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申请/专利权人：东北大学

摘要：本发明提供一种基于数据驱动的轧制过程轧辊磨损预测方法，涉及轧钢自动控制技术领域。该方法首先确定影响轧辊磨损的主要特征参数；并建立四辊轧机轧辊‑轧件热力耦合有限元模型，获取轧制过程不同工况下的接触应力分布；再按照轧制过程中窜辊位置，沿轧辊宽度方向将轧辊辊面划分成一系列离散的磨损单元；并根据实际轧制过程，获取轧制过程工艺参数、接触应力、接触宽度、磨损长度、轧制现场轧辊磨损量实测值以及轧辊磨损计算值；最后建立数据机理融合的轧辊磨损值预测模型，进行轧辊磨损值预测。该方法在提高计算速度的同时，提高预测模型的计算精度，从而实现轧制过程中轧辊磨损的准确预测。

主权项：1.一种基于数据驱动的轧制过程轧辊磨损预测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1：确定影响轧辊磨损的特征参数；步骤2：建立四辊轧机轧辊-轧件热力耦合有限元模型，获取轧制过程不同工况下的接触应力分布；步骤3：按照轧制过程中窜辊位置，沿轧辊宽度方向将轧辊辊面划分成一系列离散的磨损单元；步骤3.1：确定轧辊辊面磨损边界；确定轧制过程中最大窜辊位置、轧辊和轧件始终接触区域以及轧辊和轧件最大接触区域，进而确定轧辊辊面磨损边界；磨损边界包括磨损内边界和外边界；步骤3.2：沿轧辊辊面磨损边界将轧辊辊面划分成一系列离散的磨损单元；将按照等比例轧辊辊面磨损内边界和外边界之间的区域，划分步长为最小窜辊量；将轧辊辊面磨损内边界和外边界之外的区域按照等比例划分，划分步长为N倍的最小窜辊量；步骤4：根据实际轧制过程，获取轧制过程工艺参数、接触应力、接触宽度、磨损长度、轧制现场轧辊磨损量实测值以及轧辊磨损计算值；步骤4.1：根据实际轧制过程，获取轧制过程工艺参数；根据实际轧制过程，获取轧辊直径、轧制速度、变形温度、弯辊力、压下率和出口厚度这些工艺参数；步骤4.2：获取轧辊沿轧辊宽度方向的接触应力；根据步骤2.3，按照拟合曲线，输入沿轧辊宽度方向各网格单元距离轧辊中心位置的距离，计算得到各网格单元的接触应力值；步骤4.3：获取轧辊和轧件间的接触宽度；根据自由宽展计算公式，得到各机架变形区理论接触宽度，并根据来料宽度和成品宽度，对理论自由宽展量进行修正，得到轧辊和轧件间的接触宽度；步骤4.4：获取磨损长度；根据轧辊和轧件间的接触宽度，按照步骤3.2进行磨损单元划分，根据秒流量恒定原则确定各磨损单元对应的磨损长度；步骤4.5：获取轧制现场轧辊磨损量实测值；根据上线辊型和下线辊型，获得轧辊宽度方向的总磨损量；进一步根据步骤3.2的磨损单元划分结果，确定各磨损单元的磨损量；步骤4.6：基于轧辊磨损机理，计算轧辊磨损值；基于Archard公式得到轧辊磨损机理计算公式计算轧辊磨损值，并将计算出的轧辊磨损值作为影响轧辊磨损的又一个特征参数，对预测模型进行增维；步骤5：建立数据机理融合的轧辊磨损值预测模型，进行轧辊磨损值预测。

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