铝板热轧工作辊温度场分析

doi:10.3969/j.issn.1005-3026.2015.10.028

东北大学学报:自然科学版 ›› 2015, Vol. 36 ›› Issue (10): 1496-1500.DOI: 10.3969/j.issn.1005-3026.2015.10.028

铝板热轧工作辊温度场分析

高山凤，郗安民，刘鸿飞，王超

(北京科技大学机械工程学院，北京100083)

收稿日期:2014-04-11 修回日期:2014-04-11 出版日期:2015-10-15 发布日期:2015-09-29
通讯作者: 高山凤
作者简介:高山凤(1983-)，女，天津人，北京科技大学博士研究生；郗安民(1957-)，男，山西运城人，北京科技大学教授，博士生导师.
基金资助:
内蒙古自治区战略性新兴产业专项资金项目(2012).

Temperature Field of Hot Rolling Work-Roll for Aluminum Sheet

GAO Shan-feng， XI An-min， LIU Hong-fei， WANG Chao

School of Mechanical Engineering， University of Science and Technology Beijing， Beijing 100083， China.

Received:2014-04-11 Revised:2014-04-11 Online:2015-10-15 Published:2015-09-29
Contact: GAO Shan-feng
About author:-
Supported by:
-

摘要/Abstract

摘要： 为使计算结果接近实际轧制中工作辊的热行为，根据工作辊旋转一周依次经历不同的换热条件，将工作辊圆周方向的坐标转换为时间坐标，施加相应的边界条件.通过对工作辊温度场的分析，得出距工作辊表面10~19mm的区域，温度缓慢增加，大于19mm的区域温度几乎不变；深度在2～10mm之间的区域，温度接近轴对称分布；只有1%左右的区域即距表面小于2mm的区域，温度变化剧烈，并且很快达到动态稳定.轧制速度对距工作辊表面深度大于2mm区域的温度影响很小；在轧制节奏小于0.5时，继续减小轧制节奏对工作辊温度的影响较小.

关键词: 工作辊, 温度, 轧制速度 , 轧制节奏, 有限元

Abstract: Upon the different heat transfer conditions experienced in a revolution， the coordinates of the circumferential direction of work-roll were converted to time coordinate， and the corresponding boundary conditions were added. These methods can make the results close to the thermal behavior of actual rolling. After analyzing the temperature field of work-roll， it shows that the temperature in the depth of 10~ 19mm increases slowly， while keeps constant in the depth over 19mm， as well as nearly axial symmetrical distribution in the depth of 2~ 10mm. It can quickly reach dynamic stability after drastically changing in less than 2mm depth namely about 1% area. Rolling speed of the work-roll has little effect on the temperature in the depth of greater than 2mm. When the rolling rhythm is less than 0.5， reducing it will have little influence on the temperature of the work-roll.

Key words: work-roll, temperature, rolling speed, rolling rhythm, finite element

中图分类号:

TG333.7

高山凤，郗安民，刘鸿飞，王超. 铝板热轧工作辊温度场分析[J]. 东北大学学报:自然科学版, 2015, 36(10): 1496-1500.

GAO Shan-feng， XI An-min， LIU Hong-fei， WANG Chao. Temperature Field of Hot Rolling Work-Roll for Aluminum Sheet[J]. Journal of Northeastern University:Natural Science, 2015, 36(10): 1496-1500.

参考文献

[1]Hashimoto M，Oda T，Hokimoto K，et al.Development and application of high-speed tool steel rolls in hot strip rolling［J］. Nippon Steel Technical Report，1995，66:82-90.
[2]Park C M，Kim W S，Park G J.Thermal analysis of the roll in the strip casting process［J］.Mechanics Research Communications，2003，30(4):297-310.
[3]Wang S R，Tseng A A.Macro- and micro-modeling of hot rolling of steel coupled by a micro-constitutive relationship［J］.Iron and Steelmaker，1996，32(9):49-61.
[4]Abbaspour M，Saboonchi A.Work roll thermal expansion control in hot strip mill［J］.Applied Mathematical Modeling，2008，32(12):2652-2699.
[5]Serajzadeh S，Mucciardi F.Modeling the work-roll temperature variation at unsteady condition［J］.Modeling and Simulation in Materials Science and Engineering，2003，11(2):179-194.
[6]汪涓，曹燕，郝振宇，等.热轧工作辊温度场有限元分析［J］.热加工工艺，2013，42(3):102-104.(Wang Juan，Cao Yan，Hao Zhen-yu，et al.Finite element analysis on temperature field of work roll in hot rolling strip mill［J］. Hot Working Technology，2013，42(3):102-104.)
[7]孔祥伟，李壬龙，王秉新，等.轧辊温度场及轴向热凸度有限元计算［J］.钢铁研究学报，2000，12(sup1):51-54(Kong Xiang-wei，Li Ren-long，Wang Bing-xin，et al.FEM calculation of temperature field and axial thermal crown for work roller［J］.Journal of Iron and Steel Research，2000，12(sup1):51-54.)
[8]Sonboli A，Serajzadeh S.A model for evaluating thermo-mechanical stresses within work-rolls in hot-strip rolling［J］.Journal of Engineering Mathematics，2012，72(1):73-85.
[9]Sonboli A，Serajzadeh S.Prediction of thermal stresses and temperature field in work rolls during hot strip rolling process［J］.Materials Science and Technology，2010，26(3):343-351
[10]Benasciutti D，Brusa E，Bazzro G.Finite elements prediction of thermal stresses in work roll of hot rolling mills［J］.Procedia Engineering，2010，2(1):707-716.
[11]李维刚，刘相华，郭朝晖.带钢热连轧工作辊温度场与热凸度的数值模拟［J］.中国有色金属学报，2012，22(11):3176-3185.(Li Wei-gang，Liu Xiang-hua，Guo Zhao-hui.Numerical simulation of temperature field and thermal crown of work roll during hot strip rolling［J］.The Chinese Journal of Nonferrous Metals，2012，22(11):3176-3185.)

[1]	朱庆丰，闫渤，冯志鑫，左玉波. 2195铝合金不同速度热轧过程数值模拟及实验研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(4): 502-509.
[2]	库尔班江·乌丝曼，戴晓业，史琳. 相变材料的特点及热物性分析[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(4): 510-516.
[3]	卢晓红，顾瀚，丛晨，阮飞翔. Inconel 718介观尺度薄壁件微铣削力预测[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(2): 242-250.
[4]	唐秀洁，赵文，路博，李伟伟. 咬合管幕结构的抗弯性能及影响参数分析[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2023, 44(2): 289-298.
[5]	吴冠庆，魏进，岳夏冰，阴增亮. 低填方钢波纹管涵洞受力变形特性及垂直土压力计算[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(9): 1337-1345.
[6]	彭立港，孙一李全，赵羽习，袁静. 钢框架-再生混凝土空心条板填充墙的抗震性能[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(8): 1183-1191.
[7]	安国青，王蕊，赵晖，李铁英. 双钢板混凝土组合板在撞击荷载下的动力响应[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(8): 1192-1200.
[8]	张思佳，胡贤磊，刘相华. 轧制差厚板方盒件拉深成形的实验与数值模拟[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(6): 801-808.
[9]	罗忠，刘家希，刘凯宁，孙凯. 弹性环式支承结构动刚度分析及其对转子系统的影响[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(5): 667-673.
[10]	李奇，于天彪，王宛山. 光学自由曲面铣床静动态特性研究[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(5): 674-680.
[11]	王连广，蒙玉琪，王梓晴. 预制压型钢板混凝土组合板和钢梁连接及其有限元分析[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(4): 575-581.
[12]	陈小辉，张珩，刘明月，侯东晓. 开孔碳纤维复合材料层合板的拉伸失效有限元分析[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(3): 397-403.
[13]	李琳辉，张鑫亮，连静，周雅夫. 多因素影响下的纯电动汽车电耗算法优化[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(2): 228-235.
[14]	杨森宇，付天亮，朱美君，王昭东. Q960E超高强钢板控温淬火试验研究与应用[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(11): 1570-1574.
[15]	赵永，赵乾百，王述红，李友明. 不同温度场下断层黏滑失稳过程模拟[J]. 东北大学学报（自然科学版）, 2022, 43(10): 1453-1460.

铝板热轧工作辊温度场分析

Temperature Field of Hot Rolling Work-Roll for Aluminum Sheet

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价