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板带轧机作为现代钢铁工业中的核心设备之一,在现代钢铁生产中具有举足轻重的地位。而轧机振动问题严重制约着轧制产品质量的提升和生产效率的提高。为了得到有效抑制轧机振动的策略,确保轧机系统运行稳定性,提高轧制产品的质量,轧机振动问题的研究已成为国内外学者关注的重点。 本文以某厂的二次冷轧机组为对象,针对此机组在实际生产过程中出现振动问题进行研究。分析轧机中动态轧制力因素,液压缸非线性弹性约束,液压缸非线性摩擦约束的物理机理以及动态化表达方式;基于广义拉格朗日原理,以此二次冷轧机组的实际结构与参数为蓝本,考虑上述非线性因素,建立了垂直方向机架 8 自由度非线性动力学模型。 针对此轧机,建立垂直方向的8自由度动力学模型,采用平均法求得模型的解析解;分析轧机系统在液压缸非线性弹簧力、液压缸非线性摩擦力、动态轧制这三个主要非线性因素作用下的系统动态特性,以及相关轧制工艺参数变化时轧机的幅频响应特性变化的特点;立足于幅频特性方程绘制幅频特性曲线,得到引发轧机进入不稳定状态的外扰力的极限频率值和不稳定区间;使用数值模拟方法遍历外扰力的幅值绘制相关分叉图,从而得到系统进入不稳定状态的外扰力临界幅值。 通过一系列的理论研究以及实验验证工作,发现考虑非线性因素所建立的二次冷轧机系统仿真模型能更真实地反映轧机系统的实际物理状态,模型可信度是比较高的;通过对液压缸油柱高度,轧辊辊径,轧制速度,压下率,张力等相关轧制工艺参数的理论分析以及仿真,得到这些参数变化时的轧机系统的动态响应特性的变化规律,可以为实际板带轧制生产提供参考。