Fig. 23. Evaluation of contact shea

Fig. 23. Evaluation of contact shear stress by inverse method and comparison with numerical simulation. (a) Test 8: contact shear stress. (b) Test 9: contact shear stress.
Table 8
Tests summary.
Test t0 (mm) t1 (mm) TR (%) FR (N/mm) lC (mm)
8 0.75 0.68210 5011 6.25
9 0.75 0.417 80 11684 11.4
Table 9
Rolling parameters for tests 8 and 9.
f (Hz) 960 Frequency of acquisition
T
0 (MPa) 117.72 Strip entry tension
T
1 (MPa) 186.4 Strip exit tension
ω (rad/s) 4.26 Rotation speed
Fig. 20. Then amplification coefficients are presented in Fig. 21 andresulting evaluation of contact stress is presented in Figs. 22 and 23.Alike for others tests, numerical simulations have been performedusing the finite element model developed by Hacquin (1996). Goodagreement is observed for pressure and an approximate order ofmagnitude is obtained for shear stress for test 9 (TR= 80%). How-ever it should be mentioned that shear stress cannot be evaluatedby inverse method for test 8 (TR= 10%), likely because there is toofew measurement points in the contact vicinity.6. Conclusions and perspectivesIn this paper, a technical solution has been developed in orderto measure in real time4contact stresses during cold rolling pro-cess. The solution is based on inverse analysis that interprets strainmeasurements done by optical fibers sensors (FBG) inserted insidethe roll body (fully embedded). Thus, the main advantage is thatcontact conditions are not degraded as the strip is not marked inthe measurement area (however, strip is marked by the plug con-tour). The experimental apparatus and technical issues are detailedas well as mathematical developments for the inverse method. Sev-eral pilot cold rolling tests have been performed at different rollingspeeds (from 25 m/min to 400 m/min), different exit applied ten-sion (from 184.7 MPa to 265.2 MPa) and different strip thicknesses40.05 s/cycle: time displayed by Scilab Enterprises (2012) with a quadcore2.8 GHz.(from 2.8 mm to 0.75 mm). Resulting evaluated contact stressespresent characteristic pressure peak in the roll gap and sign changefor shear stress. Numerical simulations have been performed usingthe rolling software LAM3 (Hacquin, 1996). Reasonable agreementis obtained between contact pressure evaluated by the inversemethod interpreting strain measurements on the one hand and thesimulation on the other hand. Therefore, the experimental appara-tus coupled with the inverse method are validated and results canbe considered relevant for contact pressure. However, shear stressdiscontinuities predicted by numerical simulations are not repro-duced with the inverse method. Thus, shear stress experimentalevaluation gives only a satisfactory order of magnitude but not adetailed profile. However, improvements can be expected for shearstress evaluation if the problem on the radial strain measurementis corrected and if fibers strain signals are acquired at a higher fre-quency of acquisition so that the order of truncation used in theinverse method can be increased, these are being investigated forfuture trials.This first indirect measurement of contact stress gives inter-esting perspectives for the steel industry. Indeed if an industrialversion of the sensor can be implemented with sufficient robust-ness, a close loop control can be proposed in order to monitor andadapt rolling parameters in real time during the process. This paperalready demonstrates the applicability of the measurement loopand inverse interpretation for semi-industrial conditions. Automa-tion issues should be broached, such as for instance the automaticdetermination of the order of truncation (for inverse method reg-ularization).AcknowledgementsGuillaume Laffont (CEA, LIST, Laboratoire de Mesures Optiques)is acknowledged for producing the optical fiber Bragg gratings usedin this study. This work has been performed within the frameworkof the European project RFS-PR-08501 Advanced roll gap sensorsfor enhanced hot and cold rolling conditions, which is here grate-fully acknowledged for financial support.ReferencesAbdelkhalek, S., Montmitonnet, P., Legrand, N., Buessler, P., 2011. Coupled approachfor flatness prediction in cold rolling of thin strip. Int. J. Mech. Sci. 53, 661–675.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Fig. 23 ประเมินความเครียดเฉือนติดต่อโดยวิธีผกผันและเปรียบเทียบกับจำลอง (ก) ทดสอบ 8: ติดต่อความเครียดเฉือน (ข) ทดสอบ 9: ติดต่อความเครียดเฉือนตาราง 8ทดสอบสรุปทดสอบ t0 t1 (mm) (mm) TR (%) LC FR (N/mm) (mm)8 0.75 0.68210 5011 6.259 0.75 0.417 80 11684 11.4ตาราง 9กลิ้งพารามิเตอร์สำหรับการทดสอบที่ 8 และ 9f (Hz) 960 ความถี่ในการซื้อT0 (แรง) 117.72 แถบรายการความตึงเครียดT1 (แรง) 186.4 แถบออกจากความตึงเครียดΩ (rad/s) 4.26 ความเร็วในการหมุนFig. 20. Then amplification coefficients are presented in Fig. 21 andresulting evaluation of contact stress is presented in Figs. 22 and 23.Alike for others tests, numerical simulations have been performedusing the finite element model developed by Hacquin (1996). Goodagreement is observed for pressure and an approximate order ofmagnitude is obtained for shear stress for test 9 (TR= 80%). How-ever it should be mentioned that shear stress cannot be evaluatedby inverse method for test 8 (TR= 10%), likely because there is toofew measurement points in the contact vicinity.6. Conclusions and perspectivesIn this paper, a technical solution has been developed in orderto measure in real time4contact stresses during cold rolling pro-cess. The solution is based on inverse analysis that interprets strainmeasurements done by optical fibers sensors (FBG) inserted insidethe roll body (fully embedded). Thus, the main advantage is thatcontact conditions are not degraded as the strip is not marked inthe measurement area (however, strip is marked by the plug con-tour). The experimental apparatus and technical issues are detailedas well as mathematical developments for the inverse method. Sev-eral pilot cold rolling tests have been performed at different rollingspeeds (from 25 m/min to 400 m/min), different exit applied ten-sion (from 184.7 MPa to 265.2 MPa) and different strip thicknesses40.05 s/cycle: time displayed by Scilab Enterprises (2012) with a quadcore2.8 GHz.(from 2.8 mm to 0.75 mm). Resulting evaluated contact stressespresent characteristic pressure peak in the roll gap and sign changefor shear stress. Numerical simulations have been performed usingthe rolling software LAM3 (Hacquin, 1996). Reasonable agreementis obtained between contact pressure evaluated by the inversemethod interpreting strain measurements on the one hand and thesimulation on the other hand. Therefore, the experimental appara-tus coupled with the inverse method are validated and results canbe considered relevant for contact pressure. However, shear stressdiscontinuities predicted by numerical simulations are not repro-duced with the inverse method. Thus, shear stress experimentalevaluation gives only a satisfactory order of magnitude but not adetailed profile. However, improvements can be expected for shearstress evaluation if the problem on the radial strain measurementis corrected and if fibers strain signals are acquired at a higher fre-quency of acquisition so that the order of truncation used in theinverse method can be increased, these are being investigated forfuture trials.This first indirect measurement of contact stress gives inter-esting perspectives for the steel industry. Indeed if an industrialversion of the sensor can be implemented with sufficient robust-ness, a close loop control can be proposed in order to monitor andadapt rolling parameters in real time during the process. This paperalready demonstrates the applicability of the measurement loopand inverse interpretation for semi-industrial conditions. Automa-tion issues should be broached, such as for instance the automaticdetermination of the order of truncation (for inverse method reg-ularization).AcknowledgementsGuillaume Laffont (CEA, LIST, Laboratoire de Mesures Optiques)is acknowledged for producing the optical fiber Bragg gratings usedin this study. This work has been performed within the frameworkof the European project RFS-PR-08501 Advanced roll gap sensorsfor enhanced hot and cold rolling conditions, which is here grate-fully acknowledged for financial support.ReferencesAbdelkhalek, S., Montmitonnet, P., Legrand, N., Buessler, P., 2011. Coupled approachfor flatness prediction in cold rolling of thin strip. Int. J. Mech. Sci. 53, 661–675.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

มะเดื่อ 23. การประเมินผลการขจัดความเครียดด้วยวิธีการติดต่อผกผันและการเปรียบเทียบกับการจำลองเชิงตัวเลข (ก) การทดสอบ 8: ขจัดความเครียดติดต่อ (ข) การทดสอบ. 9: ขจัดความเครียดติดต่อ
ตารางที่ 8
. สรุปการทดสอบ
ทดสอบ t0 (mm) t1 (mm) TR (%) FR (ยังไม่มีข้อความ / mm) LC (mm)
8 0.75 0.68210 5011 6.25
0.75 9 80 .417 11.4 11,684
ตาราง 9
พารามิเตอร์โรลลิ่งสำหรับการทดสอบ 8 และ 9
f (Hz) 960 ความถี่ในการเข้าซื้อกิจการ
? T
0 (MPa) 117.72 Strip ตึงเครียดรายการ
? T
1 (MPa) 186.4 เปลื้องผ้าออกจากความตึงเครียด
ω (ล้อ / s) ความเร็วในการหมุน 4.26
รูป 20. ค่าสัมประสิทธิ์การขยายจากนั้นจะถูกนำเสนอในรูป 21 การประเมินผลของความเครียด andresulting ติดต่อจะนำเสนอในมะเดื่อ 22 และ 23.Alike สำหรับการทดสอบอื่น ๆ , การจำลองเชิงตัวเลขที่ได้รับการ performedusing รูปแบบองค์ประกอบ จำกัด พัฒนาโดย Hacquin (1996) Goodagreement เป็นที่สังเกตสำหรับความดันและ ofmagnitude เพื่อที่จะได้รับโดยประมาณสำหรับความเครียดเฉือนสำหรับการทดสอบ 9 (TR = 80%) วิธีการที่เคยควรจะกล่าวว่าความเครียดเฉือนไม่สามารถ evaluatedby วิธีการผกผันสำหรับการทดสอบ 8 (TR = 10%) อาจเป็นเพราะมีจุดตรวจวัด toofew vicinity.6 ในการติดต่อ สรุปและ perspectivesIn กระดาษนี้แก้ปัญหาทางเทคนิคได้รับการพัฒนาในการวัดความเครียดใน orderto time4contact จริงในระหว่างเงินอุดหนุนโปรเย็นกลิ้ง การแก้ปัญหาจะขึ้นอยู่กับการวิเคราะห์ผกผันที่ตีความ strainmeasurements ทำโดยเส้นใยแสงเซ็นเซอร์ (FBG) แทรก insidethe ร่างกายม้วน (ฝังตัวเต็ม) ดังนั้นประโยชน์หลักคือเงื่อนไข thatcontact จะไม่สลายตัวเป็นแถบไม่ได้ทำเครื่องหมาย inthe พื้นที่วัด (แต่แถบถูกทำเครื่องหมายด้วยปลั๊กคอนทัวร์) อุปกรณ์การทดลองและปัญหาทางเทคนิค detailedas เดียวกับการพัฒนาทางคณิตศาสตร์สำหรับวิธีการผกผัน นักบินรุนแรง-eral ทดสอบรีดเย็นได้รับการดำเนินการที่แตกต่างกัน rollingspeeds (25 เมตร / นาที 400 เมตร / นาที) แตกต่างกันออกใช้สิบไซออน (จาก 184.7 เมกะปาสคาลที่จะ 265.2 MPa) และแถบที่แตกต่างกัน thicknesses40.05 s / รอบ: เวลาที่แสดงรัฐวิสาหกิจ Scilab (2012) กับ quadcore2.8 GHz. (จาก 2.8 มิลลิเมตรเป็น 0.75 มิลลิเมตร) ส่งผลให้การประเมินการติดต่อ stressespresent สูงสุดความดันในช่องว่างลักษณะม้วนและลง changefor ขจัดความเครียด การจำลองเชิงตัวเลขได้รับการดำเนิน LAM3 ซอฟต์แวร์กลิ้ง usingthe (Hacquin, 1996) agreementis เหมาะสมได้รับแรงกดสัมผัสระหว่างการประเมินโดย inversemethod ตีความวัดความเครียดในมือข้างหนึ่งและ thesimulation ในมืออื่น ๆ ดังนั้นการทดลอง appara-TUS ควบคู่ไปกับวิธีการที่ตรงกันข้ามมีการตรวจสอบและผลการพิจารณาที่เกี่ยวข้อง canbe สำหรับความดันติดต่อ อย่างไรก็ตาม stressdiscontinuities เฉือนที่คาดการณ์โดยการจำลองเชิงตัวเลขไม่ได้ Repro-โฉมด้วยวิธีการที่ตรงกันข้าม ดังนั้นขจัดความเครียด experimentalevaluation ให้เพียงเพื่อความพึงพอใจของขนาด แต่รายละเอียดไม่ adetailed อย่างไรก็ตามการปรับปรุงที่สามารถคาดหวังสำหรับการประเมินผล shearstress ถ้ามีปัญหาเกี่ยวกับสายพันธุ์รัศมี measurementis แก้ไขและถ้าเส้นใยสัญญาณความเครียดที่จะได้รับ fre-quency ที่สูงขึ้นของการเข้าซื้อกิจการเพื่อให้คำสั่งของการตัดที่ใช้ในวิธี theinverse สามารถเพิ่มขึ้นเหล่านี้เป็น ตรวจสอบ forfuture trials.This วัดอ้อมแรกของความเครียดติดต่อให้มุมมองระหว่าง esting สำหรับอุตสาหกรรมเหล็ก อันที่จริงถ้า industrialversion ของเซ็นเซอร์สามารถดำเนินการกับที่แข็งแกร่งเพียงพอ-Ness, การควบคุมวงปิดสามารถเสนอเพื่อที่จะตรวจสอบพารามิเตอร์กลิ้ง andadapt ในเวลาจริงในระหว่างกระบวนการ paperalready นี้แสดงให้เห็นการบังคับใช้การตีความวัด loopand ผกผันสำหรับเงื่อนไขกึ่งอุตสาหกรรม ปัญหา Automa-การควรได้รับการทาบทามเช่นเช่น automaticdetermination ของคำสั่งของการตัด (สำหรับวิธีการผกผัน reg-ularization) .AcknowledgementsGuillaume Laffont (CEA, รายการ, Laboratoire เด Mesures Optiques) ได้รับการยอมรับในการผลิตใยแก้วนำแสง Bragg gratings usedin การศึกษาครั้งนี้ งานนี้ได้รับการดำเนินการภายใน frameworkof โครงการยุโรป RFS-PR-08501 ช่องว่างม้วนขั้นสูง sensorsfor เพิ่มเงื่อนไขรีดร้อนและเย็นซึ่งเป็นตะแกรงที่นี่ได้รับการยอมรับอย่างเต็มที่สำหรับ support.ReferencesAbdelkhalek การเงินเอส Montmitonnet พี Legrand, N. , Buessler พีปี 2011 ควบคู่ approachfor ทำนายความเรียบในการรีดเย็นของเส้นบาง ๆ Int เจ Mech วิทย์ 53, 661-675

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

23 มะเดื่อ . การประเมินผลของการติดต่อความเค้นเฉือนโดยวิธีผกผัน และเปรียบเทียบกับการจำลองเชิงตัวเลข ( 8 ) ทดสอบติดต่อความเค้นเฉือน . ( ข ) ทดสอบ 9 : ติดต่อความเค้นเฉือน .
8

สรุปตารางการทดสอบการทดสอบ . t0 ( มม. ) T1 ( มม. ) TR ( % ) FR ( N / mm ) LC ( มม. )
8
9 0.75 0.75 0.68210 5011 6.25 0.417 80 11684 11.4

9 ตารางพารามิเตอร์สำหรับการทดสอบ 8 และกลิ้ง 9 .
F ( Hz ) ความถี่ของการซื้อ 960  T
0
( MPA ) 11772 แถบรายการแรง
 T
1 ( MPA ) 186.4 ถอดเสื้อผ้าออกแรง
ω ( rad / s ) เท่ากับความเร็วรอบหมุน
20 รูป . แล้วค่า ( จะแสดงในรูปที่ andresulting 21 การประเมินติดต่อความเครียดจะนำเสนอในมะเดื่อ . 22 และ 23 เหมือนกันสำหรับการทดสอบอื่น ๆ , จำลองเชิงตัวเลขได้ performedusing ไฟไนต์เอลิเมนต์โมเดลที่พัฒนาโดย hacquin ( 1996 )goodagreement เป็นสังเกตสำหรับความดันและคำสั่งประมาณ ofmagnitude ได้รับสำหรับแรงเฉือนแบบ 9 ( TR = 80% ) วิธีการที่เคยมันควรจะกล่าวว่าไม่สามารถความเครียดเป็นวิธีเฉือน evaluatedby ผกผันสำหรับทดสอบ 8 ( TR = 10% ) , อาจเป็นเพราะมี toofew จุดการวัดในติดต่อปริมณฑล 6 . ข้อสรุปและ perspectivesin กระดาษนี้แก้ปัญหาทางเทคนิคที่ได้รับการพัฒนา เพื่อวัดแรงจริงในระหว่างการรีดเย็น time4contact โปรเซส . โซลูชั่นที่อยู่บนพื้นฐานของการวิเคราะห์ที่แปลผกผัน strainmeasurements ทำจากเส้นใยแสงเซ็นเซอร์ ( 2 ) แทรกตัวม้วน insidethe ( แบบเต็ม ) ดังนั้นประโยชน์หลักคือ เงื่อนไข thatcontact ไม่เสื่อมโทรมลงเป็นแถบ ไม่ใช่เครื่องหมายการวัดพื้นที่ใน ( อย่างไรก็ตาม แถบเครื่องหมาย โดยเสียบคอนทัวร์ ) ปัญหาการทดลอง เครื่องมือและเทคนิค detailedas รวมทั้งการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์สำหรับวิธีผกผัน sev ที่นักบินทดสอบรีดเย็นได้ทำการ rollingspeeds ที่แตกต่างกัน ( จาก 25 เมตร / นาที 400 เมตร / นาที )ทางออกที่แตกต่างกันที่ใช้สิบไซออน ( จาก 184.7 MPa 265.2 MPa ) และแถบที่แตกต่างกัน thicknesses40.05 S / รอบ : แสดงเวลาโดย Language Enterprises ( 2012 ) กับ quadcore2.8 GHz . ( จาก 2.8 มิล 0.75 มิลลิเมตร ) ผลประเมินติดต่อ stressespresent ลักษณะความดันสูงสุดในม้วนช่องว่างและเซ็น changefor ความเค้นเฉือน .การจำลองเชิงตัวเลขได้ทำการใช้กลิ้ง lam3 ซอฟต์แวร์ ( hacquin , 1996 ) agreementis เหมาะสมได้รับระหว่างติดต่อความดัน ประเมิน โดย inversemethod ตีความความเครียดการวัดบนมือข้างหนึ่งและการจำลองบนมืออื่น ๆ ดังนั้นทดลอง appara ทัสควบคู่กับวิธีผกผันถูกตรวจสอบ และผลจากการพิจารณาที่เกี่ยวข้องกับความดันที่ติดต่อ อย่างไรก็ตาม แรงเฉือน stressdiscontinuities ทำนายโดยการจำลองเชิงตัวเลขไม่ repro duced ด้วยวิธีผกผัน ดังนั้น experimentalevaluation เฉือนความเครียดให้เฉพาะสั่งซื้อที่น่าพอใจของขนาด แต่ไม่ adetailed โปรไฟล์ อย่างไรก็ตามปรับปรุงสามารถคาดประเมิน shearstress หากปัญหาในรัศมีความเครียด measurementis แก้ไขและถ้าสัญญาณความเครียดเป็นเส้นใยที่ได้รับสูงกว่า FRE quency แสวงหาเพื่อให้คำสั่งของการตัดที่ใช้ในวิธี theinverse สามารถเพิ่มขึ้นเหล่านี้จะถูกตรวจสอบ และทดลอง .ก่อนการวัดความเค้นสัมผัสทางอ้อมให้ อินเตอร์ esting มุมมองสำหรับอุตสาหกรรมเหล็ก แน่นอนถ้า industrialversion ของเซ็นเซอร์ที่สามารถดำเนินการกับความแข็งแกร่งเพียงพอ ควบคุมวงปิดที่สามารถนำเสนอเพื่อตรวจสอบพารามิเตอร์ปรับหมุนในเวลาจริงในระหว่างกระบวนการpaperalready นี้แสดงให้เห็นถึงการประยุกต์ใช้การวัดการ loopand ผกผันกึ่งสภาวะอุตสาหกรรม ประเด็นที่ควรหยิบยกไว้แสดง เช่น ตัวอย่างเช่น automaticdetermination ของคำสั่งของการตัด ( ผกผันวิธี REG ularization ) acknowledgementsguillaume laffont ( รายการสินค้า , ,ขอขอบคุณที่จดสิทธิบัตรเดียว เดอ mesures optiques ) เป็นที่ยอมรับสำหรับการผลิตเส้นใยแบร็กตะแกรงที่ใช้ในการศึกษานี้ งานนี้ได้ดำเนินการภายในโดยใช้ยุโรปโครงการ rfs-pr-08501 ขั้นสูง sensorsfor เพิ่มช่องว่างรีดร้อนและรีดเย็นตะแกรงครบเงื่อนไข ซึ่งตรงนี้ยอมรับสำหรับ support.referencesabdelkhalek ทางการเงิน เอส พี montmitonnet เลอกร ด์ , เอ็น , , ,buessler , หน้า 2011 คู่ approachfor ความเรียบในการทำนายการรีดเย็นแถบบาง Int . J . mech . สภาวะโลกร้อน 53 , 661 - 676 .