机械-毕业答辩-模板

中厚板轧制和轧后冷却过程离线模拟软件的开发答辩人：李渊指导老师：石勒教授目录一：轧制和冷却的数学模型二：离线模拟软件开发三：模拟结果对比和分析五：背景和目的及意义结论与课题展望六：软件开发的成果演示四：国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心课题的背景汽车大梁航母船体压力容器国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心课题的背景1.中厚板产量占钢材产量的10%左右2.总体产量很大近几年略有下降中板(mm)厚板(mm)特厚板(mm)4≤H≤2020≤H≤60H≥60国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心课题的背景唐钢3500中厚板生产线鞍钢5500特宽板生产线国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心课题的背景轧制策略全横轧制全纵轧制横纵轧制纵横轧制纵横纵轧制与带材、型材、板材相比，中厚板轧制过程工序复杂、灵活多样根据中厚板的用途，产品的组织结构和力学性能要求比较高，因而轧后的冷却控制也非常重要国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心课题的目的中国一重项目轧制模型冷却模型轧制工艺轧后工艺C++内核程序VB操作界面离线模拟软件轧制过程模拟冷却过程模拟国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心课题的意义课题意义优化生产工艺提高产品产量降低产品生产成本不消耗生产设备板坯原料水电能源人力财力缩短产品开发周期不占用实际生产时间，反复试验制定新工艺目录国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制过程数学模型轧制温度空冷温降、接触温降、除磷温降、变形温升变形抗力钢板材料、变形温度、变形速度、变形程度单位压力中间主应力、外摩擦力、变形区外端、前后中间参量中性角的推导、轧件的宽展张力、轧件宽展力能参数轧制力、轧制力矩、轧制功率轧制模型国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心变形抗力模型变形材料钢种和牌号不同变形温度头部和尾部平均值变形速度平均变形速度变形程度平均变形程度对数应变国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制温度模型轧制温度空冷温降显示有限差接触温降除磷温降变形温升高压水除磷轧制变形功转化国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心平均单位压力模型中间主应力影响系数外摩擦力影响系数变形区外端影响系数轧件宽度的影响系数前后张力影响系数无张力国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心中性角模型前滑区·后滑区中性角国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制宽展模型轧制宽展国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心力能参数模型力能参数轧制压力：轧制力矩：轧制功率：国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧后冷却数学模型温降模型内节点、边界点、角节点换热系数空冷换热、水冷换热中间系数导热、比热、相变潜热冷却模型国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心内节点温度模型单元示意图显示差分解国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心边界点温度模型单元示意图显示差分解国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心角节点温度模型单元示意图显示差分解国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心换热系数模型边界条件中换热系数空冷换热系数水冷换热系数国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心导热和比热模型导热系数变化曲线比热系数变化曲线国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心相变潜热数学模型相变潜热的处理作为内热源重新建立物体导热的微分方程作为附加比热修正中厚板理论上的比热容目录VB国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心离线模拟软件开发技术设计开发工具总体设计软件开发混合编程C++接口应用范围数据结构执行流程功能国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心软件的开发工具混合编程软件的开发工具VBMicrosoftVisualBasic6.0MicrosoftVisualC++6.0C++操作界面程序内核国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心软件的接口设计文本文档Open...ForOutputOpen...ForInput操作界面文本文档内核程序文件流下文件名输出命令文件流下文件名输入命令执行文件操作界面VB语言中的Shell函数国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心软件的数据访问中厚板材料数据的对应关系数据的访问流程国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心软件的应用范围WindowsXP操作系统运行平台钢材种类产品规格MicrosoftVisualBasic6.0MicrosoftVisualC++6.0碳素钢、弹簧钢、轴承钢、结构钢、工具钢、双相钢、不锈钢、模具钢、硅钢、合金钢、管线钢产品厚度：8~100mm产品宽度：1500~4180mm产品长度：4000~42000mm国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心软件结构设计-VBVB的功能结构框架国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心软件结构设计-C++C++的功能结构框架国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心软件的功能设计国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制策略的判断国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制程序执行流程国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心冷却程序执行流程目录国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心单机架软件主界面国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心单机架离线模拟演示参数设置轧制模拟直接冷却分段冷却规程优化结果显示轧制过程轧后冷却参数设置温降显示参数设置温降显示国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心双机架软件主界面国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心双机架离线模拟演示参数设置轧制模拟直接冷却分段冷却规程优化结果显示轧制过程轧后冷却参数设置温降显示参数设置温降显示目录国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心模拟结果对比和分析离线模拟对比轧制过程轧制温度、轧制宽展、轧制压力分析轧后冷却温降过程、X70和X80终冷温度力能参数轧制温度、轧制速度、变形程度冷却效果钢板厚度、运行速度、冷却流量轧制温度的对比轧制道次模拟值(℃)实测值(℃)绝对误差(℃)相对误差(%)11195.411185.13-10.280.8721179.511169.34-10.170.8731162.451152.21-10.240.8941143.281134.45-8.830.7851120.781115.18-5.60.5061093.371095.241.870.1771049.641046.98-2.660.2581044.251040.57-3.680.3591035.231029.09-6.140.60101020.261017.42-2.840.2811996.58999.352.770.2812966.45985.7819.331.96国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制宽展的对比轧制道次模拟值(mm)实测值(mm)绝对误差(mm)相对误差(%)11801.591805.634.040.2223423.513420.88-2.630.07733426.423431.334.910.1443429.773426.70-3.070.09053433.713445.9312.220.3563438.303454.4216.120.4773441.603472.6631.060.8983444.753433.18-11.570.3493447.673469.8422.170.64103449.843426.34-23.50.69113451.193458.927.730.22123451.963463.6011.640.34国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制压力的对比轧制道次实测值(MN)模拟值(MN)绝对误差(MN)相对误差(%)110.129.350.777.61223.4724.09-0.622.64330.4129.580.832.73434.4834.040.441.28540.1942.05-1.864.63648.9847.261.723.51743.5843.10.481.10843.2542.570.681.57940.5341.77-1.243.061037.1736.041.133.041126.427.78-1.385.231219.4120.46-1.055.41国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心X70管线钢冷却过程国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心X70终冷温度的对比序号模拟值(℃)实测值(℃)绝对误差(℃)相对误差(%)1530.5676548.0658-17.4982-3.298022522.8571536.4438-13.5867-2.598553488.9898499.2234-10.2336-2.09284490.4506497.0791-6.6285-1.351515483.8454490.2437-6.3983-1.322396474.7158495.7295-21.0137-4.426597508.6561509.4397-0.7836-0.154058460.2849472.5573-12.2724-2.666269500.1049516.4646-16.3597-3.2712510564.7033568.1316-3.4283-0.6071国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心X80管线钢冷却过程国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心序号模拟值(℃)实测值(℃)绝对误差(℃)相对误差(%)1541.8151556.124-14.30892.642511.5488523.3427-11.79392.313510.1552526.8387-16.68353.274504.4897508.5263-4.03660.805504.9692509.7063-4.73710.946513.2908529.3746-16.08383.137517.5765530.7518-13.17532.558519.2374525.5137-6.27631.219521.2227532.5116-11.28892.1710515.5786528.8731-13.29452.58X80终冷温度的对比国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制力与轧制温度此外，金属回复和再结晶加强，加工硬化减弱，轧制力降低变形温度升高，金属材料内部金属原子的热振动剧烈程度增加，金属原子间金属键的相互作用力减小，材料变形需要的能量也相应降低，轧制力随之降低。国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制力与变形速度轧制速度增加到一定值后，变形功所转化热量不能及时散去，金属内部温度升高，轧制力会有所下降。轧制速度增加，变形速度增加，金属内部软化过程减弱，强化过程相加强，金属变形所需要能量增加，轧制力也随之增加。国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心轧制力与变形程度变形程度越大，金属内部晶格畸变越大，晶体滑移越困难，塑性变形所需轧制力就越大。此外，部分处于滑移带的晶体会生成微小晶块，同时伴有微观裂纹，金属塑性就会进一步降低，轧制力进一步增大。国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心冷却效果与钢板厚度钢板厚度越大，内部储存热量就越多，冷却时相变潜热也越多，冷却就越困难。同时，厚度越大，钢板心部和表面之间热量传导越困难，冷却速度降低，终冷温度升高国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心冷却效果与钢板速度钢板运行速度越快，在冷却线停留时间就越短，与冷却水接触时间就越短，表面与冷却水换热就越不充分，表面温降就越少，与心部温差就越小，进而成品钢板的冷却速度就越低，终冷温度也越高。国家冷轧板带装备及工艺工程技术研究中心冷却效果与冷却水量增大冷却水流量，水冷换热系数增大，钢板表面温降加快，心部与表面导热加强。此外，冷却水流量增加，单位时间内流向钢板表面冷却水量增加，钢板表面水冷换热充分，冷却速度增加，终冷温度降低。目录结论国家冷轧板带装备及工艺工程技