計算機仿真在軋鋼工藝中的應用

孫飛

摘 要：隨著市場對圓鋼和方鋼規格需求的不斷增加，如何在原有機組基礎上，生產更多規格鋼種，是一十很有價值的研究課題。基于此，本文就計算機仿真在軋鋼工藝中的應用情況進行了系統的應用，以供參閱。

關鍵詞：計算機仿真；軋鋼工藝；應用

引言

軋鋼工藝當中的產品設計及制造，都離不開計算機仿真技術的應用，對其進行實際的應用能夠減少損失及經費的節約，并對產品開發的周期也會減少，對產品的質量提升也能夠起到促進作用。從實際的發展歷程來看，計算機仿真技術的應用領域得到了空前擴大，從傳統制造領域擴展到產品設計開發，而軋鋼工藝中的計算機仿真更是有著其必要性。

1計算機仿真技術簡介

計算機的仿真技術是一門新興的綜合性的技術，它運用專門的軟件，再通過數字作為傳播的介體傳達給人們。因此，當人們通過計算機媒體進行瀏覽觀賞時就能夠有身臨其境的感覺，可以自由選擇角度。一方面，仿真技術的應用得益于控制工程和系統工程的發展，在控制工程和系統工程中逐步探索計算機仿真技術；另一方面，計算機仿真技術可以逐步縮短開發周期，在提高產品質量的同時減少損失，并大大降低人工成本，工作效率逐步提高，在節約經費開支等方面發揮巨大的作用。

2算機仿真在軋鋼工藝中的實際應用

現場生產中，小規格的圓鋼在冷床上的運動方式和一般圓鋼有著很大區別，故此要對冷床的基本結構及原理等進行研究，在計算機上根據建立運動模型進行仿真試驗后，結果表明當前生產的最小規格圓鋼能夠利用現有冷床進行生產。研究當中涉及到的冷床是步進回轉式冷床，具有兩種齒板，分別是V型齒板及U型齒板，借助它們相互錯動使得圓鋼一方面做步進運動，而另一方面繞其自身軸進行旋轉。針對這一結構可能出現的問題進行仿真機現場實驗，要能夠從理論的角度進行分析，在半徑小的圓鋼方面可能在翻過V形的齒輪的第二個齒峰的過程中，不能和第二個V形齒的左壁相接觸，這也是其中的一個重要問題，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定的情況發生，這樣就造成了冷卻不均（如圖1所示）。

根據這一圖示就能看出，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，這樣就會出現翻鋼的情況，這只是必要的條件。然后根據磨損的情況和具體的規格進行仿真實驗，針對不同型號的圓鋼進行建模和仿真，正常情況下對90號鋼進行分析，從實際的仿真計算以及表現情況能夠看出小圓鋼在冷床上運動的比較穩定冷卻效果較好。而75號鋼的仿真系統當中的數字模擬仿真，冷床上運動穩定冷卻效果佳，但在穩定性方面相對較差。

3計算機仿真技術的發展方向和趨勢

3.1計算機仿真技術發展方向

（1）網絡化仿真。隨著計算機和網絡的應用與發展，計算機仿真技術也在不斷的提高。目前的仿真系統存在開發時間長、成本高、不能兼容，共享困難，可移植性差等問題。其次要利用網絡技術實現仿真系統共享。系統共享在仿真系統的開發中及其重要。實現了網絡共享，就可以避免社會資源的重復開發，還可以適當收費來補充開發成本。（2）虛擬制造技術。計算機仿真技術發展的另一方向是虛擬制造技術。虛擬制造技術是一種領先的制造技術。它運用計算機仿真技術和虛擬現實技術，借助計算機實現對產品的管理、控制一條龍。

3.2計算機仿真技術發展趨勢

突飛猛進的計算機軟硬件技術帶動了仿真技術的飛速發展。近幾年，仿真技術領域的新技術、新成果展示了良好的發展前景。（1）面向對象的仿真建模。與傳統的人工建模相比有了很大的進步，它最大限度地調動了計算機的符號處理能力，加快了人們認識和轉換仿真對象的速度。這種方法可以充分提升系統的建模能力。最重要的是，仿真技術容易掌握和使用，實際操作的技術人員可以利用仿真技術更好地為系統服務。（2）分布式仿真。分布式仿真是通過計算機網絡聯結分散在各地的仿真設備，構成空間與時間互相耦合的虛擬仿真環境。分布式仿真系統可以理解為由多個子模型組成的仿真模型。在分布式仿真系統中，這方面的現有技術包括：動態、靜態數據分割技術，功能分割技術，避免通訊閉鎖技術等。（3）智能仿真。在建模、仿真模型設計、仿真結果的分析和處理階段，引入知識表達及處理技術，使仿真、建模的時間縮短，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化決策；運用智能仿真可以及時修正、維護輔助模型，實現更好的智能化人機界面，使計算機與人之間的溝通變得人性化，增加自動推理學習機制，從而增強仿真系統自身的尋優能力。（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性和正確性，而且結果也簡單，方便理解。近期出現的動畫仿真本質上也屬于可視化仿真。將聲音加入可視化仿真，就同時得到了視覺和聽覺的多媒體仿真。而在多媒體仿真的基礎上，植入三維動畫，強調交互功能，又可以得到支持觸覺、嗅覺、味覺的虛擬現實仿真。隨著科技的不斷發展，仿真技術將為人類更好的服務。

結束語

總而言之，當前我國的計算機技術有了很大程度的發展，相關的技術已經在諸多領域得到了廣泛應用，其中在軋鋼工藝當中的應用就發揮了很大作用，促進其工藝質量的提升。通過對計算機仿真技術在軋鋼工藝當中的應用分析，能夠在一定程度上加強理論的科學性，由于篇幅限制不能進一步深化研究，希望能夠起到拋磚引玉的作用以待佳作。

參考文獻：

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