DYNAMICS ANALYSIS AND CONTROL OF ROLLING MILL VIBRATION SYSTEM WITH NONLINEAR VIBRATION ABSORBER

LIU Fei; FENG Mengyu; MA Chao; LUO Ruixue

doi:10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.002

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DYNAMICS ANALYSIS AND CONTROL OF ROLLING MILL VIBRATION SYSTEM WITH NONLINEAR VIBRATION ABSORBER

·Vibration·Noise·Monitoring·Diagnosis· | 更新时间：2025-05-19

- DYNAMICS ANALYSIS AND CONTROL OF ROLLING MILL VIBRATION SYSTEM WITH NONLINEAR VIBRATION ABSORBER
- Journal of Mechanical Strength Vol. 47, Issue 5, Pages: 12-18(2025)
- 作者机构：
  
  1.西安科技大学电气与控制工程学院，西安 710054
  2.陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室，西安 710054
  3.西安市电气设备状态监测与供电安全重点实验室，西安 710054
- 作者简介：
  
  FENG Mengyu, E-mail: fmy13393947965@163.com
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(51905416);Scientific Research Program of Shaanxi Provincial Department of Education(20JK0758)
- DOI：10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.002
  CLC： TH113.1
- Received：19 October 2023，
  
  Revised：16 November 2023，
  
  Published：15 May 2025
- 稿件说明：
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刘飞，冯梦雨，马超，等. 含非线性吸振器的轧机振动系统动力学分析与控制［J］. 机械强度，2025，47（5）：12-18.

LIU Fei，FENG Mengyu，MA Chao，et al. Dynamics analysis and control of rolling mill vibration system with nonlinear vibration absorber［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（5）：12-18.
刘飞，冯梦雨，马超，等. 含非线性吸振器的轧机振动系统动力学分析与控制［J］. 机械强度，2025，47（5）：12-18. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.002.

LIU Fei，FENG Mengyu，MA Chao，et al. Dynamics analysis and control of rolling mill vibration system with nonlinear vibration absorber［J］. Journal of Mechanical Strength，2025，47（5）：12-18. DOI： 10.16579/j.issn.1001.9669.2025.05.002.

摘要

针对板带轧机动态轧制过程中的非线性垂直振动控制问题，引入含有碟形弹簧的非线性吸振器。首先，考虑轧机垂直方向上动态轧制力的非线性约束，建立非线性动力吸振器控制下的两自由度轧机辊系垂直振动数学模型，采用多尺度法求解系统的幅频特性曲线方程，讨论阻尼、激励幅值和非线性刚度对非线性动力吸振器振动抑制效果的影响规律；其次，通过分析频域曲线、时域曲线得出，吸振器可以增大谐振频率与主共振频率之间的差距，缩短轧机辊系从不稳定状态收敛于稳定周期的时间。结果表明，加入非线性吸振器能够有效增加系统的抗振能力，抑制系统的垂直振动。

Abstract

Aiming at the problem of nonlinear vertical vibration control during the dynamic rolling of strip mills

a nonlinear vibration absorber with the disc spring was designed. Firstly

considering the constraints of dynamic rolling force of the rolling mill in the vertical direction

the mathematical model of the rolling mill under the control of the nonlinear vibration absorber was established

the amplitude-frequency characteristic curve equation of the system was solved by the multi-scale method

and the influence of damping

excitation amplitude and nonlinear stiffness on the vibration suppression effect of nonlinear dynamic vibration absorber was discussed. Secondly

by analyzing the spectrum curve and time domain curve

the vibration absorber device could increase the distance between the resonance frequency and the main resonance frequency

and shorten the time of the rolling mill system from the unstable state to the stable cycle was concluded. The results show that the addition of nonlinear vibration absorber can effectively increase the anti-vibration ability of the system and suppress the vertical vibration of the system.

关键词

Keywords

references

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