xây dựng thư viện tra cứu vật liệu cơ khí thông dụng

Tính m ới và sáng tạo: Việc số hóa các dữ liệu, thông tin về vật liệu cơ khí thông qua thư viện sẽ giúp các nhà kỹ thuật, sinh viên tra cứu vật liệu nhanh trong việc thiết kế, lập qui t

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

XÂY DỰNG “THƯ VIỆN TRA CỨU VẬT LIỆU CƠ KHÍ THÔNG DỤNG”

MÃ SỐ: B2009 - 22 - 42

Tp Hồ Chí Minh, tháng 3 năm 2011

S 0 9

S KC 0 0 3 2 0 6

B Ộ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PH Ố HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO T ỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP BỘ

XÂY DỰNG

“THƯ VIỆN TRA CỨU VẬT LIỆU CƠ KHÍ THÔNG DỤNG”

Mã s ố: B 2009 – 22 – 42

Xác nh ận của cơ quan chủ trì đề tài Chủ nhiệm đề tài

(Ký, H ọ tên, đóng dấu) (Ký, Họ tên)

Tp HCM, 03/2011

DANH SÁCH NH ỮNG NGƯỜI THAM GIA ĐỀ TÀI

STT Họ và tên Đơn vị công tác Nhiệm vụ được giao

TRẦN THẾ SAN

Khoa Cơ khí máy – Trường ĐHSPKT Tp.HCM

Vật liệu thép và gang thông dụng

NGUYỄN NHỰT PHI LONG

Khoa Cơ khí máy – Trường ĐHSPKT Tp.HCM

Bộ hình ảnh tổ chức tế

vi của vật liệu cơ khí thông dụng

Chế độ nhiệt luyện

ĐƠN VỊ PHỐI HỢP CHÍNH

STT Tên đơn vị trong và ngoài nước Nội dung phối hợp

1 Công ty Cơ khí chế tạo máy

Long An - LAMICO Vật liệu chuyên dùng để chế tạo máy móc

nông nghiệp và chế biến nông sản thực phẩm

2 Công ty Cơ khí và Xây lắp công

nghiệp - IMECO

Vật liệu chuyên dùng để chế tạo máy móc thiết bị chịu nhiệt và chịu áp lực, lò hơi, thiết

bị trao đổi nhiệt,…

3 Công ty Cơ khí Rượu Bia Giải

khát Sài Gòn - MESAB Vật liệu chế tạo trang thiết bị Bia và Nước

giải khát

4 Công ty Chế biến thức ăn chăn

nuôi Việt Phong - VIFOCO Vnuôi ật liệu chế tạo thiết bị chế biến thức ăn chăn

5 Công ty Nhựa Duy Tân Vật liệu chất dẻo và vật liệu làm khuôn mẫu

M ỤC LỤC

Trang

CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN 1

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2

1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

1.4 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU 3

1.5 GI ỚI HẠN ĐỀ TÀI 3

CHƯƠNG 2 KIẾN THỨC LẬP TRÌNH 4

2.1 GI ỚI THIỆU NỀN TẢNG NET 2.0 4

2.2 T ỔNG QUAN VỀ MICROSOFT VISUAL BASIC 2005 7

2.3 MICROSOFT ACCESS 2003 30

2.4 NGÔN NG Ữ TRUY VẤN SQL 33

2.5 ACTIVEX DATA OBJECT 40

C HƯƠNG 3 KIẾN THỨC VỀ VẬT LIỆU 41

3.1 V ẬT LIỆU KIM LOẠI 41

3.2 V ẬT LIỆU POLYMER 65

CHƯƠNG 4 XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU CỦA CÁC LOẠI THÉP, GANG THÔNG D ỤNG 82

4.1 CÁC NHÓM THÔNG S Ố CƠ BẢN 82

4 2 QUAN H Ệ GIỮA CÁC NHÓM THÔNG SỐ CƠ BẢN 87

CHƯƠNG 5 TỔ CHỨC TẾ VI CỦA CÁC LOẠI THÉP, GANG THÔNG D ỤNG 88

5.1 T Ổ CHỨC TẾ VI CỦA CÁC LOẠI THÉP THÔNG DỤNG 88

5.2 T Ổ CHỨC TẾ VI CỦA CÁC LOẠI GANG THÔNG DỤNG 88

CHƯƠNG 6 THI CÔNG PHẦN MỀM 89

6 1 TÍNH NĂNG 89

6.2 THI ẾT KẾ CSDL 91

6.3 CÁC THU ẬT TOÁN VÀ CÂU LỆNH SQL CHÍNH 99

6.4 GIAO DI ỆN NGƯỜI DÙNG 100

CHƯƠNG 7 KẾT LUẬN 104

TÀI LI ỆU THAM KHẢO 105

PHỤ LỤC 106

PH Ụ LỤC 1: TỔ CHỨC TẾ VI ĐIỂN HÌNH CỦA THÉP KẾT CẤU 106

PH Ụ LỤC 2: TỔ CHỨC TẾ VI ĐIỂN HÌNH CỦA THÉP ĐẶC BIỆT 130

PH Ụ LỤC 3: TỔ CHỨC TẾ VI ĐIỂN HÌNH CỦA THÉP DỤNG CỤ 138

PH Ụ LỤC 4: T Ổ CHỨC TẾ VI CỦA MỘT SỐ LOẠI GANG THÔNG DỤNG 152

PH Ụ LỤC 5: THUẬT TOÁN TRA CỨU 172

PH Ụ LỤC 6: PHIẾU KHẢO SÁT TÌNH HÌNH SỬ DỤNG VẬT LIỆU CƠ KHÍ TRONG CHẾ TẠO MÁY VÀ KẾT CẤU THÉP 177

DANH M ỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Một số namespaces thông dụng

Bảng 2.2: Giới hạn việc truy cập một Variable, Class, Structure v.v…

Bảng 2.3: Danh sách các collections ta sẽ dùng thường xuyên

Bảng 2.4: Cách viết Arithmetic Operator

Bảng 2.5: Các toán tử trong mệnh đề WHERE

Bảng 6.1:Bảng tổng quát dữ liệu

Bảng 6.2: Bảng thành phần hóa học dữ liệu

Bảng 6.3: Bảng nhiệt luyện dữ liệu

Bảng 6.4: Bảng cơ tính dữ liệu

Bảng 6.5: Bảng thử uốn chiều dày dữ liệu

Bảng 6.6: Bảng giãn dài chiều dày dữ liệu

Bảng 6.7: Bảng điểm chảy chiều dày dữ liệu

Bảng 6.8: Bảng bền chảy chiều dày dữ liệu

Bảng 6.9: Bảng va đập chiều dày dữ liệu

Bảng 6.10: Bảng bền kéo chiều dày dữ liệu

Bảng 6.11: Bảng mác tương đương dữ liệu

Bảng 6.12: Bảng từ điển vật liệu dữ liệu

Bảng 6.13: Bảng từ điển tiêu chuẩn dữ liệu

Bảng 6.14: Bảng Tổng quát CSDL

Bảng 6.16: Bảng hóa tính CSDL

Bảng 6.17: Bảng cơ tính CSDL

DANH M ỤC TỪ VIẾT TẮT

Xô cũ/Nga

AISI: American Iron & Steel Institute – Tiêu chuẩn Mỹ

PE: Polyethylen

M ẫu 11 Thông tin kết quả nghiên cứu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM

1 Thông tin chung:

- Tên đề tài: Xây dựng “Thư viện tra cứu vật liệu cơ khí thông dụng”

- Mã số: B 2009-22-42

- Chủ nhiệm: TS LÊ HIẾU GIANG

- Thời gian thực hiện: Từ tháng 03 năm 2009 đến tháng 03 năm 2011

2 M ục tiêu:

Xây dựng thư viện tra cứu vật liệu cơ khí thông dụng theo hướng mở, tiện ích cho người sử

dụng, cho phép cập nhật, nâng cấp, và chuyên biệt hoá theo nhu cầu sử dụng

3 Tính m ới và sáng tạo:

Việc số hóa các dữ liệu, thông tin về vật liệu cơ khí thông qua thư viện sẽ giúp các nhà kỹ thuật, sinh viên tra cứu vật liệu nhanh trong việc thiết kế, lập qui trình công nghệ,… nhằm

tiết kiệm thời gian, công sức, và tăng tính hiệu quả Đây là phần mềm mở, tích hợp nhiều

tiện ích so với các phần mềm đang tồn tại, cho phép tra cứu, cập nhật, nâng cấp, chuyên

biệt hoá

4 K ết quả nghiên cứu:

• Phần mềm có giao diện tiếng Việt, thân thiện với người dùng Việt Nam

• Nhiều chức năng, người dùng dễ dàng tra cứu

• Cơ sở dữ liệu chi tiết, rõ ràng

• Tương tác thuận lợi, người dùng có thể dễ dàng nhập thêm dữ liệu

5 S ản phẩm: Thư viện hay phần mềm tra cứu vật liệu cơ khí

6 Hi ệu quả, phương thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:

Sản phẩm có thể chuyển giao hoặc thương mại hóa rất tốt nếu tiếp tục cập nhật nguồn dữ

liệu về vật liệu cơ khí Phần mềm này sẽ thật sự rất có ích cho các nhà kỹ thuật , kỹ sư và sinh viên trong việc tra cứu vật liệu, giúp giảm công sức và thời gian tra cứu

Ngày … tháng năm 2011

Cơ quan chủ trì

M ẫu 12 Thông tin kết quả nghiên cứu bằng tiếng Anh

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1 General information:

Project title: Building “ the library of the common mechanical materials for refering”

Implementing institution: University of Technical Education of HCM city

Duration: from 03/2009 to 03/2011

2 Objective(s):

To build the library of the common mechanical materials according to the open and user_friendly principles The library or sofware allows users to update, upgrade or specialize at their demands

3 Creativeness and innovativeness:

Digitalizing the data, information of the common mechanical materials by the library will help students, technicians, and engineers to look up a material or a piece of information quickly in designing manufacturing processes for the purpose of time and effort saving, efficency increasing This is an open and user-friendly sofware that integrates many functions in comparision with the available softwares and that allows users to update, upgrade or specialize at their demands

4 Research results:

• The open and user-friendly sofware with the interface in Vietnamese

• Many functions for users to look up

• The clear and detailed data

• Easy to use and easy to update and upgrade

5 Products:

The library or sofware of the common mechanical materials for refering

6 Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability:

The product can be licenced or commercialized well if the data is updated much enough The product is usefule for students, technicians, and engineers to look up a material or a piece of information the purpose of time and effort saving

CHƯƠNG 1

T ỔNG QUAN

1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Nếu bạn là Kỹ sư Vật liệu – Luyện kim, bạn sẽ không lạ gì khái niệm “mác thép”, “mác gang”, “mác nhôm” hay thậm chí, lấn sang lĩnh vực vật liệu xây dựng một chút, chúng ta còn biết một vài “mác bê tông” Là Kỹ sư Cơ khí, trong quá trình làm

việc, dù không cố tình để tâm, bạn cũng có thể nhớ không ít lần được va chạm với các khái niệm “mác” ở trên Vậy khái niệm “mác” đó là gì, tại sao nó lại phổ biến như vậy

và việc có các “mác” đó đem lại lợi ích gì? Đi vào tìm câu trả lời cho câu hỏi này, bạn

sẽ dần thấy rằng trên thực tế, ngoài những câu hỏi trên, xung quanh cái “mác” đó còn

có rất nhiều điều phức tạp, mà tôi nghĩ rằng, trong chương trình đào tạo kỹ sư ở Việt Nam, người ta chưa đánh giá được hết tầm quan trọng cũng như những hệ lụy của nó cho công việc của các bạn sau này

Việc biết về mác thép vô cùng quan trọng vì nó làm cho công việc thiết kế tốt hơn, lựa chọn thép cũng như các quy trình công nghệ áp dụng cho thép chuẩn hơn Hệ

quả là sản phẩm của bạn tốt, bền hơn, giá cả hợp lý hơn, dẫn đến tính cạnh tranh cao hơn và tất nhiên, lợi ích mang lại cho bạn cũng nhiều hơn Điều tệ hại cũng sẽ đến nếu

bạn dùng sai mác thép cho mục đích của mình, ví dụng bạn dùng thép C20 đi làm khuôn dập nguội chẳng hạn Hãy thử một lần và bạn sẽ được trải nghiệm sự tệ hại sẽ

xảy ra

Từ thực tế trên, đã nảy sinh rất nhiều các đề tài nghiên cứu về việc quy đổi ký

hiệu, kèm theo đó là vô số sách tham khảo, tra cứu, quy đổi tương đương mà cuốn

mỏng nhất cũng xấp xỉ 1000 trang Nếu bạn cần tìm một mác thép giống thép P18 của Nga trong tiêu chuẩn của Pháp, bạn sẽ phải đọc hết cuốn sổ tay 1000 trang, đồng thời luôn phải dùng bút đánh dấu và ghi lại bất cứ thông tin liên quan, vì nó khó tìm lắm

Để khắc phục vấn đề “khó tìm” trên, khi các loại sách điện tử ra đời, người ta

tận dụng triệt để chức năng tìm kiếm ký tự, từ vựng của các trình duyệt văn bản, như Adobe Reader, để tìm kiếm dữ liệu trên các sách tra cứu đã được “số hóa” – tức là đánh máy lại Tuy nhiên, trình duyệt văn bản cũng chỉ cho phép tìm k iếm theo một tiêu chí, ví dụ một từ hay một cụm từ, nên thao tác tra cứu vẫn là thao tác buồn tẻ nhất đối với các kỹ sư

Phải đến khi các kỹ sư vật liệu đam mê CNTT gặp được các kỹ sư CNTT đã

cạn kiệt đề tài trong các mảng khác của đời sống xã hội, cộng đồng kỹ sư vốn đang

mệt mỏi với việc ghi ghi chấm chấm, ấn Ctrl+F quá nhiều mới có cơ hội nhận ra rằng

việc tìm kiếm có thể đơn giản hóa biết bao nhiêu Chỉ cần gõ vào tên thép, hay thậm chí thông tin không đầy đủ là thành phần vài nguyên tố, độ bền từ khoản g này đến khoảng kia, phần mềm máy tính sẽ thu hẹp kết quả tìm kiếm và bạn sẽ thấy, tra cứu dễ dàng như thế nào Các phần mềm tra cứu, với lợi thế là có thể tra cứu theo nhiều tiêu chí cùng lúc, đã thực sự làm cho cuộc sống, công việc của các kỹ sư trở nên nhẹ nhàng

và thú vị hơn rất nhiều Tiến trình tiến hóa khoảng 10 -15 năm gần đây đã giúp hoàn thiện và làm nổi bật lên một vài phần mềm tra cứu thép nổi tiếng: Keytosteel,

WinSteel, WinAlloy, Matweb (web-based), v.v…

Phần mềm đã xuất hiện, nhưng không vì thế mà công việc của các kỹ sư Việt Nam nhẹ nhàng hơn, đơn giản vì các phần mềm trên không xét đến Tiêu chuẩn Việt Nam Đối với một thị trường mới và khá nhỏ như Việt Nam, thật khó để thuyết phục các hãng – vốn đang bận rộn thu lợi nhuận từ các thị trường lớn – viết thêm phần dữ

liệu cho TCVN Và các phần mềm trên cũng không tiếp cận vấn đề theo cách ở Việt Nam chúng ta vẫn làm

Từ thực tế đó, nhóm quyết định thực hiện đề tài: XÂY D ỰNG “THƯ VIỆN

1.2 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Như trong phần đặt vấn đề có nói, đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là Mác thép, gang, sau này có bổ sung phần Polymer

Nhóm sẽ tiến hành khảo sát các tính chất cơ bản nhất của Thép, Gang, Polymer

để tiến đến xây dựng một cơ sở dữ liệu thống nhất và khoa học Sau đó sẽ tạo ra phần

mềm mang giao diện thân thiện, để tra cứu các vật liệu trên

1.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

• Tham kh ảo tài liệu: đây là phương pháp chủ đạo trong quá trình thực hiện đề

tài Một nền tảng kiến thức đầy đủ và hoàn chỉnh luôn được trình bày trong sách vở

• Truy c ập Internet: ưu điểm nổi bật của Internet là cập nhật nhanh chóng các tiến

bộ khoa học kỹ thuật, các phát minh mới mà sách vở không thể nào làm được Nhóm sử dụng Internet để tìm các tài liệu có liên quan về vật liệu, lập trình

phải tự học để nghiên cứu và ứng dụng kiến thức mới

• Quan sát th ực tế : do chưa có bất cứ một khái niệm nào về phần mềm trong

tương lai, nên nhóm đã quan sát và dùng thử cách vận hành của phần mềm KeyToSteel PowerDemo để làm cơ sở cho phần mềm sau này

1.4 PHƯƠNG TIỆN NGHIÊN CỨU

• Các loại sách giáo khoa, sách giáo trình, sách tham khảo và các loại tài liệu khác

• Phần mềm KeyToSteel PowerDemo

• Máy tính cá nhân

• Kinh phí thực hiện

1.5 GI ỚI HẠN ĐỀ TÀI

Do thời gian và kiến thức có hạn, nên đề tài dừng lại ở các phần sau:

• Chỉ thao tác được với dữ liệu của các Mác thép (chủ yếu là thép Việt Nam)

• Về phần Polymer, mới đưa vào vài tính chất cơ bản của Polymer mà chưa đưa được nhiều tính chất như của thép

• Giao diện phần mềm còn chưa được chuyên nghiệp

CHƯƠNG 2

KI ẾN THỨC LẬP TRÌNH

2.1 GI ỚI THIỆU NỀN TẢNG NET 2.0

2.1.1 Định nghĩa NET

Ý tưởng “.NET” được thiết kế để hỗ trợ chúng ta tiến tới một Web thân thiện hơn, tích hợp tốt hơn, một nơi mà ở đó các ứng dụng và các quá trình giao dịch có thể tương tác với nhau một cách tự do không phụ thuộc vào chương trình và nền tảng Tóm lại, NET làm cho thông tin trên Web có thể được tiếp cận một cách dễ dàng: bạn

có thể sử dụng bất kì thiết bị nào, trên bất kì nền tảng nào .NET còn có thể hỗ trợ các

hệ thống máy phục vụ và ứng dụng liên lạc với nhau một cách thông suốt (seamlessly)

và xây dựng hệ thống tính toán phân tán trên Web, làm cho Web trở thành một nơi tương tác nǎng động hơn giữa các dịch vụ Web, các ứng dụng và khách hàng

Microsoft NET trợ giúp loại bỏ các thành phần riêng biệt khỏi một nền tảng và ứng dụng và như vậy nó cho phép thông tin được trao đổi và xây dựng trên một nền

tảng chung hơn Bạn có thể nghĩ "Microsoft được lợi gì từ ý tưởng này?" Xét cho cùng, việc tạo ra một nền tảng (platform) độc lập và nó không cần các sản phẩm của Microsoft để thực thi (implement) xem ra đã tự phá huỷ Trên thực tế Microsoft đang

ôm một ý tưởng ở đâu đó và tại một lúc nào đó, các nhà phát triển công nghệ phải đua tranh với nhau ở mức ứng dụng và dịch vụ chứ không phải là mức nền tảng (platform level)

2.1.2 Các d ịch vụ NET

Để thực thi mô hình NET, một vài khối hợp nhất (building block) cơ sở phải được đặt đúng chỗ (các block này định rõ các dịch vụ Web được xây dựng như thế nào) Các dịch vụ này cố gắng để trợ giúp các nhà phát triển xây dựng các ứng dụng .NET Microsoft định nghĩa các dịch vụ khối hợp nhất NET sau đây:

* Authentication: Khi sử dụng các công nghệ Authentication (chứng thực)

cũng như Passport (hộ chiếu) của Microsoft các nhà phát triển tạo ra các dịch vụ cho riêng mình và bảo vệ các dịch vụ như mong muốn

* Messaging: Các đặc tính Messaging (truyền thông điệp) của NET được xây dựng trên MSN Hotmail Web đã dựa vào dịch e-mail, Microsoft Exchange Server

2000, và Instant Messaging (truyền thông điệp tức thì) Những hệ thống truyền thông điệp này và những đặc tính có thể được phân tán đến bất kì thiết bị nào do tính không

phụ thuộc nền tảng của chúng

* Personalized Experience (kinh nghiệm cá nhân): NET cho người dùng nhiều kiểm soát hơn thông qua các qui tắc xử lý dữ liệu và quyền ưu tiên mà nó xác định rõ dữ liệu phải được di chuyển và quản lý như thế nào

* XML (Extensible Markup Language): XML được xem như một ngôn ngữ chung

mà nó cho phép dữ liệu được di chuyển từ dạng này sang dạng khác trong khi bảo trì tính toàn vẹn của nó Cùng với SOAP[5], XML có thể cung cấp một dịch vụ linh hoạt

để quản lý và điều khiển dữ liệu

2.1.3 Visual Studio.NET

Visual Studio.NET cung cấp một môi trường phát triển mức cao để xây dựng các ứng dụng trên NET Framework Với bộ Visual Studio.NET chúng ta có thể đơn

giản hoá việc tạo, triển khai và tiếp tục phát triển các ứng dụng Web và các dịch vụ Web có sẵn một cách an toàn, bảo mật và khả nǎng biến đổi được

- Visual C# NET là một ngôn ngữ lập trình đơn giản, hiện đại, hướng đối tượng

an toàn kiểu (type-safe) và có nguồn gốc từ các ngôn ngữ C và C++ C# là một ngôn

ngữ rất thân thiện với người lập trình C và C++

- Visual Basic NET cho phép bạn tạo ra những ứng dụng đầy sức mạnh cho nền

tảng Microsoft Windows với thời gian ngắn nhất, kết hợp chặt chẽ việc truy cập dữ

liệu từ một phạm vi rộng của các kịch bản dữ liệu, tạo ra những thành phần (component) với mã nhỏ nhất và xây dựng các ứng dụng trên cơ sở Web khi sử dụng

những kỹ nǎng hiện tại

- Visual C++ NET là phiên bản kế tiếp của Microsoft Visual C++ 6.0 Như chúng ta thấy Microsoft Visual C++ là công cụ C++ hiệu quả nhất để tạo ra những ứng

dụng hiệu nǎng cao cho Windows và cho World Wide Web

- Visual J# NET là một công cụ phát triển cho các nhà phát triển ngôn ngữ Java

để xây dựng các ứng dụng và các dịch vụ trên nền Microsoft NET Framework Visual J# NET cho phép những người phát triển ngôn ngữ Java có thể chuyển tiếp vào thế

giới của các dịch vụ Web XML và cải thiện đáng kể khả nǎng vận hành của các