刘力等：HCW轧机辊系变形算机模拟及辊缝控制机理 ·47· 再以轧机中心线为轴左右对称，而是以轧线与轧机中心线交点O点对称，见图1.在图 中，L,为支承辊身长度，Lw为工作辊辊身长度，B为板宽，整个辊系的受力与变形也均以 O点对称，因此在研究HCW轧机力学模型及辊系变形时，取一半进行计算分析，其辊系 模型见图2示，支承辊与工作辊的支点分别为A、B、C、D,其中C点和D点为活动支 点，垂直方向上的位移由C,D两点的刚性位移量及辊系变形量来确定， q(x) p(x) 图1辊系力学模型 图2辊系结构离散化 Fig.1 Model of rolls Fig.2 Separation of rolls 1.1.2轧制力及辊间压力分布的确定 轧制力的计算采用了作者开发的计算轧制力离线实用软件.该软件是在某厂板轧机在线 控制模型基础上，利用现场实测数据结合实验室试验结果，通过数理统计的方法重新构造或 修正轧制力的主要影响因素变形抗力和摩擦系数，代人轧制力模型，再经离线自适应，自学 习调节轧制力模型参数后建立的.该模型经过现场多种工艺状况的计算取得了很好的效果， 精度很高， 先假定轧制力和辊间压力分布为二次曲线分布，然后依靠迭代的方法不断修正轧制力及 辊间压力直至满足力的平衡和变形协调条件， 1.2 辊系结构离散化 根据工作辊横移过程中工作辊与支承辊、工作辊与轧件之间的接触位置的变化.为减小计 算误差避免出现过渡单元，将辊系分为I,Ⅱ、Ⅲ、V、V五段（如图2示）.综合考虑计算精 度及计算工作量，整个区域取100个单元左右，各单元长度为△x:.针对工作辊横移位置的 变化将近100个单元按照各段中单元长度基本接近的原则分布在五个区域内.轧制力和辊间 压力分布的单元离散化应与辊系单元划分相对应选择合适的单元划分， 13影响函数 用影响函数计算辊系变形，可以对轧辊凸度、轧制力及辊间压力分布不作任何假设，按刘 力 等 轧机 辊 系 变形 计算 机模 拟 及 辊缝控 制机理 · · 再 以 轧 机 中心 线 为 轴 左 右 对 称 ， 而 是 以 轧 线 与 轧 机 中心 线 交 点 点 对 称 ， 见 图 在 图 中 ， 、 为支 承 辊 身长度 ， 为工 作 辊 辊 身长度 ， 为板 宽 整 个辊 系 的受 力 与 变形 也均 以 点对称 ， 因 此 在研究 轧 机力 学模 型 及 辊 系 变 形 时 ， 取 一 半 进 行 计 算 分 析 ， 其 辊 系 模 型 见 图 示 ， 支承 辊 与 工 作 辊 的 支 点 分 别 为 、 、 、 ， 其 中 点 和 点 为 活 动 支 点 ， 垂直方 向上 的位 移 由 、 两点 的刚性 位移量 及 辊 系变 形量 来 确定 臼 了， 、 】 厂厂广 一 门门目卜 广门广， 甘 气入 节 ， 匕 」」」 「 二匕 ” 丫 、 、 八 ， 不烈再票需 图 辊 系力学模型 瑰 目 川卜 图 辊 系结构 离散化 瑰 呷用 二 飞 轧制力 及 辊 间压力 分 布 的确 定 轧制力 的计算采 用 了作 者 开 发 的计 算 轧 制力 离 线 实 用 软件 该 软 件 是 在 某 厂 板 轧 机 在 线 控 制模 型基 础上 ， 利 用 现 场实测 数据结合 实验 室 试 验结 果 ， 通 过 数理 统计 的方 法 重新 构造或 修 正 轧制力 的主要 影 响 因素 变形抗 力 和 摩擦 系数 ， 代 人 轧制 力模 型 ， 再 经 离 线 自适 应 、 自学 习调 节 轧制力模 型参数后建 立 的 该模 型 经 过 现 场多种 工 艺状 况 的计 算 取 得 了 很 好 的效 果 ， 精 度很 高 先假 定 轧制 力 和 辊 间压力 分 布 为二 次 曲线分 布 ， 然 后依靠 迭代 的方 法不 断修正 轧制力 及 辊 间压力 直 至满 足 力 的平 衡 和 变形 协调 条件 辊 系结构 离散化 根 据工 作辊横 移过 程 中工 作辊 与 支承 辊 、 工 作 辊 与轧 件 之 间的接 触位置 的变 化 为减小 计 算误差避 免 出现 过 渡单元 ， 将辊 系分 为 、 、 、 、 五 段 如 图 示 综合考 虑 计 算 精 度及计算工作量 ， 整 个 区 域取 个 单 元 左 右 ， 各 单 元 长 度 为△ 针 对工 作 辊 横 移 位 置 的 变化将 近 个单元 按 照各段 中单元 长度基 本接 近 的原则分布在五 个 区 域 内 轧制力 和辊 间 压力分布 的单元离散化 应 与辊 系单元划分相 对应 选 择 合适 的单元 划分 影 响 函数 用影 响函 数计算辊 系变形 ， 可 以 对轧 辊 凸 度 、 轧 制力 及 辊 间 压 力 分 布 不 作 任 何 假 设 ， 按