[发明专利]一种无头轧制楔形过渡过程板形预测方法

权利要求书

1.一种无头轧制楔形过渡过程板形预测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、获取并记录带钢参数、轧辊参数以及轧制参数；利用JMatPro软件对钢材的热物性参数进行模拟计算，并记录模拟计算出的材料参数；

S2、基于轧前轧后体积不变定律，从带钢轧前轧后的长度差以及带钢轧后残余应力两个角度，建立引入金属横向流动的楔形区板形计算模型；

S3、根据带钢参数、轧辊参数、轧制参数和材料参数，构建带钢和工作辊的三维有限元模型，利用三维有限元模型对带钢动态变规格过程进行有限元模拟仿真，提取模拟结果中带钢楔形区头部和尾部金属横向位移曲线和厚度分布情况，并采用五次多项式对所提取的金属横向流动曲线进行拟合；

S4、将拟合结果带入引入金属横向流动的楔形区板形计算模型中，预测楔形过渡区沿宽度方向上不同位置的板形的分布情况；

其中，S2步骤具体过程如下：

S21、以带钢楔形区头部中心为坐标原点，设定带钢长度方向为x轴，宽度方向为y轴，厚度方向设定为z轴，建立三维坐标系；然后将轧前带钢楔形区划分为连续纵向纤维条组成的整合体；

S22、计算带钢楔形区纤维条轧前体积和轧后体积；

式中，分别为轧前带钢楔形区的头部厚度、尾部厚度和长度；分别为轧后带钢楔形区的头部厚度、尾部厚度和长度；为轧前纤维条宽度；为轧后纤维条头部宽度；为轧后纤维条尾部宽度；分别为带钢楔形区头部和尾部金属横向位移函数；

S23、根据带钢轧前轧后体积不变原则，推导轧后纤维条长度；

]]>	（3）

根据（1）-（3）式，可得轧后纤维条长度为：

]]>	（4）

式（4）可简化为：

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式中，分别为带钢楔形区头部和尾部金属横向位移函数的一阶导数；

S24、将轧后楔形区没有板形缺陷的纤维条视为基准纤维条，并将基准纤维条的长度视为轧后所有纤维条的平均长度，则根据式(4)有：

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式中，为基准纤维条离带钢中心的距离；

S25、计算带钢楔形区任意纤维条与基准纤维条轧后长度的比值；

]]>	（7）

S26、用长度差法作为带钢楔形区板形分布情况的评判标准，将带钢楔形区某一纤维条轧后长度与基准纤维条轧后长度作比较，以此求出该位置纤维条的板形值，作为预测该处板形值的标准；带钢相对长度差法的表示模型为：

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式中，为纤维条板形值；为轧后纤维条的长度；为轧后基准纤维条的长度；

S27、根据（7）、（8）式可得，引入金属横向流动的楔形区板形预测模型；

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S28、建立带钢楔形区轧后纤维条的应变表达式；

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S29、建立带钢楔形区轧后的纵向残余应力表达式；

]]>	（11）

式中，为带钢弹性模量；为带钢泊松比。