平均寬度，B、b分 別為乳前、乳后板寬，mm ;QP為平面應(yīng)力狀態(tài)系數(shù)； 3) 根據(jù)步驟2)確定的乳制力Pi，確定壓扁后乳輥半| im ;根據(jù)壓 扁后乳輥半徑R1+1'計(jì)算接觸弧44) 根據(jù)步驟2)確定的乳制力Pi，計(jì)算乳制溫度h，°C ;其中，因塑性變形而產(chǎn)生的溫 升：；其中，P為乳件比重，kg/m3;c為乳件比熱，X/(kg ^3)，nP為 塑性變形熱效率系數(shù)；摩擦溫；，°C ;其中，nf為摩擦熱 效率系數(shù)，f為前滑值，b為后滑值； 5) 根據(jù)步驟4)所得到的乳制溫度h，計(jì)算變形抗戈，MPa，根據(jù) 變形抗力〇 S1計(jì)算平面變形抗力K 1+1= 1. 155 〇 S1，其中，e為真應(yīng)變；￡為變形速率，s S為熱力學(xué)溫度，K ;al~a4為待定系數(shù)； 6) 根據(jù)步驟4)所得到的乳制溫度h，計(jì)算摩擦系數(shù)y 1+1= mKjO. 877-0. 003叫）， 其中，I為與乳輥材質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)修正系數(shù)，K 2為與乳制材料種類有關(guān)修正系數(shù)；K 3為 與乳制速度有關(guān)修正系數(shù)，K4為張力影響系數(shù)； 7) 確定乳制力pi+1，其中，pi+1= K i + lQpBmld(i + l)， 8) 判斷是否滿足收斂條件| (p1+1-Pl)/Pl| < 105; 9) 若不滿足收斂條件，則進(jìn)行如下步驟： ① 計(jì)I② 計(jì)算乳制溫度ti+1，其中，在計(jì)算乳制溫度ti+1時(shí)：③ 更新乳制力、乳制溫度和壓扁后乳輯半徑，即Pi= Pi+1，ti= ti+1，Ri+1'=Ri+2'；計(jì)算 器i自增1，即i=i+l然后返回步驟5); 10)若滿足收斂條件，則乳制力P1+1作為最終乳制力，并根據(jù)此乳制力P 1+1計(jì)算得到最 終乳制溫度t1+1。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軋制力和軋制溫度相互迭代的計(jì)算方法，初步計(jì)算軋制力后，根據(jù)所得軋制力計(jì)算相應(yīng)的軋輥壓扁半徑和軋制溫度，根據(jù)計(jì)算所得的軋制溫度計(jì)算變形抗力、摩擦系數(shù)以達(dá)到根據(jù)軋制溫度計(jì)算軋制力的目的，然后比較前后所計(jì)算的軋制力是否基本相等，若二者相差很小，也即達(dá)到了收斂條件，則迭代結(jié)束，取最后計(jì)算得到的軋制力、軋制溫度作為計(jì)算結(jié)果。若不滿足收斂條件，則根據(jù)所計(jì)算的軋制力再次計(jì)算軋輥壓扁半徑和軋制溫度，然后根據(jù)軋制溫度再次計(jì)算軋制力，并再次判斷是否達(dá)到收斂條件。本發(fā)明考慮到了在現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)過(guò)程中軋制力、軋制溫度二者相互影響，存在著熱力耦合的事實(shí)，通過(guò)數(shù)值迭代的方法，將軋制力和軋制溫度的計(jì)算過(guò)程當(dāng)做一個(gè)整體，還原軋制力和軋制溫度相互影響的客觀情況，以同時(shí)提高軋制力和軋制溫度模型的預(yù)測(cè)精度。
【IPC分類】G06F19/00
【公開號(hào)】CN105022923
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510423680
【發(fā)明人】范彬, 熊志宏, 謝強(qiáng), 尹旭妮, 周超倫
【申請(qǐng)人】湖南城市學(xué)院
【公開日】2015年11月4日
【申請(qǐng)日】2015年7月19日