【摘 要】
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轧机振动导致轧件表面出现明暗条纹和厚度不均的现象,这不仅会降低轧件的表面质量,还会影响轧钢设备的正常运转,甚至会严重损坏轧钢设备并造成重大生产事故。针对轧机自激振动现象,本文以某钢厂1580不静定四辊板带热连轧机的第2架轧机为研究对象,分析并揭示其自激振动机理。首先,基于ABAQUS软件,建立F2轧机显式动力学模型,模拟轧制变形区内轧件速度场,对比给定的轧制速度,确定前滑区、后滑区和粘着区的长度,
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轧机振动导致轧件表面出现明暗条纹和厚度不均的现象,这不仅会降低轧件的表面质量,还会影响轧钢设备的正常运转,甚至会严重损坏轧钢设备并造成重大生产事故。针对轧机自激振动现象,本文以某钢厂1580不静定四辊板带热连轧机的第2架轧机为研究对象,分析并揭示其自激振动机理。首先,基于ABAQUS软件,建立F2轧机显式动力学模型,模拟轧制变形区内轧件速度场,对比给定的轧制速度,确定前滑区、后滑区和粘着区的长度,为各区轧件质量、摩擦力等参数求解提供计算依据。其次,建立在大压下率轧制条件下的前滑区和后滑区的轧件力学模型和沿轧制方向的振动方程,求解轧件振动的临界速度,对比轧制速度并结合系统发生自激振动的条件,证明了滑动区轧件能够发生自激振动;利用MATLAB编程求解获得了基于追逐现象的无因次位移图和相位图,分析结果表明滑动区轧件发生负阻尼自激振动,从而使整个轧机系统产生自激振动,至此揭示了轧机自激振动机理。最后,基于ABAQUS模态分析得到轧机前10阶固有频率与主振型;频率仿真结果表明其第4阶频率与理论计算、实验测得的轧机强烈振动时的频率大致吻合;此时轧机主振动主要表现为垂直振动。基于数值解析、仿真分析和实验测试对比而提出的前滑区与后滑区轧件水平自激振动机理对轧机自激振动的抑制具有重要的理论意义和工程应用价值。
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