中厚板辊式矫直过程模型算法修正与应用

2012-11-30王效岗黄庆学

中国机械工程 2012年3期

王效岗黄庆学胡鹰

太原科技大学，太原，030024

0 引言

中厚板作为重要的钢铁产品，广泛应用于机械、船舶、化工等国民建设的重要领域。在其生产流程中，矫直是获得平直板材的重要成形环节，其工艺质量直接决定产品品质。辊式矫直工作原理如下：通过交错布置的辊系使板材在运行过程中产生反复的弯曲，在这个过程中，板材的上下表面发生了局部的塑性变形，中心层为弹性变形区，这种独特的变形过程可以有效地提高板材的平直精度、消除残余应力。辊式矫直过程是一个多道次弯曲的弹塑性变形过程，属于非线性问题。到目前为止，国内外学者对辊式矫直过程已做了大量的研究工作，但矫直过程的精度和智能化程度还不够高。矫直过程研究在理论上存在两个重要问题：①矫直过程中材料的变形特性不明确；②矫直过程的理论解析不完善[1-3]。近年来，工程上对金属条材的强韧性、平直度、残余应力均提出了更高的要求，工业生产中也有节能高效智能化的需求，这些现实需求使得辊式矫直理论模型的完善变得十分迫切[4-8]。

现有辊式矫直理论模型弯曲分析中一般对中厚板按材料力学中的简支梁进行简化研究，但此假设影响了矫直过程的精确计算。本文在对辊式矫直理论模型影响因素进行分析的基础上，提出运用分层算法将材料特性和中性层偏移等因素引入到矫直理论模型中，使计算结果更加符合实际。