[发明专利]带钢拉矫延伸率、张力损失计算方法及裂纹风险评估方法

说明书

本发明提供一种带钢拉矫延伸率、张力损失计算方法及裂纹风险评估方法，属于带钢精整技术领域。带钢拉矫延伸率计算方法：获取拉矫设备的参数，所述带钢经过辊子时的形状为抛物线形，计算得到带钢经过每个辊子后的残余延伸率，累加带钢经过各个辊子后的残余延伸率。带钢拉矫裂纹风险评估方法：采用上述的带钢拉矫延伸率计算方法，计算得到带钢拉矫后的延伸率，并判断带钢拉矫过程中是否存在裂纹风险；带钢拉矫张力损失的计算方法：带钢在拉矫过程中的变形类型为单侧塑性变形或双侧塑性变形，采用上述的带钢拉矫延伸率计算方法，分别计算得到带钢经过每个辊子后的残余延伸率，得到对应辊子的张力损失，将张力损失累加，得到总的张力损失。

技术领域

本发明涉及带钢精整技术领域，特别是涉及一种带钢拉矫延伸率、张力损失计算方法及 裂纹风险评估方法。

背景技术

拉矫机是采用拉伸与弯曲的联合作用，使得带钢中产生形状不平的短纤维组织和长纤维 组织同时被延伸拉长，在它们弹性收缩之后，由于张应力所产生的永久塑性变形表现为延伸 形式，造成出口板带材的纵向内应力值相同，且方向一致，从而达到矫直的目的。拉矫机用 作破鳞装置可有效降低酸液消耗并显著提高机组速度，用于带钢精整处理可有效消除瓢曲、 浪形和镰刀弯等三维形状的板形缺陷。与张力矫直机相比，拉矫机所需的张力小得多，不会 发生断带事故，也不会影响到带钢的质量，且拉矫机几乎适用于所有的带材加工作业线和各 种金属材料，所以得到了广泛的应用。

但是，目前拉矫机延伸率计算结果的误差通常都较大，其原因在于：一方面在计算时直 接将拉矫过程带钢的上下表面及中心层都当成塑性变形来处理，实际上随着压下量的不同会 发生纯弹性变形、单侧塑性变形和双侧塑性变形等不同情况，而且中心层也有可能没有发生 塑性变形，这样导致计算结果与实际误差较大；另一方面难以准确计算拉矫过程带钢的弯曲 曲率半径，认为曲率半径就是弯曲辊半径的做法与实际情况严重不符，而采用实验模型计算 曲率半径的方法则适应性极差，有时甚至会得到错误的结果；再者，很多计算模型和方法均 没有考虑拉矫过程带钢发生的弹性回复，导致计算结果不够准确。拉矫延伸率精确计算方法 的缺乏使得无法确定合理的弯曲辊和矫直辊的压下量，直接影响到拉矫破鳞机的破鳞效果和 精整拉矫机的板形控制质量，在处理强度高且塑性差的材料时，还可能由于延伸率计算不准 确导致表面应力超过了材料的强度极限而出现裂纹，不仅影响到带钢的表面质量，还会直接 造成废品。。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带钢拉矫延伸率、张力损失 计算方法及裂纹风险评估方法，用于解决现有技术中拉矫机延伸率计算结果误差较大的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种带钢拉矫延伸率计算方法，所述带钢 经过辊子时的形状为抛物线形，包括以下步骤：

获取拉矫设备的参数；

根据带钢经过辊子时的形状、带钢在拉矫过程中的变形类型及所述拉矫设备的参数，分 别计算得到带钢经过每个辊子后的残余延伸率；

累加带钢经过各个辊子后的残余延伸率，获得带钢拉矫后的延伸率。

可选地，根据带钢中性层曲率半径的预设求解范围及预设初始值判断所述带钢在拉矫过 程中的变形类型；

根据带钢经过辊子时的形状、所述带钢在拉矫过程中的变形类型及所述拉矫设备的参数， 计算得到带钢中性层的曲率半径；

获取所述带钢中性层曲率半径计算值与初始值之间差值的绝对值；

若所述绝对值小于等于预设求解误差，则带钢中性层的曲率半径等于所述计算值；

若所述绝对值大于预设求解误差，则根据所述计算值重新判断带钢在拉矫过程中的变形 类型，并计算带钢中性层的曲率半径的新的计算值，直至所述新的计算值与上一次计算值的 差值的绝对值小于等于预设求解误差，此时，带钢中性层的曲率半径等于所述新的计算值；