结晶器非正弦振动曲线

《连铸结晶器非正弦振动波形分析与优化》篇一一、引言在连铸生产过程中，结晶器的振动对于铸坯的质量具有至关重要的影响。

传统的正弦波形振动在许多情况下已经能够满足生产需求，但在某些特殊工艺条件下，非正弦振动波形可能表现出更优越的性能。

本文旨在分析连铸结晶器非正弦振动波形的特点，探讨其优化方法，以期提高铸坯的质量和生产的效率。

二、连铸结晶器非正弦振动波形分析1. 波形特征非正弦振动波形相较于传统的正弦波形，具有更加复杂的数学特征。

其波形包含了多种频率成分，能够更好地适应连铸过程中的复杂工艺条件。

非正弦波形的引入，可以有效地减少铸坯的表面裂纹和夹渣等缺陷，提高铸坯的表面质量。

2. 影响因素非正弦振动波形的形成受到多个因素的影响，包括设备的驱动系统、振动参数的设置以及结晶器与坯料的相互作用等。

其中，设备的驱动系统决定了波形的基频和幅值，而振动参数的设置则会影响波形的形状和频率分布。

此外，结晶器与坯料的相互作用也会对波形产生一定的影响。

三、非正弦振动波形的优化1. 优化目标非正弦振动波形的优化目标主要包括提高铸坯的质量、减少设备故障率以及提高生产效率。

通过优化波形，可以使得铸坯表面更加光滑，减少表面裂纹和夹渣等缺陷，同时降低设备的能耗和维护成本。

2. 优化方法（1）参数调整：通过调整设备的驱动系统和振动参数，改变波形的形状和频率分布，以达到优化目的。

（2）模型优化：建立连铸过程的数学模型，通过模拟和仿真来分析不同波形对铸坯质量的影响，从而找到最优的波形。

（3）实践验证：在生产过程中进行实践验证，通过对比不同波形的生产效果，选择最优的波形进行生产。

四、实验与结果分析为了验证非正弦振动波形的优化效果，我们进行了实验研究。

实验中，我们分别采用了传统的正弦波形和非正弦波形进行连铸生产，并对比了两种波形的生产效果。

实验结果表明，非正弦波形在减少铸坯表面裂纹和夹渣等缺陷方面表现出更优越的性能，同时提高了生产效率。

通过对实验数据的分析，我们找到了最优的非正弦波形，并将其应用于实际生产中。

结晶器非正弦振动波形构造及其同步控制模型1. 引言- 研究结晶器的非正弦振动波形构造及其同步控制模型的背景和意义- 综述结晶器振动控制相关研究现状2. 结晶器非正弦振动波形的构造方法- 简述传统正弦振动控制方法的缺陷- 提出基于波形合成的非正弦振动波形构造方法- 详细介绍构造方法的流程和实现过程- 对比分析非正弦振动波形与正弦波形的控制效果3. 结晶器非正弦振动波形的同步控制模型- 介绍结晶器振动同步控制的理论基础- 建立基于非正弦振动波形的同步控制模型- 分析模型的控制特性和应用效果4. 结晶器振动控制系统的设计与实现- 设计基于非正弦振动波形的控制系统- 包括硬件设计和软件实现- 详细描述实现过程和系统性能测试结果5. 实验结果及分析- 在结晶器振动控制实验平台上进行非正弦振动波形控制实验- 对实验数据进行分析和总结- 对比实验结果与模型预测结果，验证模型的有效性和可靠性6. 结论- 总结研究工作的主要成果和亮点- 展望结晶器非正弦振动波形控制的未来发展方向- 提出后续研究工作的建议和展望第一章：引言1.1 研究背景和意义结晶器是用于生产晶体材料的核心设备之一。

其振动控制是优化结晶器操作的重要措施之一。

传统的结晶器振动控制方法采用正弦波振动，但这种方法存在许多缺陷，例如波形单一、控制精度不高等。

因此，为了更好地控制结晶器振动，提高晶体生长的质量和效率，研究结晶器非正弦振动波形构造及其同步控制模型具有重要的现实意义和应用价值。

1.2 相关研究现状在结晶器振动控制领域，已经有很多学者对传统正弦波振动的缺陷和改进进行了深入的研究和探讨。

例如，利用多单元PID控制策略进行振动控制，使用非线性控制策略进行振动控制等。

此外，还有一些学者探索基于滑模控制的结晶器振动控制方法。

但是，这些方法难以实现结晶器振动波形的复杂控制，无法满足实际应用的需求。

第二章：结晶器非正弦振动波形的构造方法2.1 传统正弦振动控制方法的缺陷传统的结晶器振动控制方法采用正弦波振动的缺点在于波形单一、控制精度不高、无法实现复杂波形控制等。

《连铸结晶器非正弦振动波形分析与优化》篇一一、引言连铸技术是现代钢铁工业的重要环节，其中结晶器的振动对铸坯的质量具有决定性影响。

传统的连铸结晶器多采用正弦振动波形，但在实际生产过程中，由于多种因素的影响，非正弦振动波形变得较为常见。

本文旨在分析连铸结晶器非正弦振动波形的特点及其对铸坯质量的影响，并探讨相应的优化措施。

二、非正弦振动波形分析1. 波形特征非正弦振动波形相较于传统的正弦波形，其特点在于波形的不规律性和复杂性。

在连铸过程中，结晶器的非正弦振动通常受到设备参数、铸坯特性以及外部环境等多重因素的影响。

非正弦波形的特征参数包括波峰数、波谷数、波峰波谷的幅度比等。

2. 影响因素（1）设备参数：结晶器本身的机械性能、振动系统的稳定性等都会对非正弦波形的形成产生影响。

（2）铸坯特性：铸坯的成分、温度分布等也会影响结晶器的振动波形。

（3）外部环境：如温度、湿度等环境因素也可能导致非正弦波形的出现。

三、非正弦振动波形对铸坯质量的影响1. 铸坯表面质量非正弦振动可能导致铸坯表面出现不规则的凹凸不平，增加表面缺陷的概率。

2. 内部组织结构非正弦振动波形可能影响铸坯的冷却速率和凝固过程，从而影响其内部组织结构。

四、优化措施1. 优化设备参数通过调整结晶器及振动系统的机械参数，如振动频率、振幅等，以达到改善非正弦波形的效果。

同时，对设备进行定期维护和检修，确保其运行稳定。

2. 调整铸坯成分与温度控制根据铸坯的成分和温度分布特点，调整连铸过程中的工艺参数，如浇注温度、冷却水流量等，以减少非正弦波形的产生。

3. 引入先进控制技术采用先进的控制算法和控制系统，如模糊控制、神经网络控制等，对连铸过程中的振动波形进行实时监测和调整，以实现更精确的波形控制。

4. 强化操作管理加强操作人员的培训和管理，提高其对连铸过程的理解和操作技能，减少人为因素导致的非正弦波形问题。

五、结论连铸结晶器的非正弦振动波形是影响铸坯质量的重要因素。

摘要结晶器是连铸机的关键设备之一，结晶器振动是影响连铸生产质量和产量的重要因素。

因此，对结晶器振动系统进行研究有着重要意义和实用价值。

本文介绍了结晶器振动技术的发展以及结晶器非正弦振动技术在国内外的研究与应用，并在了解国内外结晶器非正弦振动系统和分析结晶器非正弦振动规律以及工艺参数的基础上，结合某板坯连铸机采用的短杆式结晶器液压振动系统，着重于研究结晶器液压非正弦振动系统的动态特性以及结晶器四连杆振动机构的运动学、动力学特性,主要进行了以下几个方面的工作：1）在全面了解结晶器液压振动系统、液压伺服系统的建模方法和仿真的基础上，研究了结晶器液压振动系统的工作原理，建立了相应数学模型。

2）根据建立的数学模型，利用软件Matlab中的SIMULINK模块实现系统动态结构图，通过对液压振动系统进行动态仿真计算分析，得到了系统主要控制量的仿真曲线,研究了系统中主要参数的变化对结晶器液压非正弦振动系统性能的影响。

3）利用三维实体建模软件Pro/E和机械系统动力学分析软件ADAMS，建立了结晶器平行四连杆振动装置的三维虚拟样机模型，通过对平行四连杆振动机构的动力学仿真，得到了在不同振幅，不同振动频率条件下机构的运动学、动力学规律以及相关特性。

对结晶器液压非正弦振动系统的动态特性仿真研究以及对结晶器四连杆振动机构的动态行为仿真研究，其计算结果为连铸机结晶器液压非正弦振动装置的设计、改进及维护提供了数据，也为结晶器液压非正弦振动装置实现高频、小振幅的振动条件提供了理论依据。

关键词:连铸结晶器;非正弦振动;液压振动系统;SIMULINK;ADAMS;动态仿真ABSTRACTThe mould is one of the key devices of continuous casting machine,and the yield and quality of continuous casting mainly depend on the vibration of mould.Therefor,it is quite significant to study mould vibration system.The development of mould vibration technology and the mould non-sine wave vibration technology at home and broad are introduced in the bined with short lever electro-hydraulic mould vibration system,the whole research on dynamic characteristics of mould hydraulic non-sine vibration system and kinematics and dynamics characteristics of mould four-link vibration mechine are based on both the acquirment of mould non-sine vibration system and analysis of mould non-sine vibration regularity. This study puts emphasis upon several parts:1) On basis of knowing about mould hydraulic vibration system and modeling methodologies and simulation and optimization of draulic servo system,study the structure of mould hydraulic vibration and build mathematic model.2) According to the mould hydraulic vibration mathematics model,analyzed the dynamic characteristic of the mould hydraulic vibration system with the MATLAB/Simulink module,figured out the simulation curve of main controlled variable.Effect of main parameters to the system performances is analyzed.3) Based on the 3D prototyping model of mould four-link vibration mechine with Pro/E and ADAMS and dynamic simulation ,study the kinematics and dynamics characteristics of mechine with different frequencies and amplitedes.Results of dynamic characteristic analysis will provide theoretic data for design and improvement to the continuous caster. It will provide theoretic support for the oscillating mechanism using high frequency and short stroke oscillation parameters.Key Words:Contunuous casting mould;Non-sine vibration;Hydraulic vibration system;SIMULINK;ADAMS;Dynamic simulation目录第一章绪论 (1)1.1 连铸及结晶器简介 (1)1.2 结晶器振动技术的发展 (2)1.3 连铸结晶器非正弦振动技术在国内外的研究与应用 (4)1.4 课题来源及研究意义 (6)1.5 课题主要研究内容 (6)第二章连铸结晶器非正弦振动理论分析 (8)2.1 结晶器非正弦振动产生机理 (8)2.1.1 结晶器润滑机理 (8)2.1.2 结晶器最佳振动波形产生机理 (9)2.2 结晶器非正弦振动波形及数学表达式 (11)2.2.1 三角形振动波形 (11)2.2.2 普通非正弦波 (13)2.2.3 复合正弦波 (15)2.3 结晶器非正弦振动参数分析 (16)2.3.1 非正弦振动工艺参数分析 (16)2.3.2 非正弦振动工艺参数的确定 (17)2.3.3 非正弦振动基本参数的确定 (18)第三章连铸结晶器液压振动系统研究 (20)3.1 结晶器液压振动系统组成及原理 (20)3.2 结晶器液压振动系统的技术要求 (21)3.3 结晶器液压振动系统建模 (22)3.3.1 液压系统常用建模方法 (22)3.3.2 结晶器液压振动系统简化 (24)3.3.3 结晶器液压伺服系统数学模型 (24)3.4 系统参数的确定 (27)3.4.1 系统基本参数 (27)3.4.2 参数的计算说明 (28)第四章连铸结晶器液压振动系统仿真分析 (29)4.1 仿真软件的选用及模型实现 (29)4.2 仿真结果及动态特性分析 (32)4.2.1 不同输入信号下动态特性分析 (32)4.2.2 不同系统参数下动态特性分析 (34)第五章连铸结晶器四连杆振动机构动态仿真 (36)5.1 三维虚拟样机模型的建立 (36)5.1.1 建模及仿真软件简介 (36)5.1.2 机构中零部件三维造型及装配 (37)5.1.3 机构间运动副、约束力及运动激励的施加 (38)5.2 四连杆振动机构运动学分析 (39)5.2.1 杆件角速度及角加速度仿真结果分析 (40)5.2.2 结晶器速度及加速度仿真结果分析 (42)5.3 四连杆振动机构动力学分析 (43)5.3.1 各构件动支反力仿真结果 (44)5.3.2 构件动支反力变化规律分析 (45)第六章结论 (47)参考文献 (48)致谢 (51)个人简历及在学发表论文 (52)第一章绪论1.1 连铸及结晶器简介连铸即连续铸钢技术，是指将高温钢液连续的浇铸到一个或多个强制水冷的金属型腔内。