[发明专利]热轧钢卷的捆带断裂的预测方法

说明书

本发明公开了一种热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，包括：获取实际热轧钢卷的产品信息；将钢卷材料试样热处理后进行拉伸试验以确定其屈服强度；获取实际捆带的产品信息；将捆带材料试样热处理后进行拉伸试验以确定其屈服强度；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。该预测方法有效地实现了对热轧钢卷的捆带断裂的准确预测，精确度高、实用性强，解决了热轧钢卷的捆带断裂问题。

技术领域

本发明涉及技术领域，特别涉及一种热轧钢卷的捆带断裂的预测方法。

背景技术

在热轧钢卷的生产过程中，钢卷打捆是重要的辅助工序。若捆带发生断裂，打捆后的钢卷将会散卷，导致后续的吊装与运输工序无法正常进行，严重影响机组的生产效率与产品的质量。

对于热轧捆带的研究，以往学者多侧重于打捆方式、捆带力学性能等方面，在捆带断裂方面的研究尚很有限。现有的文献及专利中，针对捆带断裂提出的分析解决方案，准确度低、实践性差，缺乏实际应用意义，使捆带断裂于热轧钢卷的生产运输过程(包括钢卷的运输过程、吊起过程、吊车落下堆放及开卷过程)仍然频繁发生。如何有效地预测及预防热轧钢卷的捆带断裂，成为困扰业界的技术难题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，有效地实现了对热轧钢卷的捆带断裂的准确预测，精确度高、实用性强，解决了热轧钢卷的捆带断裂问题。

本发明提供的热轧钢卷的捆带断裂的预测方法，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。

进一步地，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；