王智冲，包家汉，李文豪，郭旺鲲

(1.安徽工业大学 液压振动与控制教育部工程研究中心，安徽 马鞍山 243032；2.安徽工业大学 机械工程学院，安徽 马鞍山 243032)

轧机振动形式复杂，现已成为困扰钢铁行业发展的难题[1-3]。仿真分析一直是研究轧机振动常用的方法，多数学者在建模时简化轧机的部分结构，只建立轧机上半部分模型进行分析。其中和东平等[4-6]建立了波纹辊轧机两自由度垂直非线性参激振动模型，分析了非线性刚度系数、非线性阻尼系数、系统阻尼系数、轧制力的幅值等参数对振动的影响。尹鹏举等[7-9]通过合理简化四辊冷轧机机构，建立了工作辊边界扰动动力学模型，并对其进行数值分析，得到了边界扰动频率和边界扰动幅值的变化对系统的影响。候东晓等[10-15]建立了连轧机单机架轧机间耦合振动系统模型，对每个单机架系统和多机架耦合振动系统进行动力学特性分析。但从实际的轧机结构看，轧机结构上下并非对称，因此有学者建立了轧机整体模型，这种方法虽然准确率高，但模型体积较大，会造成网格划分、设置接触对困难，运算中出现错误也不利于修改。

本研究通过建立轧机整体有限元模型，利用ANSYS软件分析后得到了轧机各部件的等效刚度、等效质量等参数。并在此基础上，利用梁单元、质量单元、接触单元和弹簧单元建立了轧机水平-垂直振动简化模型，在保证轧机空间性、非对称性的情况下将轧机变成“点、线”结构，最后通过模态分析，提取出固有频率以及振型图，与实测数据对比以验证模型的可行性。……