波纹辊轧机辊系垂直振动特性研究

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波纹辊轧机在轧制复合板过程中由于辊型曲线的影响经常会发生振动现象,波纹辊轧机辊系的垂直振动会影响轧制过程的稳定性,影响复合板表面质量与结合强度,严重时甚至会危害轧机设备安全,不利于轧制生产高效连续进行。为了提高波纹辊轧机系统稳定性、改善轧制复合板材的质量和性能,本文研究了动态轧制力影响下的波纹辊轧机辊系振动特性,并对波纹辊轧机垂直振动特性进行了仿真分析与实验测试。首先,本文研究了动态轧制力影响下波纹辊轧机辊系的非线性垂直振动特性,在动态轧制力特性影响下波纹辊轧机辊系垂直振动模型的基础上,对振动系统在自治情况与非自治情况下的稳定性进行了分析。确定了波纹辊轧机辊系垂直振动系统在自治情况下各平衡状态的稳定性和类型,根据奇异性理论得到系统在非自治情况下的转迁集及相应的分岔拓扑图。采用平均法求解得到非线性振动模型的幅频特性方程,分析得到各非线性因素变化对波纹辊轧机辊系振动系统幅频响应的影响。然后,利用ABAQUS软件对波纹辊轧制过程进行了仿真模拟,对轧制过程中的轧制力变化情况进行了分析,求解了波纹辊轧机辊系的固有频率与主振型,利用ADAMS动力学分析软件的Vibration模块,对波纹辊轧机辊系垂直振动系统进行了仿真分析,得到不同参数对波纹辊轧机垂直振动的影响。最后,采用现代测试技术组建了波纹辊轧机辊系垂直振动测试系统,对铜铝复合板波纹辊轧制过程进行综合测试,深入了解波纹辊轧机在不同压下量和不同轧制速度等工况下波纹辊轧机的垂直振动特性。通过对采集的振动信号进行数据处理与分析,进而对波纹辊轧机的振动特性及振动影响因素展开更加深入的研究。
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