(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210697574.3 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 东北大学秦皇岛分校 地址 066000 河北省秦皇岛市经济技 术开 发区泰山路143号 (72)发明人 梅瑞斌　冯童延　张碧辉　王继州　 侯俊卿　 (74)专利代理 机构 北京润捷智诚知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11831 专利代理师 安利霞 (51)Int.Cl. G06F 30/23(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06T 17/20(2006.01) G06F 17/12(2006.01)G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 一种棒材的粗轧加工温度的预测方法、 装置 及设备 (57)摘要 本发明提供一种棒材的粗轧加工温度的预 测方法、 装置及设备， 所述方法包括： 获取与棒材 的粗轧加工相关的至少一种轧制信息以及棒材 的轧制断面的形状； 根据与所述 轧制断面的形状 对应的预设有限元非均匀网格划分模 型， 获取所 述轧制断面的至少一个节点的坐标信息； 所述预 设有限元非均匀网格划分模型是根据所述轧制 断面的形状构建得到的； 所述节 点是基于所述预 设有限元非均匀网格划分模型， 对 所述轧制断面 进行网格划分后获得的至少一个区域内的单元 网格的顶点； 根据所述坐标信息、 所述轧制信息 以及预设温度预测模型， 获得所述棒材的粗轧加 工过程的预测温度分布。 本发明提供的方案提高 了棒材的粗轧 轧制加工温度预测精度和效率。 权利要求书2页 说明书17页 附图4页 CN 115048840 A 2022.09.13 CN 115048840 A 1.一种棒材的粗轧加工温度的预测方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 获取与棒材的粗轧加工相关的至少一种轧制信息以及棒材的轧制断面的形状； 根据与所述轧制断面的形状对应的预设有限元非均匀网格划分模型， 获取所述轧制断 面的至少一个节点的坐标信息； 所述预设有限元非均匀网格划分模型是根据所述轧制断面 的形状构建得到的； 所述节点是基于所述预设有限元非均匀网格划分模型， 对所述轧制断 面进行网格划分后获得的至少一个区域内的单 元网格的顶点； 根据所述坐标信息、 所述轧制信息以及预设温度预测模型， 获得所述棒材的粗轧加工 过程的预测温度分布。 2.根据权利要求1所述的棒材的粗轧加工温度的预测方法， 其特 征在于， 所述轧制断面形状包括以下至少一项： 矩形； 箱型； 椭圆形； 圆形； 所述预设有限元非均匀网格划分模型包括以下至少一项： 与矩形轧制断面对应的第 一 预设有限元非均匀网格划分模型， 与箱型轧制断面对应的第二预设有限元非均匀网格划分 模型， 与椭圆形轧制断面对应的第三预设有限元非均匀网格划分模型， 与圆形轧制断面对 应的第四预设有限元非均匀网格划分模型。 3.根据权利要求1或2所述的棒材的粗轧加工温度的预测方法， 其特征在于， 基于所述 预设有限元非均匀网格划分模型， 对将所述轧制断面进行网格划分， 包括： 根据所述预设有限元非均匀网格划分模型， 按照预设区域划分数量， 将所述轧制断面 划分为第一区域、 第二区域以及第三区域。 4.根据权利要求3所述的棒材的粗轧加工温度的预测方法， 其特征在于， 根据与所述轧 制断面的形状对应的预设有限元非均匀网格划分模型， 获取所述轧制断面的至少一个节点 的坐标信息， 包括： 获取所述第一区域的宽度单 元网格数以及厚度单 元网格数； 获取所述第二区域与所述第三区域的径向单 元网格数； 根据所述宽度 单元网格数与 所述厚度 单元网格数， 获得所述第 一区域中单元网格的节 点的坐标信息； 根据所述宽度 单元网格数与 所述径向单元网格数， 获得所述第 二区域中单元网格的节 点的坐标信息； 根据所述厚度 单元网格数与 所述径向单元网格数， 获得所述第 三区域中单元网格的节 点的坐标信息； 其中， 所述第一区域与所述第二区域的宽度单元网格数相同； 所述第一区域与所述第 三区域的厚度单 元网格数相同； 所述第二区域与所述第三区域的径向单 元网格数相同。 5.根据权利要求4所述的棒材的粗轧加工温度的预测方法， 其特征在于， 根据 所述坐标 信息、 所述轧制信息以及预设温度预测模型， 获得所述棒材 的粗轧加工过程的预测温度分 布， 包括： 根据所述轧制信息， 获得粗轧过程中各加工阶段的换 热系数； 根据所述换热系数、 所述坐标信息以及所述预设温度预测模型， 获得所述棒材的粗轧 加工过程的温度预测线性方程组； 根据所述温度 预测线性方程组， 获得所述棒材的粗轧加工过程的当前加工阶段的预测 温度分布， 直到当前加工阶段的预测温度计算次数达 到预设次数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115048840 A 2在所述粗轧加工过程的总时间没有达到时， 继续进行下一轮的获取与棒材的粗轧加工 相关的至少一种轧制 信息以及棒材的轧制断面的形状， 根据与所述轧制断面的形状对应的 预设有限元非均匀网格划分模型， 获取所述轧制断面的至少一个节点的坐标信息， 根据所 述坐标信息、 所述轧制信息以及预设温度预测模型， 获得所述棒材 的粗轧加工过程的预测 温度分布， 直到所述 粗轧加工过程的总时间到 达。 6.根据权利要求5所述的棒材的粗轧加工温度的预测方法， 其特征在于， 根据 所述轧制 信息， 获得粗轧过程中各加工阶段的换 热系数， 包括： 根据公式 获得所述粗轧过程中空冷阶段的第一换热系数； 其 中， σ 为斯特凡‑玻尔兹曼常数， ε为 黑度系数， T表示瞬时温度， T∞表示温度极值； 根据公式 获得所述粗轧过程中水冷阶 段的第二换热系数； 其中， Td为冷却水的沸点， Tf为冷却水温度， D为冷却水管径， d为棒材直 径， λw为水的导热系数， Re为雷诺准数； 根据公式 获得所述粗轧过程中轧制阶段的第三换热系数， 其中， 为等效 导热系数， c1为带钢表面 粗糙度系数； pr为轧制压力； 为屈服应力； kr为工作辊 导热系数； ks为导热系数。 7.根据权利要求5所述的棒材的粗轧加工温度的预测方法， 其特征在于， 根据 所述温度 预测线性方程组， 获得 所述棒材的粗轧加工过程的预测温度分布， 包括： 采用一维变带宽存储法求解所述温度 预测线性方程组， 获得所述轧制断面上的第 一区 域、 第二区域以及第三区域内的每 个节点的温度； 根据所述节点的温度， 获得 所述棒材的粗轧加工过程的预测温度分布。 8.一种棒材的粗轧加工温度的预测装置， 其特 征在于， 所述装置包括： 获取模块， 用于获取与棒材的粗轧加工相关的至少一种轧制信 息以及棒材的轧制断面 的形状； 处理模块， 用于根据与所述轧制断面的形状对应的预设有限元非均匀网格划分模型， 获取所述轧制断面的至少一个节点的坐标信息； 所述预设有限元非均匀网格划分模型是根 据所述轧制断面的形状构建得到的； 所述节点是基于所述预设有限元非均匀网格划分模 型， 对所述轧制断面进行网格划分后获得的至少一个区域内的单元网格的顶点； 根据所述 坐标信息、 所述轧制 信息， 以及预设温度预测模型， 获得所述棒材的粗轧加工过程的预测温 度分布。 9.一种计算设备， 其特征在于， 包括处理器， 存储器及存储在所述存储器上并可在所述 处理器上运行的程序或指令， 所述程序或指令被所述处理器执行时实现如权利要求1 ‑7任 一项所述的方法的步骤。 10.一种可读存储介质， 其特征在于， 所述可读存储介质上存储程序或指令， 所述程序 或指令被处 理器执行时实现如权利要求1 ‑7任一项所述的方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115048840 A 3