面向自动化实训的虚拟仿真教学系统开发

基于本校钢铁生产全流程国家级虚拟仿真实验教学中心的教学资源和硬件条件,以钢铁生产中的典型控制环节为载体,采用工业系统架构,设计开发了认知实习、仿真实训、设计教学、实践创新、考核鉴定、教学资源库等教学功能。该系统高度集成自动化控制的建模、控制算法、仿真实现、系统设计等方法,构建实时动态模型,具有层次性、系统性和实时性特点,可有效支撑自动化实训教学,为“学科交叉”实践教学改革和解决复杂工程问题能力培养提供了有利条件。     

无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心分析

斜轧穿孔毛管壁厚偏心是导致无缝钢管壁厚不均的重要原因,深入认识毛管壁厚偏心的特征和影响因素,是控制无缝钢管壁厚精度的必要前提。基于生产试验对无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心进行了表征,运用解析方法建立了无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心的计算模型,针对实际生产条件进行了预报计算和比较,研究了斜轧穿孔工艺因素对毛管壁厚偏心的影响,并分析了改善毛管壁厚偏心的方法。研究结果表明,无缝钢管斜轧穿孔毛管壁厚偏心的基本特征表现为"偏心螺旋型",在毛管壁厚不均中占比70%以上;管坯温度偏心是影响毛管壁厚偏心非常重要的因素,建议控制在10℃以内;增大斜轧穿孔变形量和毛管旋转次数有利于改善毛管壁厚偏心,相应的措施是减小送进角、增大顶头直径、减小管坯直径、增大轧辊过渡带长度;增大斜轧穿孔速度有利于改善毛管壁厚偏心。     

无缝钢管斜轧扩径变形特点分析

基于实际生产数据采用有限元方法模拟了无缝钢管斜轧扩径变形过程,分析了斜轧扩径的主变形、附加变形和当量变形,并比较了无缝钢管斜轧扩径和斜轧延伸的变形特点。研究结果表明:斜轧扩径的减壁变形几乎转变为扩径变形,纵向延伸非常小;斜轧扩径有一定的周向剪切变形和纵向剪切变形,但变形程度明显小于传统斜轧延伸;斜轧扩径的扭转变形非常小,相比于斜轧延伸可以认为是无扭转变形;斜轧扩径和斜轧延伸的总当量主变形相当,但斜轧扩径的总附加变形明显小于斜轧延伸;斜轧扩径适于小批量、多品种生产,在高品质大口径中薄壁无缝钢管领域具有优势。     

虚拟仿真在材料类专业卓越工程师培养实践教学中的应用

依托国家级钢铁生产全流程虚拟仿真实验教学中心,将虚拟仿真实践教学应用到认识实习和生产实习。建立了虚拟工厂实习系统,制定了虚拟实习教学计划,探讨了"A+B"虚实结合的实习模式,虚实两种教学手段优势互补,为工程实践教学模式改革开辟了新途径。