軋機輥系非線性垂直振動特性研究.pdf

1、隨著軋制速度和強度的不斷提高，軋制過程中軋機輥系系統(tǒng)時常出現(xiàn)垂直顫振失穩(wěn)現(xiàn)象。垂直顫振對產(chǎn)品質(zhì)量影響較為嚴重，有的顫振在幾秒內(nèi)就能達到最大值，從而造成厚度差，影響著產(chǎn)品的軋制精度，嚴重時會引起斷帶；有的顫振發(fā)生時雖然不會引起軋件明顯的厚度差，但是會在軋件上產(chǎn)生明暗相間的條紋，影響產(chǎn)品質(zhì)量。因此對軋機垂直振動的研究已成為提高軋制產(chǎn)量以及軋制質(zhì)量的重要課題。
　　本論文首先在考慮軋制界面間的非線性阻尼以及輥系間的非線性剛度的基礎上，建

2、立兩自由度參激振動模型，對軋機工作輥的振動情況進行分析。采用多尺度法求解了系統(tǒng)在不同頻率激勵下的主共振、超諧波共振以及亞諧波共振的解析近似解，得到了系統(tǒng)的幅頻特性方程。分析了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性，得到了阻尼與剛度對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響關系。分析了非線性剛度、非線性阻尼等參數(shù)對系統(tǒng)振動的影響，得到非線性剛度的變化會引起激勵幅值的跳躍，導致幅值的振蕩。
　　其次考慮上、下工作輥之間以及上、下支撐輥與機架之間的非線性剛度和非線性阻尼，建立了四輥軋

3、機輥系四自由度參激垂直耦合振動模型。運用多尺度法求解了該系統(tǒng)在主共振和1:1內(nèi)共振情形下的解析近似解，得到了幅頻特性曲線方程。分析了軋機主要參數(shù)對主共振的影響，通過分析1:1內(nèi)共振幅頻特性曲線發(fā)現(xiàn)內(nèi)共振和主共振一樣存在幅值跳躍現(xiàn)象。通過數(shù)值仿真驗證了模型及分析結果的有效性，并分析了參激耦合振動系統(tǒng)隨參數(shù)變化時的局部分岔現(xiàn)象。
　　再次分析軋機三倍頻顫振和五倍頻顫振的起因，根據(jù)理論分析分別建立軋機三倍頻顫振模型和五倍頻顫振模型，通過