计算机仿真在轧钢工艺中的应用

孙飞

摘 要：随着市场对圆钢和方钢规格需求的不断增加，如何在原有机组基础上，生产更多规格钢种，是一十很有价值的研究课题。基于此，本文就计算机仿真在轧钢工艺中的应用情况进行了系统的应用，以供参阅。

关键词：计算机仿真；轧钢工艺；应用

引言

轧钢工艺当中的产品设计及制造，都离不开计算机仿真技术的应用，对其进行实际的应用能够减少损失及经费的节约，并对产品开发的周期也会减少，对产品的质量提升也能够起到促进作用。从实际的发展历程来看，计算机仿真技术的应用领域得到了空前扩大，从传统制造领域扩展到产品设计开发，而轧钢工艺中的计算机仿真更是有着其必要性。

1计算機仿真技术简介

计算机的仿真技术是一门新兴的综合性的技术，它运用专门的软件，再通过数字作为传播的介体传达给人们。因此，当人们通过计算机媒体进行浏览观赏时就能够有身临其境的感觉，可以自由选择角度。一方面，仿真技术的应用得益于控制工程和系统工程的发展，在控制工程和系统工程中逐步探索计算机仿真技术；另一方面，计算机仿真技术可以逐步缩短开发周期，在提高产品质量的同时减少损失，并大大降低人工成本，工作效率逐步提高，在节约经费开支等方面发挥巨大的作用。

2算机仿真在轧钢工艺中的实际应用

现场生产中，小规格的圆钢在冷床上的运动方式和一般圆钢有着很大区别，故此要对冷床的基本结构及原理等进行研究，在计算机上根据建立运动模型进行仿真试验后，结果表明当前生产的最小规格圆钢能够利用现有冷床进行生产。研究当中涉及到的冷床是步进回转式冷床，具有两种齿板，分别是V型齿板及U型齿板，借助它们相互错动使得圆钢一方面做步进运动，而另一方面绕其自身轴进行旋转。针对这一结构可能出现的问题进行仿真机现场实验，要能够从理论的角度进行分析，在半径小的圆钢方面可能在翻过V形的齿轮的第二个齿峰的过程中，不能和第二个V形齿的左壁相接触，这也是其中的一个重要问题，属于冷床翻钢的极限。主要就是造成翻钢的过程中会有不稳定的情况发生，这样就造成了冷却不均（如图1所示）。

根据这一图示就能看出，在V形齿的第二齿峰和小圆钢那样相交或是相切的过程中，U形齿会向下向前，而V形齿则是向上向后，这样就会出现翻钢的情况，这只是必要的条件。然后根据磨损的情况和具体的规格进行仿真实验，针对不同型号的圆钢进行建模和仿真，正常情况下对90号钢进行分析，从实际的仿真计算以及表现情况能够看出小圆钢在冷床上运动的比较稳定冷却效果较好。而75号钢的仿真系统当中的数字模拟仿真，冷床上运动稳定冷却效果佳，但在稳定性方面相对较差。

3计算机仿真技术的发展方向和趋势

3.1计算机仿真技术发展方向

（1）网络化仿真。随着计算机和网络的应用与发展，计算机仿真技术也在不断的提高。目前的仿真系统存在开发时间长、成本高、不能兼容，共享困难，可移植性差等问题。其次要利用网络技术实现仿真系统共享。系统共享在仿真系统的开发中及其重要。实现了网络共享，就可以避免社会资源的重复开发，还可以适当收费来补充开发成本。（2）虚拟制造技术。计算机仿真技术发展的另一方向是虚拟制造技术。虚拟制造技术是一种领先的制造技术。它运用计算机仿真技术和虚拟现实技术，借助计算机实现对产品的管理、控制一条龙。

3.2计算机仿真技术发展趋势

突飞猛进的计算机软硬件技术带动了仿真技术的飞速发展。近几年，仿真技术领域的新技术、新成果展示了良好的发展前景。（1）面向对象的仿真建模。与传统的人工建模相比有了很大的进步，它最大限度地调动了计算机的符号处理能力，加快了人们认识和转换仿真对象的速度。这种方法可以充分提升系统的建模能力。最重要的是，仿真技术容易掌握和使用，实际操作的技术人员可以利用仿真技术更好地为系统服务。（2）分布式仿真。分布式仿真是通过计算机网络联结分散在各地的仿真设备，构成空间与时间互相耦合的虚拟仿真环境。分布式仿真系统可以理解为由多个子模型组成的仿真模型。在分布式仿真系统中，这方面的现有技术包括：动态、静态数据分割技术，功能分割技术，避免通讯闭锁技术等。（3）智能仿真。在建模、仿真模型设计、仿真结果的分析和处理阶段，引入知识表达及处理技术，使仿真、建模的时间缩短，在分析中提高模型知识的描述能力，引入专家知识和推理帮助用户做出优化决策；运用智能仿真可以及时修正、维护辅助模型，实现更好的智能化人机界面，使计算机与人之间的沟通变得人性化，增加自动推理学习机制，从而增强仿真系统自身的寻优能力。（5）其他仿真。可视化仿真更加形象直观地显示仿真全过程，有效辨别仿真过程的真实性和正确性，而且结果也简单，方便理解。近期出现的动画仿真本质上也属于可视化仿真。将声音加入可视化仿真，就同时得到了视觉和听觉的多媒体仿真。而在多媒体仿真的基础上，植入三维动画，强调交互功能，又可以得到支持触觉、嗅觉、味觉的虚拟现实仿真。随着科技的不断发展，仿真技术将为人类更好的服务。

结束语

总而言之，当前我国的计算机技术有了很大程度的发展，相关的技术已经在诸多领域得到了广泛应用，其中在轧钢工艺当中的应用就发挥了很大作用，促进其工艺质量的提升。通过对计算机仿真技术在轧钢工艺当中的应用分析，能够在一定程度上加强理论的科学性，由于篇幅限制不能进一步深化研究，希望能够起到抛砖引玉的作用以待佳作。

参考文献：

[1]裴秀琴.计算机仿真技术的探究[J].电子世界.2018（02）

[2]王志伟.计算机仿真技术的应用及其发展趋势[J].内燃机与配件.2018（07）

[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.2016（10）