[发明专利]一种轧制力和轧制温度相互迭代的计算方法

摘要

本发明涉及一种轧制力和轧制温度相互迭代的计算方法，初步计算轧制力后，根据所得轧制力计算相应的轧辊压扁半径和轧制温度，根据计算所得的轧制温度计算变形抗力、摩擦系数以达到根据轧制温度计算轧制力的目的，然后比较前后所计算的轧制力是否基本相等，若二者相差很小，也即达到了收敛条件，则迭代结束，取最后计算得到的轧制力、轧制温度作为计算结果。若不满足收敛条件，则根据所计算的轧制力再次计算轧辊压扁半径和轧制温度，然后根据轧制温度再次计算轧制力，并再次判断是否达到收敛条件。本发明考虑到了在现实生产过程中轧制力、轧制温度二者相互影响，存在着热力耦合的事实，通过数值迭代的方法，将轧制力和轧制温度的计算过程当做一个整体，还原轧制力和轧制温度相互影响的客观情况，以同时提高轧制力和轧制温度模型的预测精度。

主权项

轧 制力和轧制温度相互迭代的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：1)取计数器i＝1，其中i为正整数且i≥1，计算考虑压扁后的变形区接触弧长的水平投影mm；预设定压扁后轧辊半径Ri′、平面变形抗力Ki以及摩擦系数μi初始值，即Ri'＝R，Ki＝K0，μi＝μ0，R为工作辊原始半径，mm，Δh＝h1‑h2为压下量，h1、h2分别为板带入口、出口厚度，mm，K0为平面变形抗力初始值，MPa，μ0为摩擦系数初始值；2)确定轧制力Pi＝BmldiKiQp，kN；式中，为变形区内轧件的平均宽度，B、b分别为轧前、轧后板宽，mm；Qp为平面应力状态系数；3)根据步骤2)确定的轧制力Pi，确定压扁后轧辊半径mm；根据压扁后轧辊半径Ri+1'计算接触弧长4)根据步骤2)确定的轧制力Pi，计算轧制温度ti，℃；其中，因塑性变形而产生的温升℃；其中，ρ为轧件比重，kg/m3；c为轧件比热，J/(kg·m3)，ηP为塑性变形热效率系数；摩擦温升℃；其中，ηf为摩擦热效率系数，f为前滑值，b为后滑值；5)根据步骤4)所得到的轧制温度ti，计算变形抗力MPa，根据变形抗力σsi计算平面变形抗力Ki+1＝1.155σsi，其中，ε为真应变；为变形速率，s‑1；为热力学温度，K；a1～a4为待定系数；6)根据步骤4)所得到的轧制温度ti，计算摩擦系数μi+1＝K1K2K3K4(0.877‑0.0039ti)，其中，K1为与轧辊材质及表面状态有关修正系数，K2为与轧制材料种类有关修正系数；K3为与轧制速度有关修正系数，K4为张力影响系数；7)确定轧制力Pi+1，其中，Pi+1＝Ki+1QpBmld(i+1)；8)判断是否满足收敛条件|(Pi+1‑Pi)/Pi|＜10‑5；9)若不满足收敛条件，则进行如下步骤：①计算②计算轧制温度ti+1，其中，在计算轧制温度ti+1时，③更新轧制力、轧制温度和压扁后轧辊半径，即Pi＝Pi+1，ti＝ti+1，Ri+1'＝Ri+2'；计算器i自增1，即i＝i+1然后返回步骤5)；10)若满足收敛条件，则轧制力作为最终轧制力，并根据此轧制力计算得到最终轧制温度。