虚拟冷连轧机数字仿真研究

在分析和研究冷连轧机组生产过程基础上，确定虚拟轧制系统的组成结构。从机理建模出发，将虚拟轧机分为压下、速度、张力三个子系统，建立了机械、电气、液压、检测仪表等综合的虚拟轧机设备机理模型。实验和仿真结果证明了所建系统的正确性。     

基于AMESim和Simulink联合仿真的轧机压下系统分析

为实现轧机液压压下系统的电液一体化虚拟样机设计,提出基于Simulink与AMESim联合仿真技术的建模与仿真方案,根据轧机各辊之间的作用关系,建立了基于AMESim的轧机液压压下系统的质量弹簧模型和液压位置伺服系统模型,用MATLAB/Simulink建立了基于积分分离的PI反馈控制系统模型,最终构建了轧机压下系统联合仿真模型。在Simulink平台设计了干扰观测器抑制噪声方法,通过联合仿真分析,有效抑制了外部干扰噪声造成的不稳定性,提高了控制精度。联合仿真研究表明,干扰观测器能够抑制干扰噪声影响,该虚拟样机可应用于轧机压下系统分析。     

三辊联合穿轧机液压压下系统分析

三辊联合穿轧机是一种新型斜轧机,采用组合孔型轧辊和顶头,在一个道次内完成钢管的穿孔、轧制和均整。基于某厂现有轧机,经过多次工艺试验,将液压同步缸应用于无缝钢管三辊穿轧机同步压下系统,并对该同步压下系统的可行性进行了仿真分析。该项研究对轧机液压控制系统设计,以及提高最终产品的质量和钢材成材率具有重要意义。     

智能工厂及其关键技术研究现状综述

现有研究缺乏对智能工厂整体发展的论述,同时为掌握未来工厂模式的最新发展,对智能工厂的概念、内涵、框架结构、关键技术等研究与发展现状进行了综述。从智能工厂研究现状和目前的实例建设,总结了智能工厂的定义,结合智能工厂的含义以及基于数字工厂总结了智能工厂的主要特征;从技术角度,着重论述了实现智能工厂大数据技术、虚拟仿真和人工智能3大关键技术,并详细论述了大数据技术中数据采集技术、传输技术、分析技术和虚拟仿真技术中的MBD技术、仿真系统架构、仿真模型技术,以及人工智能中的机器学习、自然语言处理、图像处理等技术的研究现状。研究结果表明:大数据技术、虚拟仿真技术和人工智能技术是智能工厂中的关键技术,但是其在工厂内大规模实际应用和实现真正智能化仍需要较长历程。     

数字化制造中的建模和仿真技术

论述了面向数字化制造的三类建模和仿真技术,即产品建模和仿真技术、工艺过程建模和仿真技术以及制造系统建模和仿真技术,并结合具体研究项目,重点介绍了面向制造的产品数字化建模、导管数控弯曲过程建模与仿真、虚拟装配与装配过程仿真、生产线建模与仿真技术的应用和发展。指出为提高制造系统的快速响应特性、运行效率及可靠性,应在产品数字化建模研究的基础上,重视对工艺过程,即产品加工过程、装配过程及生产系统规划、重组和仿真等技术的研究,以实现生产资源和加工过程的优化以及从传统制造向可预测制造模式的转变。最后指出了推动数字化建模和仿真技术朝实用化方向发展的几项关键技术。     

柔性多体系统动力学的轧机机架垂振系统仿真研究

应用机械系统动力学分析软件ADAMS,结合大型通用有限元分析软件ANSYS及三维建模软件SolidW orks,将虚拟样机技术融合柔性多体系统动力学仿真思想应用于板带加工领域,对轧制过程中轧机机架系统进行了垂直振动仿真研究,模拟在板带材来料厚度有波动的情况下柔性工作辊的弹性变形过程,对比刚性系统模型的仿真结果,得到更接近实际的参量分析,对轧制过程中多重非线性问题的解决提供了一个较好的思路。     

宝钢1580粗轧机负荷评估系统分析与设计

在相同的工艺条件下,合理的负荷分配能更有效地利用粗轧机组的设备能力,提高轧制产量和成品质量,降低设备故障率和轧制能耗,粗轧机的负荷评估是负荷分配的基础。针对上海宝钢1580粗轧机组的工作状况,研究了轧机负荷的计算方法,设计了轧机负荷评估系统的网络结构和功能框架,指出了关键问题的实现途径。该系统已经在宝钢的1580热轧厂得到应用,取得了很好的效果。     

宝钢1580粗轧机负荷评估系统分析与设计

在相同的工艺条件下,合理的负荷分配能更有效地利用粗轧机组的设备能力,提高轧制产量和成品质量,降低设备故障率和轧制能耗,粗轧机的负荷评估是负荷分配的基础.针对上海宝钢1580粗轧机组的工作状况,研究了轧机负荷的计算方法,设计了轧机负荷评估系统的网络结构和功能框架,指出了关键问题的实现途径.该系统已经在宝钢的1580热轧厂得到应用,取得了很好的效果.     

虚拟电子仪器分析与设计

计算机仿真技术的迅速发展不仅使得某些电子仪器的功能可以用计算机仿真方式实现,也可以实现电子仪器所不能完成的功能。因此,研究利用计算机仿真技术设计虚拟电子仪器设备对电子技术行业的变革将起到推动的作用。本文就现代的EDA技术及虚拟电子仪器设备的构成加以分析,以促进该技术的发展与进一步应用。     

轧机整体耦合建模问题研究

轧机振动一直是制约轧制发展的重要问题。建立有效的轧机系统动力学模型是研究轧机振动问题的基础,而已有的研究在轧机系统耦合建模方面仍存在着许多不足。通过分析轧机不同类型振动产生的机理及其相互关系,建立能够表征板带轧机垂直-水平-扭转以及轧件水平颤振的耦合振动结构模型;基于Bland-Ford-Hill轧制力模型,并进一步考虑振动状态下辊缝动态变化的影响,建立动态轧制过程模型;在此基础上,将动态轧制力及动态轧制力矩作为反馈激励源,作用于轧机振动结构模型,构建全新的动态轧制过程与轧机系统结构相耦合的轧机颤振整体耦合动力学模型。通过将所建模型的仿真结果与2030冷连轧机组振动测试数据的对比,验证此模型的正确性和有效性。结果表明,轧机颤振整体耦合动力学模型能够合理表征振动过程中轧机系统结构和轧制过程的耦合关系,为深入研究轧机综合振动特性提供理论基础。     

月球车虚拟仿真系统中自主导航的实现

虚拟仿真技术的发展为月球车的研制试验提供了越来越有效的支持。自主导航技术是月球车系统的一项关键技术,但月球车虚拟仿真系统中却很少涉及。为此,研究了在月球车虚拟仿真系统中融合自主导航功能模块。其中包括提出了一种用XML语言表达数字化月面属性的方法、虚拟环境中实现立体视觉的导航方案,并提出了自主导航技术在月球车仿真系统中的实现方法。最后应用于某型月球车的仿真试验,仿真结果表明系统可以为月球车自主导航技术的研究提供有效的支持工具。     

以滚动轴承为例基于SolidWorks和ADAMS软件的汽车零部件动力学特性虚拟仿真分析研究

主要通过机械设计软件SolidWorks和虚拟样机技术软件ADAMS及分析软件Matlab对汽车常用零部件中的滚动轴承进行动力学特性的初步仿真研究,探讨一种更为快速的零件动力学性能模拟分析方法。进而通过利用动态虚拟仿真技术达到辅助目前常规汽车台架试验、道路试验等对零部件及总成的动力学性能验证的目的,并为日后搭建汽车领域自动化虚拟仿真试验平台设计进行尝试。     

Pilger冷轧机主传动系统虚拟样机动力学特性研究

结合多体动力学仿真及分析的理论,阐述了基于动力学虚拟样机技术的Pilger冷轧管机主传动系统的仿真研究方法.以ADAMS为平台,结合Pro/E中的三维实体模型,建立了某冷轧管机主传动系统动力学虚拟样机,并进行了仿真计算和结果分析.获得了考虑轧制力分布的该主传动系统的动力学特性,为Pilger冷轧管机的设计提供了参考.     

系统仿真在机械类产品试验中的应用初探

系统仿真是现代科学研究中一项不可或缺的关键工程技术。介绍了系统仿真的定义、特点及应用场合,论述了装备制造业搭建虚拟试验台的必要性,虚拟试验台的预期功能和特性,给出了总体技术路线和体系架构,探讨了其中的难点及关键技术。数字化虚拟试验将是机械类产品研发的重要手段及发展方向。     

复杂产品虚拟样机工程

复杂产品虚拟样机技术是当前CIMS技术研究与应用的特点，其样机的开发工作已一项复杂的系统工程。复杂产品虚拟样机一切技术是融合与产品有关的专业领域技术与建模/仿真技术、信息技术、多媒体/虚拟现实技术、人工智能技术、系统技术和管理技术等多学科的一门综合性技术。基于笔者的研究与初步实践，本文提出了复杂产品虚拟样机工程的概念，并对其技术内涵、组成、运行模式、体系结构及其相关关键技术进行了探讨，以期促进复杂产品虚拟样机技术在我国企业的研究、实施与应用。     

虚拟现实技术在国外钢铁工业中的应用

从虚拟试运行系统和和虚拟培训系统两个方面介绍了虚拟现实技术在国外钢铁工业中的应用。虚拟试运行系统已应用于紧凑式无头连铸连轧产线、电炉设备和薄板坯连铸连轧产线,虚拟培训系统主要应用于高炉、转炉、连铸、热轧和中厚板的生产。通过应用虚拟现实技术,钢铁企业可以节约设备成本,缩短工期,并在试运行、操作和维护阶段测试控制参数,验证控制程序,检查运行状态。     

专用刀盘虚拟样机技术的应用与研究

以多体系统动力学建模理论及方法为研究基础,进行了专用旋转刀盘虚拟样机技术的研制与开发。研究结果表明,专用旋转刀盘虚拟样机具有模拟物理样机的能力,可在物理样机制造之前方便地进行旋转刀盘性能的预测与评估,从而减少物理样机制造及试验次数,缩短产品研制周期和费用,获得了具有现实意义重要的工程价值。     

基于虚拟样机技术的无级变速器设计与研究

无级变速器(CVT)能够在一定范围内连续实现速度改变,适用范围宽,应用前景广。利用虚拟样机技术实现无级变速器的设计与研发,具有研发周期短,成本低,并且能够实现产品全生命周期管理。通过在多体系统优化仿真软件RecurDyn中建立CVT虚拟样机模型进行运动学和动力学分析和仿真,全面了解CVT各方面性能,并将仿真结果与理论计算结果对比,从而证明虚拟样机技术的可行性和先进性,并具有很大的推广价值。     

机械系统多维虚拟样机技术浅析

提出了多维机械系统虚拟样机技术概念,它由基于多体系统动力学分析的机械系统动态仿真技术、有限元分析技术、基于多领域联合的机电液和控制系统平面仿真技术等综合形成,并简要探讨了实现多维机械系统虚拟样机的一些基本技术。     

基于虚拟仪器技术的滚动轴承故障诊断系统的设计与试验

设计了一种基于虚拟仪器技术的滚动轴承故障诊断系统,提供了该系统的总体方案.根据虚拟仪器技术构建了系统的数据采集模块和信号处理模块,运用LabVIEW软件实现系统的信号采集和处理功能.通过试验表明,将虚拟仪器技术运用到滚动轴承故障诊断中来,不仅可以对测量结果进行实时显示,处理和存储等,而且使得测控过程更加高效和便捷.