板帶軋機穩(wěn)定運行動力學模型體系及其工業(yè)應用
定 價：58 元
- 作者：彭艷等
- 出版時間：2018/6/1
- ISBN：9787111595779
- 出 版 社：機械工業(yè)出版社
- 中圖法分類：TG333.7
- 頁碼：
- 紙張：膠版紙
- 版次：
- 開本：32開
本書是燕山大學國家冷軋板帶裝備及工藝工程技術研究中心彭艷教授課題組根據(jù)多年豐富的科學研究和工業(yè)應用成果編寫而成。全書共8章，詳細介紹了板帶軋機穩(wěn)定運行動力學模型搭建技術，并介紹了軋機動力學模型的現(xiàn)場應用效果。力圖從理論和實踐結合的角度來闡明提高軋機穩(wěn)定運行的技術對策。本書理論方法新穎，具有非常高的學術價值和應用價值。本書可供軋鋼機械設計、制造及操作等工程技術人員使用，也可供高等院校有關專業(yè)的教師、研究生參考。
目前，板帶軋機朝著高速化和智能化方向發(fā)展，軋制穩(wěn)定性控制技術是保證生產過程和產品質量穩(wěn)定的關鍵技術。軋制穩(wěn)定性控制水平是鋼鐵工業(yè)追求的目標，反映了鋼鐵工業(yè)軋機故障診斷和智能化技術水平。
近年來，隨著國內裝備技術水平的提高，軋機長期高速高負荷運行，從國外引進的和自主設計的板帶軋機都曾頻繁出現(xiàn)軋機振動及導致的產品質量問題，一般采用調整工藝參數(shù)、更換關鍵零部件、負荷重新分配等手段解決，但都不能從根本上解決問題。究其原因，在于近幾十年國內軋機設計主要是消化吸收國外先進裝備技術，忽視了設計過程中系統(tǒng)動力學對軋機性能的影響。為了揭示高速板帶軋機穩(wěn)定性和動力學機理，滿足科研和工程技術人員研究需求，提高軋機穩(wěn)定性和振動控制技術水平，作者結合近十年的科學研究和工業(yè)應用成果，撰寫了本書。
本書力求較全面地給出板帶軋機系統(tǒng)動力學模型體系的建立原理、技術開發(fā)和工程應用。全書共8章，第1章介紹了不同軋制工況下軋制變形區(qū)動力學模型；第2章介紹了板帶軋機剛性動力學模型，包括傳統(tǒng)一維軋機剛性動力學模型、多維耦合動力學模型和剛性擺動動力學模型；第3章介紹了軋機輥系彎曲動力學模型和動特性分析；第4章介紹了軋制過程中運動帶鋼動力學模型和動特性分析。結合第1~4章建立的基礎動力學模型，針對不同的研究重點，分別建立了不同屬性的動力學耦合模型體系；第5章介紹了面向板形板厚控制的軋機系統(tǒng)動力學模型體系；第6章介紹了板帶軋機系統(tǒng)剛柔耦合動力學模型體系；第7章介紹了板帶軋機傳動系統(tǒng)動力學模型體系；第8章介紹了軋機系統(tǒng)動力學模型應用于工業(yè)生產軋機振動控制的情況。全書由彭艷教授統(tǒng)稿，孫建亮、張陽、張明負責編寫。本書引用了牛山博士、王瑞鵬碩士、馬華碩士、邵博碩士、劉宣亮碩士等研究生的畢業(yè)論文內容，在此表示衷心的感謝！
作者在研究過程中得到了寶鋼、首鋼遷鋼、唐鋼、津西鋼鐵等單位的領導和工程技術人員的熱情支持和幫助，在此一并深表感謝。感謝國家重點研發(fā)計劃課題（2017YFB0306402)、國家自然科學基金項目（51375424、50875231)、河北省杰出青年科學基金項目（E2011203002)對本書的支持！
由于作者水平有限，對于書中錯誤和不妥之處，懇請廣大讀者給予批評指正。
彭艷
2018年1月
彭艷 博士生導師，“萬人計劃”科技創(chuàng)新領軍人才、中青年科技創(chuàng)新領軍人才、新世紀百千萬人才工程人選、國務院特殊津貼專家、教育部“新世紀人才支持計劃”入選者，現(xiàn)任燕山大學國家冷軋板帶裝備及工藝工程技術研究中心主任。現(xiàn)主要從事軋機系統(tǒng)動態(tài)控制、金屬構件疲勞與延壽、大數(shù)據(jù)驅動板帶生產參數(shù)優(yōu)化與系統(tǒng)智能化、板形控制等方面研究工作。先后主持國家重點研發(fā)計劃課題、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、教育部新世紀人才支持計劃、霍英東教育基金、河北省杰出青年基金、河北省自然科學基金重點項目，以及一批企業(yè)委托項目。發(fā)表學術論文170余篇，授權發(fā)明專利19項，獲國家科技進步獎二等獎2項、省部級一等獎6項。
前言
第1章 板帶軋制變形區(qū)動力學1
1.1 冷扎板帶扎制變形區(qū)動力學模型1
1.1.1 輥縫幾何形狀1
1.1.2 屈服準則2
1.1.3 入口和出口位置3
1.1.4 中性點位置和應力分布3
1.1.5 軋制力和轉矩4
1.2 熱扎板帶扎制變形區(qū)動力學模型5
1.2.1 軋制力、軋制力矩與軋棍水平力計算公式5
1.2.2 軋制力增量計算公式7
1.2.3 工作輥水平力增量計算公式10
1.2.4 驅動力矩增量計算公式10
1.3 熱扎板帶變形區(qū)混合摩擦動力學模型11
1.3.1 軋制變形區(qū)摩擦分布規(guī)律11
1.3.2 軋件非穩(wěn)態(tài)流動速度模型12
1.3.3 動態(tài)中性角計算模型14
1.3.4 熱軋軋制變形區(qū)摩擦力和軋制壓力計算模型15
1.3.5 模型計算和驗證19
第2章 板帶軋機剛性動力學23
2.1 扎機系統(tǒng)一維動力學模型23
2.1.1 軋機水平振動模型23
2.1.2 軋機垂直振動模型24
2.1.3 軋機主傳動系統(tǒng)扭轉振動模型27
2.1.4 —維動力學模型固有頻率計算29
2.2 扎機系統(tǒng)多維耦合動力學模型30
2.2.1 軋輥偏移對軋輥動力學分析的影響30
2.2.2 軋機系統(tǒng)多維耦合動力學模型的建立32
2.2.3 軋機系統(tǒng)多維耦合動力學模型求解方法36
2.2.4 軋機系統(tǒng)多維動力學模型固有特性計算37
2.3 熱扎機輥系擺動動力學模型39
2.3.1 等效運動分析單元40
2.3.2 軋制過程動態(tài)力學模型41
2.3.3 考慮軋輥偏移的輥系位移耦合關系模型43
2.3.4 軋機輥系擺動振動微分方程43
2.3.5 軋機輥系擺動固有頻率計算46
第3章 板帶軋機輥系彎曲變形動力學49
3.1 四輥扎機輥系彎曲變形自由振動模型49
3.1.1 基于Euler梁理論的輥系彎曲變形自由振動模型49
3.1.2 基于Timoshenko梁理論的輥系彎曲變形自由振動模型55
3.2 四輥扎機輥系彎曲變形受迫振動模型61
3.2.1 輥系受迫振動微分方程求解61
3.2.2 不同載荷形式輥系受迫振動分析63
3.3四輥扎機輥系彎曲變形動態(tài)仿真研究66
3.3.1 基于Euler梁模型的輥系彎曲變形自由振動仿真研究66
3.3.2 基于Timoshenko梁模型的輥系彎曲變形自由振動仿真研究69
3.3.3 輥系彎曲變形受迫振動仿真研究71
第4章 軋制過程運動板帶動力學77
4.1 扎制過程運動板帶振動二維模型77
4.1.1 運動板帶二維動力學模型的建立77
4.1.2 運動板帶二維動力學模型Galerkin離散81
4.1.3 數(shù)值模擬83
4.2 扎制過程運動板帶振動三維模型87
4.2.1 運動板帶三維動力學模型的建立87
4.2.2 帶鋼張應力分布模型91
4.2.3 運動板帶三維動力學模型Galerkin離散92
4.2.4 數(shù)值模擬94
第5章 面向板形板厚控制的板帶軋機動力學模型體系101
5.1 輥系彎曲變形與扎制過程動態(tài)耦合模型102
5.1.1 模型的建立102
5.1.2 模型求解流程103
5.1.3 數(shù)值方法的選擇103
5.1.4 數(shù)值方法介紹104
5.2 扎件-輥系靜態(tài)耦合模型105
5.2.1 輥系彈性變形模型106
5.2.2 軋件三維軋制流線條元變分模型108
5.2.3 耦合模型求解流程114
5.3 面向板形板厚控制的板帶扎機系統(tǒng)動態(tài)仿真115
第6章 板帶軋機系統(tǒng)剛柔耦合動力學模型體系121
6.1 扎機輥系剛柔耦合動力學模型121
6.1.1 軋輥運動學描述122
6.1.2 軋輥動能的變分124
6.1.3 軋輥變形能的變分124
6.1.4 軋機輥系剛柔耦合運動微分方程124
6.2 變形區(qū)扎制力學模型126
6.2.1 單位寬軋制壓力變化量126
6.2.2 影響平均單位壓力變化量的各因素分析126
6.3 扎制變形區(qū)耦合動力學模型130
6.3.1 軋件橫向位移與變形速度130
6.3.2 板帶軋制時總變形功131
6.3.3 軋制變形區(qū)耦合動力學方程131
6.4 基于輥系剛柔耦合特性的扎機系統(tǒng)動力學模型133
6.4.1 軋機輥系剛柔耦合動力學模型133
6.4.2 工作輥橫向振動模態(tài)函數(shù)134
6.4.3 支承輥橫向振動模態(tài)函數(shù)135
6.4.4 軋機系統(tǒng)多變量耦合動力學分析136
第7章 板帶軋機傳動系統(tǒng)動力學模型體系143
7.1 弧形齒接軸穩(wěn)態(tài)力學模型143
7.1.1 弧形齒接軸齒間間隙計算144
7.1.2 弧形齒接軸嚙合力和附加力矩計算147
7.1.3 仿真分析149
7.2 弧形齒接軸動態(tài)力學模型152
7.2.1 動態(tài)嚙合力和附加力矩模型152
7.2.2 動態(tài)位移對嚙合力和附加力矩的影響153
7.2.3 動態(tài)負載力矩對嚙合力和附加力矩的影響156
7.2.4 軸間傾角對動態(tài)嚙合力和附加力矩的影響157
7.3 考慮弧形齒動特性的扎機傳動系統(tǒng)動力學158
7.3.1 動力學模型建立158
7.3.2 軋機傳動系統(tǒng)固有特性分析161
7.3.3 軋機傳動系統(tǒng)動態(tài)仿真分析162
7.4 板帶扎機傳動系統(tǒng)整體動力學模型165
7.4.1 板帶軋機傳動系統(tǒng)整體動力學模型建立165
7.4.2 板帶軋機傳動系統(tǒng)整體動力學仿真分析168
第8章 板帶軋機系統(tǒng)動力學理論應用171
8.1 板帶扎機穩(wěn)定運行動力學模型體系概述171
8.2 扎機振動測試技術172
8.2.1 振動測試內容172
8.2.2 振動測試方法172
8.3 1580熱扎機組F2扎機振動測試及研究174
8.3.1 振動測試數(shù)據(jù)分析174
8.3.2 基于動力學理論的軋機系統(tǒng)穩(wěn)定性分析179
8.3.3I 軋機抑振措施實施效果分析185
8.4 2160熱扎機組F2扎機第一次振動測試及研究186
8.4.1 振動測試數(shù)據(jù)分析186
8.4.2 基于動力學理
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