[发明专利]热轧钢卷的捆带断裂的预测方法

权利要求书

1.热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，其特征在于，包括：

获取实际热轧钢卷的产品信息，包括所述实际热轧钢卷的弹性模量E₁、密度ρ₁、泊松比ν₁、板厚H₁、宽度W₁、钢卷内径D₁、钢卷外径D₂、卷曲温度T₁及起吊温度T₂；

将钢卷材料试样升温至所述卷曲温度T₁后保温第一时长t₁，然后降温至所述起吊温度T₂后保温第二时长t₂，随即于所述起吊温度下进行拉伸试验以确定所述钢卷材料试样的屈服强度σ₁；

获取实际捆带的产品信息，包括所述实际捆带的弹性模量E₂、密度ρ₂、泊松比ν₂、捆带厚度H₂、宽度W₂、捆带间距W₃及使用数量N；

将对应于所述实际捆带的捆带材料试样升温至所述卷曲温度后保温所述第一时长，然后降温至所述起吊温度后保温所述第二时长，随即于所述起吊温度下进行拉伸试验以确定所述捆带材料试样的屈服强度；

根据所述实际热轧钢卷的产品信息、所述钢卷材料试样的屈服强度及所述实际捆带的产品信息建立捆扎钢卷的有限元模型；

根据所述有限元模型计算捆带最大应力，并根据所述捆带最大应力与所述捆带材料试样的屈服强度计算捆带安全系数；

判断所述捆带安全系数是否大于安全阈值，是则所述实际捆带符合安全要求，否则提示优化所述实际捆带。

2.根据权利要求1所述的热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，其特征在于，所述根据所述实际热轧钢卷的产品信息、所述钢卷材料试样的屈服强度及所述实际捆带的产品信息建立捆扎钢卷的有限元模型包括：

根据所述实际热轧钢卷的产品信息及所述实际捆带的产品信息等比例建立捆扎钢卷模型，所述捆扎钢卷模型由具有捆扎关系的热轧钢卷模型及捆带模型组成，并定义所述热轧钢卷模型与所述捆带模型的接触关系及材料参数；

以所述捆带模型为主要分析对象对所述捆扎钢卷模型进行网格化，并记录所述捆带模型表面的节点总数N_d；

对所述捆扎钢卷模型施加捆带预应力、重力场作用及所述热轧钢卷模型作用于所述捆带模型表面的节点的约束反力。

3.根据权利要求2所述的热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，其特征在于，所述热轧钢卷模型作用于所述捆带模型表面的节点的约束反力通过以下步骤确定：

根据所述钢卷材料试样的屈服强度确定所述热轧钢卷模型的钢卷最大应力；

根据所述实际热轧钢卷的产品信息、所述热轧钢卷模型与所述捆带模型的约束关系、所述钢卷最大应力建立约束反力计算方程；

根据所述约束反力计算方程计算所述热轧钢卷模型作用于所述捆带模型表面的节点的约束反力。

4.根据权利要求3所述的热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，其特征在于，所述约束反力计算方程为

其中，α为所述实际热轧钢卷的应力系数，所述应力系数根据所述实际热轧钢卷的卷曲工艺条件决定，其取值范围为[0.4,0.5]。

5.根据权利要求2所述的热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，其特征在于，所述热轧钢卷模型的网格类型为中等控制六面体网格，所述捆带模型的网格类型为精细控制四面体网格。

6.根据权利要求2所述的热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，其特征在于，所述捆带预应力通过以下步骤获取：

读取打捆机的打捆力；

根据所述打捆力、所述实际捆带的捆带厚度H₂与宽度W₂计算所述捆带预应力。

7.根据权利要求1所述的热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，其特征在于，所述优化所述实际捆带包括：于原打捆位置增加所述实际捆带的使用数量以形成多重打捆、更换所述实际捆带的规格。