·1876· 工程科学学报，第39卷，第12期 2.3 35 有限元结果 T2.2 30 一实验结果 25 k 2.1 15 是 10 0 190 200 400600 800 150300450600750900 加热时间/s 加热时间/s 图3等效电流密度随加热时间变化 图4C点径向变化量随加热时间变化 Fig.3 Equivalent current density changing with heating time Fig.4 Radial change of point C with heating time 度随加热时间的变化如图4和5所示.对图4进行分 140 析，发现实验结果与仿真结果的趋势一致，加热时间小 有限元结果 120 实验结果 于500s时，实验结果略小于计算结果，超过500s,实 I100 验结果大于计算结果，且差距逐渐增加，到900s时实 验数据高出计算数据3.6μm.造成这种误差的原因是 80 径向变化量是依靠温度自补偿应变片测量周向应变值 60 并换算得到的，测试过程中轧辊表面温度逐渐升高，到 900s时表面温度升高了12.5℃，虽然温度自补偿应变 20 片对温度敏感较低，但根据应变片特性从8.5℃升高 至21℃，温度引起的应变换算成径向变化量为2.4 % 0 150300450600750900 um.去除温度干扰后，实验与有限元计算的偏差较 加热时间s 小，计算精度较高.实验与仿真结果中D点温度随加 图5D点温度随加热时间变化 热时间的变化趋势也极为相似，其中热电偶有部分漏 Fig.5 Temperature variation of point D with heating time 在空气中，故而造成在加热中期，实验结果略低于有限 限元计算结果与实验结果十分接近，模型精度较高，满 元仿真结果 足预测精度要求.在此基础上，采用该模型，研究不同 图6为加热300s和600s时辊型曲线.实验与计 等效电流密度J和频率∫对轧辊辊型的影响，其工艺 算结果吻合度较高，在300s时实验结果普遍低于计算 参数如表2所示 结果，中心误差最大，但低于10%.600s时实验结果 3 电磁参数对电磁调控轧辊调控量的影响 和计算结果吻合度极高，误差低于5%. 通过对比实验与有限元计算的结果，可以看出有 分析中，某时刻辊型曲线是指轧辊表面径向变化 14(a) 24(b) 。一有限元结果 。一有限元结果 ·一实验结果 22 ·一实验结果 12 20 18 以 12 10 8- 6 -150-100-50050100150 -150-100-50050100 150 X/mm X/mm 图6不同时刻辊型曲线.(a)t=300s:(b)t=600s Fig.6 Roll profile curves vs time:(a)t=300s:(b)t=600s工程科学学报，第 39 卷，第 12 期 图 3 等效电流密度随加热时间变化 Fig． 3 Equivalent current density changing with heating time 度随加热时间的变化如图 4 和 5 所示． 对图 4 进行分 析，发现实验结果与仿真结果的趋势一致，加热时间小 于 500 s 时，实验结果略小于计算结果，超过 500 s，实 验结果大于计算结果，且差距逐渐增加，到 900 s 时实 验数据高出计算数据 3. 6 μm． 造成这种误差的原因是 径向变化量是依靠温度自补偿应变片测量周向应变值 并换算得到的，测试过程中轧辊表面温度逐渐升高，到 900 s 时表面温度升高了 12. 5 ℃，虽然温度自补偿应变 片对温度敏感较低，但根据应变片特性从 8. 5 ℃ 升高 至 21 ℃，温度引起的应变换算成径向变化量为 2. 4 μm． 去除温度干扰后，实验与有限元计算的偏差较 图 6 不同时刻辊型曲线 . ( a) t = 300 s; ( b) t = 600 s Fig． 6 Ｒoll profile curves vs time: ( a) t = 300 s; ( b) t = 600 s 小，计算精度较高． 实验与仿真结果中 D 点温度随加 热时间的变化趋势也极为相似，其中热电偶有部分漏 在空气中，故而造成在加热中期，实验结果略低于有限 元仿真结果． 图 6 为加热 300 s 和 600 s 时辊型曲线． 实验与计 算结果吻合度较高，在 300 s 时实验结果普遍低于计算 结果，中心误差最大，但低于 10% ． 600 s 时实验结果 和计算结果吻合度极高，误差低于 5% ． 通过对比实验与有限元计算的结果，可以看出有 图 4 C 点径向变化量随加热时间变化 Fig． 4 Ｒadial change of point C with heating time 图 5 D 点温度随加热时间变化 Fig． 5 Temperature variation of point D with heating time 限元计算结果与实验结果十分接近，模型精度较高，满 足预测精度要求． 在此基础上，采用该模型，研究不同 等效电流密度 J 和频率 f 对轧辊辊型的影响，其工艺 参数如表 2 所示． 3 电磁参数对电磁调控轧辊调控量的影响 分析中，某时刻辊型曲线是指轧辊表面径向变化 · 6781 ·