机械工程学报

作者：和东平, 蒋莉, 徐慧东, 刘元铭, 王涛

单位：1. 太原理工大学机械工程学院 太原 030024;2. 金属成形技术与重型装备全国重点实验室 太原 030024;3. 海安太原理工大学先进制造与智能装备产业研究院 海安 226601;4. 成都工业学院智能制造学院 成都 611730

关键词：轧机,水平非线性振动,分数阶建模,多尺度法,智能衬板；

基金：国家自然科学基金(52205404，52375367，51905369);山西省基础研究计划(202203021212293，202203021221054)、海安太原理工大学先进制造与智能装备产业研究院开放(2023HA-TYUTKFYF004)和新疆智能装备研究院定向委托科研(XJYJY2024012)资助项目。

板带轧机振动理论的研究对板材的质量和设备的稳定运行至关重要。考虑轧制力的水平动态激励、工作辊轴承座与牌坊之间的非线性阻尼、非线性刚度以及间隙等因素的影响，建立轧机工作辊水平非线性振动分数阶动力学模型。通过平均法求解得到了上工作辊水平非线性振动的幅频特性曲线方程，分析轧制力的水平动态激励幅值、刚度系数、非线性阻尼系数以及分数阶微分项的系数与阶次对系统主共振幅频特性曲线的影响。设计一种用于安装在轧机牌坊和上工作辊轴承座之间的液压智能衬板，运用多尺度法求解得到安装智能衬板系统的幅频特性曲线方程，分析衬板的刚度系数和阻尼系数对幅频特性的影响，通过数值仿真研究智能衬板对水平非线性振动的控制效果，最后通过试验验证智能衬板设计的可行性和正确性，为轧机非线性动力学分析及稳定性控制提供了一种新思路，对现实生产具有重要指导意义。

来源：2024年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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