Problems of modelling of yield stress in the on-line control of hot rolling processes

• Autorzy: Svietlichnyj, D.

Warianty tytułu

PL

Problemy modelowania naprężenia uplastyczniającego przy sterowaniu w czasie rzeczywistym procesem walcowania na gorąco

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Model of the yield stress, applicable lo the on-line control of hot steel plate rolling, is described in the paper. Developed model has a physical meaning. Three methods, based on an analysis of large number of experimental data, arc applied for evaluation of coefficients in the model. These methods arc approximation, optimisation and artificial neural network. Yield stress was not measured directly. It was determined from the roll force measurements, using inverse calculations of Sims equation. The results for three groups of steels (two carbon-manganese steels and one niobium steel), arc presented in the publication. The adaptation technique is described in the paper, as well. Application of the adaptation technique allows for immediate reaction of the system on the changes of yield stress. Experimental validation of the model confirmed its good accuracy and usefulness for the on-line control of the hot plate rolling process.

PL

W artykule opisano model naprężenia uplastyczniającego przystosowany do sterowania w czasie rzeczywistym walcowaniem blach grubych na gorąco. Opracowany model ma podstawy fizyczne. Trzy metody oparte o analizę dużej liczby danych doświadczalnych zastosowano do wyznaczania współczynników modelu. Tymi metodami są aproksymacja, optymalizacja oraz sztuczna sieć neuronową. Naprężenie uplastyczniające nic było wyznaczone bezpośrednio. lecz przez pomiary siły walcowania i obliczenia odwrotne z zastosowaniem metody Simsa. W pracy przedstawiono wyniki dla trzech grup stali (dwóch węglowo-manganowych oraz jednej z dodatkiem niobu). Przedstawiono również metodę adaptacyjną. Zastosowanie adaptacji pozwala na szybkie reagowanie systemu na zmiany warunków walcowania a więc i na zmiany naprężenia uplastyczniającego. Weryfikacja modelu na danych doświadczalnych wskazuje na dobrą dokładność oraz możliwość implementacji go do systemów sterowania w czasie rzeczywistym procesem walcowania blach na gorąco.

Słowa kluczowe

PL

walcowanie na gorąco; modelowanie; naprężenie

EN

hot rolling process; modelling; stress

• Czasopismo: Archives of Metallurgy
• Rocznik: 2000
• Tom: Vol. 45, iss. 4
• Strony: 435-450
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Svietlichnyj, D.

• Wydział Metalurgii i Inżynierii Materiałowej AGH, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30

Bibliografia

• [1] R. B. Sims, The Calculation of Roll Force and Torque in Hot Rolling Mills. Proc. Inst. Mcch. Eng., 168, 191-200 (1954).
• [2] F. Grosman, Problems of Selection of a Flow Stress Functions for Computer Simulation of Manufacturing. Proc. CCME’97. eds. R. Ciesielski, B. Ciszewski, J. Gronostajski, H. Hawrylak, J. Kmita, S. Kobielak, Wroclaw, 67-76 (1997).
• [3] W. L. Roberts, Hot Rolling of Steel, Marcel Dekker, New York, 1983.
• [4] J. G. Lenard, M. Pietrzyk, U Cser, Mathematical and Physical Simulation of the Properties of Hot Rolled Products, Elsevier, Amsterdam, 1999.
• [5] J. H. Beynon, C. M. Sellars, Modelling Microstructure and its Effect during Multipass Hot Rolling. ISIJ Int., 32, 359-367 (1992).
• [6] P. D. Hodgson, D. C Collinson, 1990. The calculation of Hot Strength in Plate and Strip Rolling of Niobium Microalloyed Steels. Proc. Symp. Mathematical Modelling of Hot Rolling of Steel, (ed.). Yue, S., Hamilton. 239-250.
• [7] D. Svietlichnyj, Z. Urbanowicz, M. Pietrzyk, Propozycja modelu projektowania schematu gniotów w walcowni blach grubych na gorąco, przystosowanego do pracy w systemie on-line. Proc. Conf. KomPlasTech’98, eds. M. Pietrzyk, J. Kusiak, A. Piela, Bukowina Tatrzańska. 1998, 209-218 (in Polish).
• [8] D. Sviellichnyj, K. Dudek, M. Pietrzyk, Dobór modelu naprężenia uplastyczniającego do programu sterującego walcowaniem blach grubych w czasie rzeczywistym. Proc. Conf. PLAST’98. Ustroń, 1998, 1-8 (in Polish).
• [9] E. Hadasik, A. Płoch, L Schindler, B. Machulec, Wykorzystanie technik komputerowych do realizacji badań plastometrycznych, Proc. Conf. Zastosowanie komputerów w zakładach przetwórstwa metali, eds. J. Kusiak, J. Majta, A. Piela, M. Pietrzyk, Koninki, 1996, 41-47 (in Polish).
• [10] J. Kliber, New Approaches in Describing Full Stress-Strain Curves, Proc. FormabiIity’94, ed., Bartecek J., Ostrava, 77-83 (1994).
• [11] C. M. Sellars, Modelling Microstructural Development During Hot Rolling. Mat. Sci. Techn. 6, 1072 1981 (1990).
• [12] C. Devadas, I. V. Samarasekera, E. B. Hawbolt, The Thermal and Metallurgical State of Steel Strip during Hot Rolling Pan III. Microstructural Evolution. Metall. Trans., 22A, 335-349 (1991).
• [13] R. Kuziak, Y.-W. Cheng, M. Głowacki, M. Pietrzyk, Modelling of the Microstructure and Mechanical Properties of Steels during Thermomechanical Processing. NIST Technical Report 1393, Boulder, 1997.
• [14] D. Svietlichnyj, K. Dudek, Z. Urbanowicz, M. Pietrzyk, Wyznaczenie współczynników funkcji naprężenia uplastyczniającego dla programu sterującego walcowaniem blach grubych w czasie rzeczywistym. Proc. KomPlasTech'99, eds. A. Picia, F. Grosman, M. Pietrzyk, J. Kusiak, Szczyrk, 1999, 173-180 (in Polish).
• [15] D. Svietlichnyj, Wybrane problemy przygotowania danych i uczenia sztucznych sieci neuronowych. Proc 3rd Seminar NeuroMet'99, Kraków, 1999, 39-56 (in Polish).