D0I:10.13374/j.issn1001053x.1994.01.012 第16卷第1期 北京科技大学学报 Vol.16 No.1 1994年2月 Journal of University of Science and Technology Beijing Fb.1994 轧制带材的瓢曲生成路径 杨荃 陈先霖 北京科技大学机械系，北京100083 摘要通过建立冷轧带材屈曲失稳后的大位移变形模型，计算出复杂模态的飘曲浪形生成路径， 它包含着实际可能出现的各种附加应力和位移约束条件，实验证明这是可行的板形控制目标理论， 解决了高技术轧机的板形设定问题· 关键词带材轧制，残余应力，屈曲/后屈曲 中图分类号TG335.12,TG335.5 The Deforming Route of Buckled Waves of Rolled Strip Yang Quan Chen Xianlin Department of Mechanical Engineering,USTB.Beijing 100083,PRC ABSTRACT The stability of rolled strip is the shape criterion or predicting problem to be solved in the shape control system.The thesis established a postbuckling model to study the deformation of cold rolled strip.The deforming route of complex buckled waves involved in all kinds of appending stresses and restricted displacements was calculated.An experiment proved it was the theory for target shape setting on the "high-tech"rolling mill. KEY WORDS strip rolling,residual stress,buckling/postbuckling 对轧后带材屈曲条件和瓢曲浪形生成路径的研究是板形控制系统中做为板形在线判别或 预报的理论根据.60年代末以来，国际上一直将板形缺陷产生的机理归结为弹性薄板稳定 性问题.据Timoshenko的经典理论)，定性地评价失稳临界应力为屈曲常数S.与板的厚宽比 之平方的乘积，实际上，由于生产中轧制工艺造成的各种附加应力和位移约束条件，使得不 同工况下的S。值差别甚大，尤其是在现代化高技术宽带材轧机上，必需建立新的板形判据 理论，从而提高板形自动控制系统的工作效率· 1板形应力和浪形函数2,3 本文将轧后带材内部由于轧制塑性延伸不均造成的残余应力定义为板形应力，设带材宽 度方向为横向(x方向)，长度方向为纵向(y方向)，厚度方向为侧向(z方向)，则板形应 1992-11-30收稿 第一作者。男8岁副研究员博士第 16 卷 第 1 期 1 9 94 年 2 月 北 京 科 技 大 学 学 报 oJ ~ 1 o f U in v e sr iyt o f s ~ 二 a dn T ce h n o fo gy eB ij in g V o l . 16 N O . l I功 . 珍9 4 轧制带材 的瓢 曲生成路径 杨 荃 陈先霖 北京 科 技大 学机械系 , 北京 1X( X) 8 3 摘要 通 过建 立冷 轧带 材屈 曲 失稳 后的 大位移变形模 型 , 计算 出复杂模态的 飘曲浪形生成路径 , 它包含着实 际可 能 出现 的各 种附加应力和位 移约束条件 . 实验证明这是可行 的板形 控制 目标理 论 , 解决 了高技术轧机 的板形设定 问题 . 关键 词 带材轧制 , 残余应力 , 屈 曲 / 后屈 曲 中图分类号 飞U 335 . 12 , r 1U 335 . 5 T h e 块fo n n ing R o ute o f B uc kl ed Wa ves o f R o l ed S t r i P aY n g uQ a n C h en X 众In li n 众p抓~ t o f M eC ha n l司 E吧 nec ng , U S T B , 氏匀i n g l X( 幻83 , P R C A B S T R A C T hT e s ta b ilt y o f ro l ed s itr P 15 ht e s h a P e icr te ir o n o r P 获对i ict ng P ro b l a n to be so l v ed in t h e s h a P e co n tro l s ys to n . hT e t h es is es ta b ils h ed a P o s t b u c k il n g mo d el to s t u d y t he d efo ~ it o n of co kl ro l】ed s itr p . hT e de fo rm i n g ro u te of co m P lex b u ck led wa ves in vo l v ed in a l k in ds o f a P P en d i n g s t n 污 s es a n d res itr c t ed d is Pl a cern ts was ca 1CU l a回 . A n ex P e nme t P ro v ed it was t h e t h co ry fo r ta rg ct s h a P e se t ing o n t h e “ hi g h 一 t eC h " ro l i n g l加U . K E Y W O R 】万 s t ir P ro l in g , 心i d ua l s t n 泛洛 , b u c k lign / P o s t b u c k ljn g 对轧 后带 材屈 曲条 件和瓢 曲浪形 生成路 径 的研究 是板 形控 制系 统 中做 为板 形在 线判别 或 预报 的理 论根 据 . 60 年代 末 以 来 , 国 际上一 直将 板形 缺 陷产 生 的 机 理 归 结 为 弹 性 薄 板稳 定 性 问题 . 据 T ~ hs en k o 的经典理 论 [ ’ ] , 定 性地评价失稳临界 应力 为屈曲常数 aS 与板的厚宽 比 之平 方 的乘积 . 实 际上 , 由于生 产 中轧制工 艺造 成 的各 种 附加应 力和 位移 约束 条件 , 使 得不 同工 况下 的 S 。 值差别甚 大 , 尤其 是在 现代 化高 技术 宽带材 轧 机上 , 必 需 建 立新 的板形 判 据 理论 , 从 而提 高板形 自动控制 系 统的工 作效 率 . 1 板形应 力和 浪形 函 数 12 , 3 1 本文 将轧后 带材 内部 由于 轧制 塑性 延伸 不均造 成 的残余应力 定义 为板形 应 力 . 设 带材 宽 度方 向为横 向 ( x 方 向 ) , 长度 方 向为纵 向 ( y 方 向) , 厚 度方 向为侧 向 ( z 方 向) , 则 板 形 应 l卯 2 一 1 1 一 30 收稿 第一 作者 男 28 岁 副 研究员 博士 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1994. 01. 012