【摘要】：本文以某型號(hào)四輥冷連軋機(jī)的垂直振動(dòng)為研究對(duì)象,對(duì)非線性約束下軋機(jī)垂直振動(dòng)產(chǎn)生原因、特性以及重要的影響因數(shù)進(jìn)行了仿真和分析。首先從不同的角度建立了四輥軋機(jī)垂振系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)模型,并進(jìn)行了響應(yīng)求解;其次建立了相應(yīng)的有限元模型,且對(duì)軋機(jī)輥系和機(jī)架進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)模態(tài)分析;最后對(duì)影響軋機(jī)垂振的軋制參數(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的仿真模擬分析。本論文主要的研究?jī)?nèi)容有以下幾點(diǎn):(1)考慮軋制力和軋件位移的滯后現(xiàn)象建立了軋機(jī)輥系對(duì)稱(chēng)滯后非線性動(dòng)力學(xué)模型;其次考慮到軋機(jī)垂振系統(tǒng)中的非線性阻尼和剛度,建立了軋機(jī)輥系非線性剛度與阻尼動(dòng)力學(xué)模型;最后基于垂直振動(dòng)研究的精確度考慮,將軋機(jī)輥系進(jìn)行分段研究,建立了軋機(jī)輥系多分段非線性模型。并對(duì)這三種模型采用多尺度法、增量諧波平衡法等非線性求解方法進(jìn)行了求解,分析研究了工藝參數(shù)對(duì)軋機(jī)垂直振動(dòng)特性的影響。(2)本文采用三維繪圖軟件SolidWorks建立了軋機(jī)輥系和機(jī)架的三維實(shí)體模型,并導(dǎo)入有限元分析軟件ANSYS中建立了有限元模型,對(duì)四輥冷軋機(jī)的工作輥、支承輥以及機(jī)架進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)模態(tài)分析。研究了軋機(jī)工作輥、支承輥、機(jī)架自身固有振型以及不同振動(dòng)頻率對(duì)其在垂直方向上的形變的影響。(3)為了研究各項(xiàng)參數(shù)對(duì)軋機(jī)垂直振動(dòng)的影響,應(yīng)用機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)軟件ADAMS對(duì)導(dǎo)入的軋機(jī)剛性三維模型進(jìn)行柔性分析,利用ADAMS中的柔性分析模塊,將剛性模型中的工作輥柔性化,在ADAMS中對(duì)各參數(shù)進(jìn)行定義,研究了軋制力、不同張力、不同阻尼和不同帶寬對(duì)軋機(jī)軋制時(shí)垂直振動(dòng)的影響,也對(duì)工作輥剛性和工作輥柔性下得到的垂直振動(dòng)曲線進(jìn)行對(duì)比分析。(4)本文通過(guò)對(duì)四輥冷軋機(jī)的工程測(cè)試,測(cè)試中對(duì)軋機(jī)軋制時(shí)輥系、機(jī)架的垂直振動(dòng)特性和影響軋機(jī)的軋制參數(shù)進(jìn)行分析,得出了相應(yīng)的輥系和機(jī)架的頻譜圖和各因素作用下的軋機(jī)工作輥相應(yīng)垂振頻譜圖。其與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,驗(yàn)證了仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性。
【圖文】：

圖 2.1 自激振動(dòng)系統(tǒng)直振動(dòng)模型建立振動(dòng)建模方法分析處于振動(dòng)狀態(tài)時(shí)，會(huì)改變輥縫摩擦狀態(tài)及軋制化中，圖 2.2 所示為動(dòng)態(tài)軋制過(guò)程示意圖。冷在出口處由于軋件出現(xiàn)彈性恢復(fù)而產(chǎn)生較大的區(qū)由彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)兩部分組成，這算。能源 振動(dòng)系統(tǒng) 調(diào)節(jié)系統(tǒng)反饋激振

圖 2.3 二自由度模型 圖 2.4 四自由度模型 圖 2.5 六自由度模型在二自由度模型中，模型參數(shù)：1M ---上輥系的等效總質(zhì)量；2M ---下輥系的等效總質(zhì)量；在四自由度模型中，模型參數(shù)：1M ---上工作輥質(zhì)量；2M ---上支承輥質(zhì)量；3M ---下工作輥質(zhì)量；4M ---下支承輥質(zhì)量；在六自由度模型中，模型相應(yīng)參數(shù)為：1M ---上端橫梁和機(jī)架的總體等效質(zhì)量；2M ---上支承輥與其相應(yīng)連接部件等效質(zhì)量；3M ---上工作輥與其相應(yīng)連接部件等效質(zhì)量；4M ---下工作輥與其相應(yīng)連接部件等效質(zhì)量；5M ---下支承輥與其相應(yīng)連接部件等效質(zhì)量；6M ---機(jī)架下端橫梁的總體等效質(zhì)量。從模型參數(shù)也可以看出，模型自由度越大，其考慮的軋機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)就會(huì)越詳細(xì)，其研究的內(nèi)容就會(huì)越多，，耦合性越高，研究軋機(jī)振動(dòng)的精確度也會(huì)隨之增高。2.2.2 ADAMS 柔性模塊在建模中的應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TG333

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本文編號(hào)：2516359