本文關(guān)鍵詞：一種測量軋制界面接觸應(yīng)力的間接傳感器開發(fā)及試驗(yàn)研究

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【摘要】：在冷軋過程中,軋機(jī)的耦合振動是一個(gè)世界性難題。軋機(jī)的垂振系統(tǒng)和扭振系統(tǒng)通過軋制界面互相耦合,軋制界面的接觸應(yīng)力是建立耦合振動模型的關(guān)鍵。因此,如何準(zhǔn)確掌握軋制界面的接觸應(yīng)力分布對板帶質(zhì)量的提高有十分重要的意義。本文基于彈性力學(xué)理論,設(shè)計(jì)了測量軋制界面接觸應(yīng)力的間接傳感器,借鑒經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解(EMD)中的包絡(luò)擬合算法,優(yōu)化了界面接觸應(yīng)力的反演算法,提高了算法的預(yù)測精度。利用所設(shè)計(jì)的傳感器和改進(jìn)的反演算法,在實(shí)驗(yàn)軋機(jī)上測量了不同工藝參數(shù)下的軋制界面接觸應(yīng)力,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:根據(jù)界面剪應(yīng)力推算的扭矩值與實(shí)測扭矩值較為接近,效果優(yōu)于文獻(xiàn)結(jié)果。本文的主要研究內(nèi)容如下:(1)首先分析了彈性理論中反演算法誤差的來源以及參數(shù)的選取依據(jù),然后采用EMD中包絡(luò)擬合算法對反演算法進(jìn)行了優(yōu)化,最后通過數(shù)值仿真的手段對優(yōu)化后的反演算法進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表明,利用優(yōu)化后的反演算法得到的結(jié)果精確度更高。(2)設(shè)計(jì)了測量軋制界面徑向、周向應(yīng)變值的傳感系統(tǒng)及軋輥結(jié)構(gòu),對傳感系統(tǒng)進(jìn)行了標(biāo)定,得到了準(zhǔn)確的標(biāo)定系數(shù)。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合改進(jìn)的反演算法,推導(dǎo)了基于軋制界面徑向、周向應(yīng)變值計(jì)算界面接觸應(yīng)力的方法。(3)在實(shí)驗(yàn)軋機(jī)上運(yùn)用設(shè)計(jì)的間接傳感器,完成了對不同板帶壓下率及軋制界面摩擦狀況下接觸應(yīng)力的測量。結(jié)果表明,板帶壓下率越大、軋制界面越粗糙,剪應(yīng)力推算的扭矩值與實(shí)測的扭矩值越吻合,誤差越小。本文通過理論與實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法,開發(fā)了測量軋制界面接觸應(yīng)力的間接傳感器,并驗(yàn)證了該傳感器的有效性、可行性,為軋機(jī)耦合振動模型的建立提供了一定的參考價(jià)值和指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：冷軋 反演方法 軋制界面 接觸應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：武漢科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG331;TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 課題研究背景及意義9-13
• 1.2 板帶軋制接觸應(yīng)力傳感器研究歷程13-21
• 1.2.1 針狀傳感器13-19
• 1.2.2 集成傳感器（Rollsurf傳感器）19-20
• 1.2.3 間接傳感器（軋輥傳感器）20-21
• 1.3 本文研究的主要內(nèi)容21-23
• 第2章 間接傳感器的原理與反演算法的改進(jìn)23-43
• 2.1 引言23
• 2.2 間接傳感器的接觸應(yīng)力測量原理23-29
• 2.3 基于快速傅里葉變換的反演算法應(yīng)用29-31
• 2.4 反演算法的數(shù)值誤差來源31-32
• 2.5 截?cái)鄶?shù)目的選取依據(jù)32-34
• 2.6 反演算法的數(shù)值仿真設(shè)計(jì)34-39
• 2.7 改進(jìn)的反演算法與仿真驗(yàn)證39-42
• 2.8 本章小結(jié)42-43
• 第3章 軋制界面接觸應(yīng)力測量的實(shí)驗(yàn)研究43-59
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>43
• 3.2 實(shí)驗(yàn)原理及測量方法43-47
• 3.2.1 以徑向、周向應(yīng)變?yōu)檩斎氲姆囱菟惴?/span>43-46
• 3.2.2 電阻應(yīng)變片測量原理46
• 3.2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備裝置46-47
• 3.3 傳感器的標(biāo)定過程47-52
• 3.3.1 扭矩傳感器靈敏系數(shù)的標(biāo)定47-49
• 3.3.2 工作片靈敏系數(shù)的標(biāo)定49-52
• 3.4 實(shí)驗(yàn)軋輥的設(shè)計(jì)及傳感系統(tǒng)的安裝52-56
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)軋輥的設(shè)計(jì)52-53
• 3.4.2 工作片的布局53-55
• 3.4.3 傳感系統(tǒng)的安裝55-56
• 3.5 接觸應(yīng)力測量的實(shí)驗(yàn)方案56-58
• 3.6 本章小結(jié)58-59
• 第4章 接觸應(yīng)力測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析59-73
• 4.1 板帶壓下率的影響59-65
• 4.1.1 數(shù)據(jù)處理及分析59-65
• 4.1.2 結(jié)果與討論65
• 4.2 軋制界面不同摩擦狀況的影響65-72
• 4.2.1 數(shù)據(jù)處理及分析65-72
• 4.2.2 結(jié)果與討論72
• 4.3 本章小結(jié)72-73
• 第5章 總結(jié)與展望73-75
• 5.1 總結(jié)73-74
• 5.2 展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻(xiàn)76-81
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文81-82
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目82-83
• 詳細(xì)摘要83-88

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本文編號：605063