高强钢板材制成的变截面梁类构件具有更优良的力学性能,轻质、高刚度、稳定性好,是实现轻量化的有效途径。作为一种全新的渐进成形装备,定模动辊装备综合应用辊组渐进成形方式和定模高精度成形优势,成功实现高强钢变截面精确成形。实现大载荷下多个道次协同运动控制,需要以由先进高强钢板材变形与驱动电机、传动机构、模具-轧辊系统共同构成的多物理场耦联系统动力学分析为前提。本课题提出基于能量原理,针对包含五组动辊的定模动辊辊弯成形装备进行包含高强钢成形在内的机电系统动力学分析方法。通过理论分析本课题研究机电耦合系统的结构组成、受力情况和运动过程,构建装备等效简化模型,建立综合考虑系统电机控制参数、先进高强钢板材种类、定模及动辊组机构设计参数、不同成形速度、不同横截面下动态载荷的系统动力学模型,推导得到单个物理场部分能量的数学表达式,根据能量转化关系建立系统能量守恒方程,与电机动力学方程联立得本系统动力学微分方程组。变形抗力是辊弯成形装备各道次机架与轧辊设计制造的必要参数,只有依据辊弯成形过程中超高强钢发生塑性变形的动态变形抗力,才能设置控制参数,实现设定的系统运动。本文选用有限元仿真软件ABAQUS对淬火延性钢QP980五道次定模动辊变高度辊弯成形过程展开仿真分析,获得板材模拟成形过程中的等效应力、应变云图,板材成形力及成形力矩,为优化装备性能提供可靠的性能参数。通过理论分析确定动力学微分方程组中的所有参数取值,应用四阶龙格库塔法在MATLAB中编写程序求解,得到定模动辊变高度辊弯成形系统各伺服电机电流,轧辊与机架运动的速度、加速度等系统参数,确定板料变形抗力、轧辊作用力,各轴载荷及电机驱动力矩与各轧辊伺服运动的速度、加速度关系,获得的结果应用于装备研制。经实验验证,装备性能达到设计要求,成功实现QP980板材高精度变高度构件制造,对不同构件的定模动辊变截面辊模成形装备的设计具有理论指导意义。