彭文杰，彭四斌，李名钢，薛 欢，刘 冬

1.宝钢股份中央研究院，湖北 武汉 430080；2.武昌理工学院人工智能学院，湖北 武汉 430223；3.武钢有限冷轧总厂，湖北 武汉 430080；4.湖北工业大学机械工程学院，湖北 武汉 430080

板形控制是一个复杂的问题，这是由于影响辊缝因素的多元性［1-2］、复杂性［3-4］和非线性［5-6］。武钢202酸轧轧机为六辊轧机，轧制过程中影响辊缝和板形的因素众多［7-8］，轧机方面包括：支撑辊、中间辊、工作辊的尺寸，连续可变凸度轧辊（continuous variable crown，CVC）的辊形，工作辊凸度等［9-10］。轧件方面包括：热轧来料的宽度、厚度、板形、材料强度和应力应变本构等。工艺参数方面包括：轧制力、工作辊弯辊力和中间辊弯辊力、中间辊串辊量等。因此，辊系变形难以通过解析法求解［11-12］，而有限元方法则被广泛用于复杂工程结构计算［13-15］。

本文基于有限元软件ANSYS建立了冷轧六辊轧机的三维弹塑性有限元模型。计算程序采用ANSYS参数化设计语言（ANSYSparameter design language，APDL）编写。通过修改程序里面的参数，计算分析得到弯辊力、中间辊的串辊量以及带钢宽度对板廓和辊缝的影响规律，为现场板形控制策略提供理论依据。

1 有限元模型的建立

武钢有限冷轧二厂202车间的酸轧机组采用六辊轧机，其中中间辊为CVC辊，CVC辊形和工作辊辊形如图1（a）所示，CVC辊形曲线方程为：R（X）=A3X3+A2X2+A1X（以辊面边缘为基准），根据现场提供的辊形曲线方程在ANSYS中完成结构建模。轧辊的几何尺寸，载荷都采用参数化设置，为节省计算时间，取1/2模型建模，如图1（b）所示。有限元计算中，边界条件的设置非常重要，如果约束条件不够，将导致刚体位移过大无法收敛。……