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螺纹钢孔型计算机辅助优化设计

唐辉  
【摘要】: 螺纹钢筋是现代工业中的重要钢材产品之一,主要用于建筑行业。我国生产的钢筋在机械性能、产品尺寸精度等与钢铁发达国家相比还存在着一定的差距,为了满足市场需求,尽快与国际接轨,生产出机械性能好、尺寸精度高的钢筋显得十分重要。孔型设计作为螺纹钢筋生产中的重要环节,对螺纹钢筋尺寸精度的高低起着决定性作用,孔型系统的选择及孔型尺寸的确定直接影响到成品钢筋的尺寸精度及其机械性能。 本文综述了计算机辅助孔型设计的发展状况和基本设计方法,比较系统地研究、探讨了CARD技术。本课题通过对螺纹钢延伸孔型系统、精轧孔型系统及成品孔型的构成和设计方法的分析,结合螺纹钢孔型系统的基本设计理论和工程技术人员的实际生产经验,对以往孔型设计过程中所使用的数学模型、经验公式等进行了修正,以结构化程序设计方法为基础,采用可视化编程工具VisualBasic6.0建立了螺纹钢计算机辅助孔型设计系统。本系统具有友好的人机对话界面,可以在给定坯料尺寸、成品尺寸和轧机技术参数的条件下,以能耗最小为目标函数,采用最优化方法,在满足咬入条件、轧机强度校核、电机校核等边界条件下优化设计出最优的孔型系统,采用参数化绘图方法将优化设计结果绘制成孔型图并进行标注,最终可以向AutoCAD绘图软件输出。同时,系统可以将设计数据以文本文档的格式输出,以便工程技术人员参考。 本文理论结合实践,建立了与实际生产情况相适应的数学模型,使螺纹钢CARD系统具有更好的实用性。采用本螺纹钢CARD系统进行孔型设计,极大地缩短了新产品的设计周期,降低了轧机能耗和生产成本,提高了螺纹钢筋成品的尺寸精度和机械性能,对增加企业经济效益具有重要意义。


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