东北大学孙杰获国家专利权
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龙图腾网获悉东北大学申请的专利一种基于机理解析模型的轧机振动控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119747400B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-04发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510075700.5,技术领域涉及:B21B37/00;该发明授权一种基于机理解析模型的轧机振动控制方法是由孙杰;王云龙;李雪梦;刘瑜;贾攀;王非凡;彭文;张殿华设计研发完成,并于2025-01-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于机理解析模型的轧机振动控制方法在说明书摘要公布了:本申请提出一种基于机理解析模型的轧机振动控制方法,属于金属轧制过程的振动控制技术领域,包括:确定轧机振动系统的能量传输路径,计算各能量传输路径的能量值,根据各能量传输路径的能量值,通过能量守恒定律计算发生振动的能量值;将发生振动的能量值作为求解动力学方程的边界条件,计算得到振动位移的机理表达式;对振动位移的机理表达式进行过程分析,得到不同状态下的轧制参数调整策略;以所述不同状态下的轧制参数调整策略对轧机振动系统进行轧机振动控制。本申请的控制方法,提升带钢的产品质量,提高了生产效率。
本发明授权一种基于机理解析模型的轧机振动控制方法在权利要求书中公布了:1.一种基于机理解析模型的轧机振动控制方法,其特征在于,包括: 确定轧机振动系统的能量传输路径,计算各能量传输路径的能量值,根据各能量传输路径的能量值,通过能量守恒定律计算发生振动的能量值; 将所述发生振动的能量值作为求解动力学方程的边界条件,计算得到振动位移的机理表达式; 对振动位移的机理表达式进行过程分析,得到不同状态下的轧制参数调整策略; 以所述不同状态下的轧制参数调整策略对轧机振动系统进行轧机振动控制; 所述计算各能量传输路径的能量值,包括: 计算轧辊压下所做的功; 计算工作辊转动的能量; 计算带钢塑性变形功; 计算轧制过程产生的摩擦热量; 所述将所述发生振动的能量值作为求解动力学方程的边界条件,计算得到振动位移的机理表达式,包括: 对轧机振动系统的上工作辊建立质量-弹簧动力学模型,将中间辊简化为集中质量的点,并忽略中间辊和工作辊之间的阻尼项; 将所述发生振动的能量值作为求解质量-弹簧动力学模型的边界条件,计算得到振动位移的机理表达式; 所述质量-弹簧动力学模型,计算式如下: 其中,Δf为轧制力的波动值,M为工作辊的质量,K为辊间刚度值,y为振动位移,t为轧制时间; 所述将所述发生振动的能量值作为求解质量-弹簧动力学模型的边界条件,计算得到振动位移的机理表达式,计算过程如下: 对所述质量-弹簧动力学模型进行求解得到求解结果,计算式如下: 其中,Δf为轧制力的波动值,M为工作辊的质量,K为辊间刚度值,y为振动位移,C1为第一系数,C2为第二系数,t为轧制时间; 工作辊振动的能量,计算式如下: 其中,W振动为工作辊振动的能量,W势能为工作辊的势能,W动能为工作辊的动能; 其中, 其中,v为轧辊的速度; 将所述发生振动的能量值作为求解质量-弹簧动力学模型的边界条件,得到方程,计算式如下: 当开始轧制时,轧制时间t等于0,此时的振动位移y0=0,求解方程得到第一系数C1的值以及第二系数C2的值,将所述第一系数C1的值以及第二系数C2的值代入求解结果的计算式中,得到振动位移的机理表达式: 其中,y为振动位移,C1为第一系数,C2为第二系数,Δf为轧制力的波动值,M为工作辊的质量,K为辊间刚度值,t为轧制时间,hin为带钢入口厚度,hout为轧后带钢的出口厚度,Vout为带钢出口速度,Vin为带钢入口速度,hm为带钢轧前厚度,Wz为发生振动的能量。
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