轧钢工艺计算机仿真研究论文

计算机毕业论文 时间:2018-09-02 我要投稿

  摘要:随着市场经济的发展,轧钢产业竞争越来越激烈,轧钢企业需要提高生产效率和生产的多样性,在原有机组的基础上生产更多规格的钢种满足市场需求。计算机仿真技术发挥了重要的作用,有利于解决轧钢产业生产中的难题。本文主要探讨轧钢工艺中的计算机仿真技术,为轧钢工艺的实际操作提供一定的参考。

  关键词:轧钢工艺;计算机仿真;计算机技术

  轧钢工艺与计算机仿真密切相关,不管是产品设计还是制造环节,都需要应用计算机仿真技术。通过计算机仿真技术的应用,有助于减少产品开发周期,节约生产费用,从而降低企业的损失,并且在一定程度也有利于提高轧钢产品的质量。随着科学技术的发展,计算机仿真的应用领域不断拓展,应用范围更加广泛,尤其是在传统制造领域,计算机仿真有特殊的作用,在轧钢工艺中应用计算机仿真十分必要。

  1计算机仿真技术

  在轧钢工艺中,计算机仿真技术发挥着重要的作用,对产品设计和生产制造有重要的意义。计算机仿真技术是一门多学科的综合性技术,利用计算机科学和技术的成果,为被仿真的系统建立模型,在一定条件下对模型进行动态实验。计算机仿真技术充分应用信息技术、系统论、控制论、相似原理等,再现系统的性能特征、动态行为和状态,实现对系统配置和性能的合理性分析,预测可能存在的缺陷,为系统的进一步完善提供参考。计算机仿真技术具有可重复使用、灵活、安全、实用等优势,广泛应用于复杂系统工程的设计、实验中。计算机仿真技术的发展经历了模拟实验、数字化仿真、图像化仿真、虚拟现实技术的阶段,不断优化更新,在航天军事、天气预报、电力工业、石油化工、模拟驾驶器等行业都有应用。当前,计算机仿真技术在制造业中的地位越来越重要,在利用计算机技术的同时,从重视和人工智能的相结合,到现在重视面向对象技术和图像技术的结合[1]。系统仿真是一个相对复杂的过程,是一系列环节的组合,利用计算机进行动态模拟实验。进行计算机系统仿真首先要确定研究背景,说明研究内容,建立系统模型,然后整理资料,描述条件进行合理假设。利用实际数据进行仿真模拟实验,修正数学模型,提高算法的精度。最后分析仿真结果,对比实际系统的输出和仿真系统实验的计算差距,修改优化参数,满足使用需求。计算机仿真计算的关键技术有面向对象的仿真、分布交互仿真、智能仿真、人机和谐仿真等[2]。仿真技术伴随计算机技术的发展而发展,过去没有计算机的阶段,以物理模型为基础进行模拟实验。

  2轧钢工艺中计算机仿真的应用

  2.1计算机仿真软件

  制造业是国民经济的支柱产业,对社会经济的发展有重要的意义。制造业包括制造各种型材、机械制造等。我国改革开放不断深入,市场经济逐渐成熟,制造业领域产业竞争压力不断加大,需要有物美价廉的产品,能够满足客户的要求,提供最优的产品服务,才能在竞争中有良好的优势[3]。因此,制造业需要应用计算机仿真技术。一体化制造系统仿真软件是其中一种仿真软件,可以在车间设计和分析中建模和仿真,在应用中能够自动生成离散事件仿真模型并进行仿真操作。使用表格的形式,能够将制造车间的生产计划和工艺路径输入到仿真软件中,同时读入工艺规划的模块。为减少产品的设计和开发周期,制造企业会在加工过程中使用仿真器。计算机集成制造系统(CIMS)中强调计算机辅助设计和制造的集成,使用CAD输出产品设计,然后通过网络的作用,能够直接向计算机辅助加工工艺规划系统传送,产生刀位痕迹。在切削加工真实的零件前,需要首先进行一次试切削,确保NC代码的正确性,以及加工工艺的合理性。这一过程就会将真实的零件,用木模代替,成本高,而且延长了开发周期。

  2.2计算机仿真技术的实际应用

  轧钢工业在现场生产中,小规格圆钢在冷床的运动方式不同于一般圆钢,两种生产存在较大的差异,需要分析研究冷床的基本原理和结构。为探究生产工艺的合理性,依据相关信息,在计算机上建立运动模型,然后进行仿真实验。仿真实验结果显示,可以使用现有的冷床生产最小规格的圆钢。研究中使用步进回转式冷床,这种冷床的齿板有U型齿板、V型齿板。圆钢的步进运动就是利用齿板的相互错动,并且能够绕着自身轴进行旋转。通过仿真实验研究这一结构中可能出现的问题,从理论角度进行分析。其中一个重要的问题是,在翻过V形齿轮的第二个齿峰中,半径小的圆钢可能在此过程中,不能接触第二个V形齿的左壁,导致翻钢中的不稳定,出现冷却不均匀的问题。小圆钢和V形齿的第二齿峰相切或者相交,V形齿向上向后,U形齿向下向前,会出现翻钢。根据操作中的规格和磨损情况,开展仿真实验。仿真实验中,建模和仿真选择不同型号的圆钢进行分析。正常情况下分析90号圆钢,通过仿真计算,确定小圆钢在冷床运动的结果,效果好,冷却稳定。选择75号钢进行仿真分析,结果显示稳定性相对较差,但冷却效果最佳,在冷床上的运动稳定。

  3.总结

  总之,计算机技术发展迅速,在生产生活的各个领域中广泛应用,对生产和管理有积极的作用。轧钢工艺中也需要应用计算机技术,通过计算机仿真技术,能够提高轧钢工艺的质量。

  参考文献:

  [1]闫洪波,张玉宝,李强.计算机仿真在机械类专业工程实践教育中的应用研究[J].内蒙古教育(职教版),2011(02):61-62.

  [2]张义,汪瑾,王鹏等.计算机仿真技术在挤压成形工艺上的应用研究[J].机械工程与自动化,2017(05):123-124.

  [3]陈亚倩,董有宝.计算机仿真在轧钢工艺中的应用分析[J].山东工业技术,2015(02):6.

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