D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1994.01.014 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 Feb.1994 非对称轧制时轧辊轴向力的有限元模型* 一一四辊轧机轴向力学行为的研究（Ⅱ） 高永生)叶熙琳刃孙占军2)陆勤2)邹家祥2) 1)北京科技大学金属压力加工系，北京1000832)北京科技大学机械工程系，北京100083 摘要非对称轧制（包括轧件跑偏、轧制力偏差等）是四辊板带轧机轴向力产生的主要原因之 一，文章在弹性基础梁法的基础上，提出了研究辊系特性的变刚度弹基梁三维有限元计算模型， 利用这种模型可对辊系垂向（即轧制力方向）和轧辊轴向、对称轧制（正常轧制）和非对称轧 制、轧辊轴线平行及交叉诸工况进行分析. 关键词轴向力，有限元，轧辊。轧机/四辊带钢轧机 中图分类号TG333.17,0324 Finite Element Model of Axial Force of Rolls under Non-Symmetry Rolling 一 Study on the Axial Mechanical Behavior of 4-Hi Strip Mills (II) Gao Yongsheng Ye Xilin2)Sun Zhanjun2)Lu Qin2)Zou Jiaxiang?) 1)Department of Metal Forming.USTB,Beijing 100083.PRC 2)Department of Mechanical Engineering,USTB ABSTRACT In order to get the characteristics of roll systems,the variable rigidity elastic ba- sis beam three dimensional finite element model is established.Using this model,the vertical and axial characters of roll systems,both in symmetry and non-symmetry rolling conditions with parallel and intersection roll states etc can be studied.Also the charaters of roll systems of some special rolling mills,such as PC,CVC and HC mills can be investigated. KEY WORKS axial force,finite element,rolls,rolling mill/4-hi strip mills 辊系变刚度弹性基础梁一三维有限元模型是吸取了弹基梁法和有限元法的特点，将解 析法和数值法统一，并克服各自的缺点而建立的模型，可以用来分析和研究各类轧机辊系的 变形及应力状态)，其中包括对PC轧机、CVC轧机、HC轧机等特殊轧机的研究.鉴于本 文的目的，只对普通四辊板带轧机轧辊交叉布置且非对称轧制状态进行了研究· 1993-05-09收稿 第一作者男35岁博士刷研究员 ◆冶金部资助项目第 16 卷 第 1 期 1 9 94 年 2 月 1七 京 科 技 大 学 学 报 Jo um a l o f U 正 v e IS iyt o f S d en ec a nd T“ 上 n o fo gy eB ij ing V o l . 1 6 N o . l f功 . 1 9 9 4 非 对称轧制 时 轧辊 轴 向力 的有 限元模型 ’ 四 辊 轧 机 轴 向 力 学 行 为 的 研 究 ( n ) 高永 生 1 ) 叶熙 琳 2 ) 孙 占军 2 ) 陆 勤 2 ) 邹家祥 2 ) )l 北京科技大 学金属 压力 加 工 系 , 北京 l创洲犯3 2) 北京科技 大学机械工 程系 , 北京 l〕 】犯3 摘要 非对称轧制 (包括轧件跑偏 、 轧制力偏 差等 ) 是 四 辊板 带 轧机轴 向力 产生 的主 要 原 因 之 一 文章在 弹性 基础梁法的 基础上 , 提出 了研究辊系特性 的变刚 度弹基梁三维 有限 元 计算 模 型 , 利用 这种 模型可对 辊 系垂 向 (即轧制力方 向) 和轧辊轴 向 、 对称轧制 (正常轧制) 和 非对称轧 制 、 轧辊轴线平行及交 叉 诸工 况 进行分析 . 关键 词 轴 向力 , 有 限元 , 轧辊 , 轧机 / 四辊带钢轧机 中图分类号 I U 333 . 1 7 , 0 324 F iin te lE e l n e flt M o d e l o f A x i a l F o r ce o f R o l s u n d e r N On 一 S y m n r try R o l ing — S tu d y o n t h e xA i a l M heC a n ica l B℃h a v i o r o f 4 一 H i S tir P M 业 ( 1 ) G ao oY n g s h o g ’ ) eY Xi li n ’ ) su n hZ a nju n ’ ) uL Qin Z ) 2 0 J ia x 故叩 , ) l ) 众 p axt ~ t o f M e at] OF mu n g , U S T B , eB ij ign l《洲1犯 3 , P R C Z ) eD P art ~ t o f M eC ha in 司 E吧~ ng , U S T B AB S T R A C T nI o 记er ot g e t t h e ch a ar cte irs t i岛 o f or l s ys t e n 招 , ht e va ir a b le igr id iyt e l a s it e b a - is h 汾m t h n 光 d 】r n e n s io an l if 川 et el e l l l e l l t mo d el 15 es at b ils h de . U s in g ht is mo d d , ht e ve irt ca l a dn a x ia l ch a ar ct e sr o f or l s ys t e “ ` , bo t h in s y l n l n e ytr a n d n o n 一 s丫nr 盯 r t yr or iln g co nd iti o ns iw t h p a ar Uel a nd in t e 巧心 Ct io n or n s at 此 ect ca n be s ut d ied . Al s o ht e hc a ar t esr of or U s ys et n 拐 of so lne sP 创 al or lnj g njI lls , su ch as P C , C V C a dn H C In il 』5 ca n be in ves ist a叨 . KE Y W O R KS a x ia l fo 心 , 阮iet e 】e n ℃ n t , r o ls , or il gn 扛山1 / 4 一 ih s itr P In j刀s 辊系 变 刚度 弹性 基础 梁 — 三 维有 限元模 型是 吸取了 弹基 梁 法 和有限元 法 的特 点 , 将 解 析法 和 数值 法 统一 , 并 克服 各 自的缺 点而 建立 的模 型 , 可 以 用来分析 和研究 各类轧机辊 系的 变形 及 应力 状态 l ’ ],[ 2 ] , 其 中包括 对 P C 轧 机 、 C V C 轧 机 、 H C 轧机等 特 殊 轧机 的 研 究 . 鉴 于 本 文 的 目的 , 只 对普通 四 辊板 带轧 机轧 辊交 叉布 置且 非对称 轧制 状态 进行 了研 究 . 1卯3 一 0 5 一 的 收 稿 第 一 作者 男 35 岁 博士 副 研 究 员 * 冶 金部 资助 项 目 DOI: 10. 13374 /j . issn1001 -053x. 1994. 01. 014