[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

权利要求书

1.一种带钢拉矫延伸率计算方法，其特征在于：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。

2.根据权利要求1所述的带钢拉矫延伸率计算方法，其特征在于：

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；

根据所述带钢中性层的曲率得到带钢经过对应辊子后的残余延伸率。

3.根据权利要求2所述的带钢拉矫延伸率计算方法，其特征在于：根据所述带钢中性层曲率半径确定带钢中性层的偏移量，根据所述偏移量确定所述带钢在拉矫过程中的变形类型。

4.根据权利要求1所述的带钢拉矫延伸率计算方法，其特征在于：M为带钢所受的弯矩，带钢在拉矫过程中的变形类型包括纯弹性变形、单侧塑性变形及双侧塑性变形；

对于纯弹性变形：

M＝BkEh³/12；

对于单侧塑性变形：

对于双侧塑性变形：

其中B为带钢宽度，k为带钢曲率，E为带钢弹性模量，h为带钢厚度，λ为带钢的强化系数，λ＝E₁/E，E₁为带钢的强化模量，z_n为中性层偏移量，c为弹性核厚度。

5.根据权利要求4所述的带钢拉矫延伸率计算方法，其特征在于：带钢中性层的曲率半径ρ＝2M/(T·sinα·tanα)；

其中，T为带钢所受的张力，α为带钢所受张力作用的方向与所述抛物线顶点的切线方向之间的夹角。

6.根据权利要求5所述的带钢拉矫延伸率计算方法，其特征在于：采用带钢曲率半径、中性层偏移量和弯矩计算带钢中心层弹性回复后的残余延伸率，

残余延伸率ε_c＝z_n/ρ-z_nM/(EI)，其中I为带钢的惯性矩。

7.根据权利要求5所述的带钢拉矫延伸率计算方法，其特征在于：α＝θ+δ-β，

其中P为压下量，R为对应辊子的半径，L为对应辊子在带钢运动方向上与相邻辊子之间的辊距。

8.根据权利要求4所述的带钢拉矫延伸率计算方法，其特征在于：

单侧塑性变形包括：

带钢的一侧发生弹塑性变形而中心层和另一侧只发生弹性变形的情况，以及

带钢的一侧和带钢的中心层均发生弹塑性变形，而带钢的另一侧发生弹性变形的情况；

双侧塑性变形包括：

带钢的两侧均发生弹塑性变形而带钢的中心层发生弹性变形的情况，以及

带钢的两侧和中心层均发生弹塑性变形的情况。

9.一种带钢拉矫裂纹风险评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用如权利要求1～8任一项所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；

所述带钢拉矫后的延伸率包括带钢表面的总延伸率，根据所述带钢表面的总延伸率确定带钢拉矫时带钢表面所受到的应力；

带钢拉矫时表面所受到的应力超过带钢的抗拉强度，则判断带钢拉矫过程中存在裂纹风险。

10.一种带钢拉矫张力损失的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

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；

采用如权利要求1～8任一项所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；

根据带钢经过对应辊子后的残余延伸率，得到对应辊子的张力损失；

将各个辊子的张力损失累加，得到带钢在拉矫过程中总的张力损失。