孫飛

摘 要：隨著市場對圓鋼和方鋼規(guī)格需求的不斷增加，如何在原有機(jī)組基礎(chǔ)上，生產(chǎn)更多規(guī)格鋼種，是一十很有價(jià)值的研究課題?；诖?，本文就計(jì)算機(jī)仿真在軋鋼工藝中的應(yīng)用情況進(jìn)行了系統(tǒng)的應(yīng)用，以供參閱。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真；軋鋼工藝；應(yīng)用

引言

軋鋼工藝當(dāng)中的產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造，都離不開計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用，對其進(jìn)行實(shí)際的應(yīng)用能夠減少損失及經(jīng)費(fèi)的節(jié)約，并對產(chǎn)品開發(fā)的周期也會減少，對產(chǎn)品的質(zhì)量提升也能夠起到促進(jìn)作用。從實(shí)際的發(fā)展歷程來看，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域得到了空前擴(kuò)大，從傳統(tǒng)制造領(lǐng)域擴(kuò)展到產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，而軋鋼工藝中的計(jì)算機(jī)仿真更是有著其必要性。

1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)簡介

計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)是一門新興的綜合性的技術(shù)，它運(yùn)用專門的軟件，再通過數(shù)字作為傳播的介體傳達(dá)給人們。因此，當(dāng)人們通過計(jì)算機(jī)媒體進(jìn)行瀏覽觀賞時(shí)就能夠有身臨其境的感覺，可以自由選擇角度。一方面，仿真技術(shù)的應(yīng)用得益于控制工程和系統(tǒng)工程的發(fā)展，在控制工程和系統(tǒng)工程中逐步探索計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)；另一方面，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)可以逐步縮短開發(fā)周期，在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)減少損失，并大大降低人工成本，工作效率逐步提高，在節(jié)約經(jīng)費(fèi)開支等方面發(fā)揮巨大的作用。

2算機(jī)仿真在軋鋼工藝中的實(shí)際應(yīng)用

現(xiàn)場生產(chǎn)中，小規(guī)格的圓鋼在冷床上的運(yùn)動方式和一般圓鋼有著很大區(qū)別，故此要對冷床的基本結(jié)構(gòu)及原理等進(jìn)行研究，在計(jì)算機(jī)上根據(jù)建立運(yùn)動模型進(jìn)行仿真試驗(yàn)后，結(jié)果表明當(dāng)前生產(chǎn)的最小規(guī)格圓鋼能夠利用現(xiàn)有冷床進(jìn)行生產(chǎn)。研究當(dāng)中涉及到的冷床是步進(jìn)回轉(zhuǎn)式冷床，具有兩種齒板，分別是V型齒板及U型齒板，借助它們相互錯(cuò)動使得圓鋼一方面做步進(jìn)運(yùn)動，而另一方面繞其自身軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。針對這一結(jié)構(gòu)可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行仿真機(jī)現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，要能夠從理論的角度進(jìn)行分析，在半徑小的圓鋼方面可能在翻過V形的齒輪的第二個(gè)齒峰的過程中，不能和第二個(gè)V形齒的左壁相接觸，這也是其中的一個(gè)重要問題，屬于冷床翻鋼的極限。主要就是造成翻鋼的過程中會有不穩(wěn)定的情況發(fā)生，這樣就造成了冷卻不均（如圖1所示）。

根據(jù)這一圖示就能看出，在V形齒的第二齒峰和小圓鋼那樣相交或是相切的過程中，U形齒會向下向前，而V形齒則是向上向后，這樣就會出現(xiàn)翻鋼的情況，這只是必要的條件。然后根據(jù)磨損的情況和具體的規(guī)格進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，針對不同型號的圓鋼進(jìn)行建模和仿真，正常情況下對90號鋼進(jìn)行分析，從實(shí)際的仿真計(jì)算以及表現(xiàn)情況能夠看出小圓鋼在冷床上運(yùn)動的比較穩(wěn)定冷卻效果較好。而75號鋼的仿真系統(tǒng)當(dāng)中的數(shù)字模擬仿真，冷床上運(yùn)動穩(wěn)定冷卻效果佳，但在穩(wěn)定性方面相對較差。

3計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展方向和趨勢

3.1計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展方向

（1）網(wǎng)絡(luò)化仿真。隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也在不斷的提高。目前的仿真系統(tǒng)存在開發(fā)時(shí)間長、成本高、不能兼容，共享困難，可移植性差等問題。其次要利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)仿真系統(tǒng)共享。系統(tǒng)共享在仿真系統(tǒng)的開發(fā)中及其重要。實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)共享，就可以避免社會資源的重復(fù)開發(fā)，還可以適當(dāng)收費(fèi)來補(bǔ)充開發(fā)成本。（2）虛擬制造技術(shù)。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展的另一方向是虛擬制造技術(shù)。虛擬制造技術(shù)是一種領(lǐng)先的制造技術(shù)。它運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品的管理、控制一條龍。

3.2計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展趨勢

突飛猛進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)帶動了仿真技術(shù)的飛速發(fā)展。近幾年，仿真技術(shù)領(lǐng)域的新技術(shù)、新成果展示了良好的發(fā)展前景。（1）面向?qū)ο蟮姆抡娼！Ｅc傳統(tǒng)的人工建模相比有了很大的進(jìn)步，它最大限度地調(diào)動了計(jì)算機(jī)的符號處理能力，加快了人們認(rèn)識和轉(zhuǎn)換仿真對象的速度。這種方法可以充分提升系統(tǒng)的建模能力。最重要的是，仿真技術(shù)容易掌握和使用，實(shí)際操作的技術(shù)人員可以利用仿真技術(shù)更好地為系統(tǒng)服務(wù)。（2）分布式仿真。分布式仿真是通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)分散在各地的仿真設(shè)備，構(gòu)成空間與時(shí)間互相耦合的虛擬仿真環(huán)境。分布式仿真系統(tǒng)可以理解為由多個(gè)子模型組成的仿真模型。在分布式仿真系統(tǒng)中，這方面的現(xiàn)有技術(shù)包括：動態(tài)、靜態(tài)數(shù)據(jù)分割技術(shù)，功能分割技術(shù)，避免通訊閉鎖技術(shù)等。（3）智能仿真。在建模、仿真模型設(shè)計(jì)、仿真結(jié)果的分析和處理階段，引入知識表達(dá)及處理技術(shù)，使仿真、建模的時(shí)間縮短，在分析中提高模型知識的描述能力，引入專家知識和推理幫助用戶做出優(yōu)化決策；運(yùn)用智能仿真可以及時(shí)修正、維護(hù)輔助模型，實(shí)現(xiàn)更好的智能化人機(jī)界面，使計(jì)算機(jī)與人之間的溝通變得人性化，增加自動推理學(xué)習(xí)機(jī)制，從而增強(qiáng)仿真系統(tǒng)自身的尋優(yōu)能力。（5）其他仿真。可視化仿真更加形象直觀地顯示仿真全過程，有效辨別仿真過程的真實(shí)性和正確性，而且結(jié)果也簡單，方便理解。近期出現(xiàn)的動畫仿真本質(zhì)上也屬于可視化仿真。將聲音加入可視化仿真，就同時(shí)得到了視覺和聽覺的多媒體仿真。而在多媒體仿真的基礎(chǔ)上，植入三維動畫，強(qiáng)調(diào)交互功能，又可以得到支持觸覺、嗅覺、味覺的虛擬現(xiàn)實(shí)仿真。隨著科技的不斷發(fā)展，仿真技術(shù)將為人類更好的服務(wù)。

結(jié)束語

總而言之，當(dāng)前我國的計(jì)算機(jī)技術(shù)有了很大程度的發(fā)展，相關(guān)的技術(shù)已經(jīng)在諸多領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用，其中在軋鋼工藝當(dāng)中的應(yīng)用就發(fā)揮了很大作用，促進(jìn)其工藝質(zhì)量的提升。通過對計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在軋鋼工藝當(dāng)中的應(yīng)用分析，能夠在一定程度上加強(qiáng)理論的科學(xué)性，由于篇幅限制不能進(jìn)一步深化研究，希望能夠起到拋磚引玉的作用以待佳作。

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