寶鋼加速推進數(shù)值模擬研究和應用
寶鋼加速推進數(shù)值模擬研究和應用

文章來源:寶鋼集團有限公司 發(fā)布時間:2012-07-16
經(jīng)濟型雙相不銹鋼設計、二十輥森吉米爾軋機軋制參數(shù)優(yōu)化、UOE成型模擬等,從離線材料設計、產(chǎn)品開發(fā)到在線產(chǎn)品試制、工藝參數(shù)優(yōu)化,近年來,寶鋼數(shù)字化研發(fā)的重要組成部分——數(shù)值模擬,不僅越來越受到寶鋼研發(fā)人員的重視,而且得到很好的應用,為寶鋼生產(chǎn)經(jīng)營發(fā)揮了積極作用。業(yè)內專家認為,寶鋼在數(shù)值模擬研究和應用方面已經(jīng)走在行業(yè)前列,處于領先水平。
數(shù)值模擬是利用計算機進行數(shù)值計算與分析,其經(jīng)費投入少、研究周期短、效率高,被廣泛應用于復雜工況、多參數(shù)影響、難以采用物理模擬方法進行的研究上。寶鋼早在十年前就開始開展數(shù)值模擬研究。三年前,寶鋼研究院認真落實“數(shù)字化研發(fā)”,全力支撐生產(chǎn)經(jīng)營,專門成立了材料設計、流動與傳熱、軋制模擬、結構分析和板成形等五個跨部門、跨領域的數(shù)值模擬團隊,加速數(shù)值模擬在寶鋼的研究和應用。
三年來,寶鋼數(shù)模研發(fā)團隊從材料到產(chǎn)品、從工程到在線產(chǎn)品質量改善,悉心研究和開發(fā)應用,取得可喜成效。為應對市場變化,寶鋼研究人員運用數(shù)值模擬技術,快速研發(fā)新材料、新產(chǎn)品,使其成為產(chǎn)品創(chuàng)新的加速器。常規(guī)產(chǎn)品研發(fā)從冶煉到最終成品,周期長、效率低、成本高。而運用數(shù)值模擬開發(fā)經(jīng)濟型雙相不銹鋼B2102,時間短、成本低,產(chǎn)品替代線材用304奧氏體不銹鋼得到用戶認可。數(shù)值模擬在解決產(chǎn)品質量缺陷上同樣起到了很好作用。研究人員開發(fā)的森吉米爾軋機一體化計算模型,為現(xiàn)場軋制過程改進優(yōu)化提供了理論計算基礎,既能指導解決現(xiàn)場實際問題,又可用于優(yōu)化和改進現(xiàn)場軋制控制模型。數(shù)字化制造還可減少產(chǎn)品制造過程中的失誤、等待和返工,提高產(chǎn)品制造效率和質量。在鋼管條鋼事業(yè)部UOE產(chǎn)線承接首批X80合同中,生產(chǎn)被一產(chǎn)品缺陷指標超標所困,各種物理試驗均難以改變現(xiàn)狀。研究人員通過數(shù)值模擬展示,為生產(chǎn)廠推介新的模具,最終消除產(chǎn)品缺陷,確保了生產(chǎn)合同按質、按期交貨。
數(shù)值模擬技術在用戶服務、先期介入中也大顯身手。寶鋼通過數(shù)值模擬提供的材料基礎數(shù)據(jù)、選材優(yōu)化、數(shù)值仿真等技術,先期介入了80%以上國內新車型的開發(fā),縮短了新車型開發(fā)周期,提高新車型開發(fā)質量,保證批量生產(chǎn)的穩(wěn)定性,對為用戶量身定制寶鋼汽車板發(fā)揮了重要作用。僅板成形數(shù)值模擬團隊每年就為汽車用戶提供上百項虛擬沖壓計算服務。
目前,寶鋼研究院每年有大量的數(shù)值模擬案例應用于生產(chǎn)現(xiàn)場攻關、產(chǎn)品開發(fā)、工程建設以及用戶服務等領域,數(shù)值實驗已成為快速、便捷、高精度的研究手段,服務于公司生產(chǎn)經(jīng)營。