金屬凝固過(guò)程數(shù)值模擬的可視化研究.pdf

1、鑄造生產(chǎn)出現(xiàn)的許多缺陷都與金屬凝固過(guò)程密切相關(guān).鑄件凝固過(guò)程的計(jì)算機(jī)模擬近年來(lái)得到了很大的發(fā)展,可以準(zhǔn)確地描述這一復(fù)雜的變化過(guò)程,顯示鑄件凝固過(guò)程中所發(fā)生的溫度變化和液固態(tài)變化,并預(yù)測(cè)出可能發(fā)生的缺陷.該論文主要研究鑄造過(guò)程數(shù)值模擬的前、后處理技術(shù),并編制了進(jìn)行前、后處理的應(yīng)用軟件.鑄件凝固過(guò)程數(shù)值模擬軟件一般都不自帶造型部分,因此軟件本身與第三方造型軟件的輸出數(shù)據(jù)的接口是首先要解決的問(wèn)題,即前處理問(wèn)題.該文對(duì)造型軟件輸出的STL文件格

2、式進(jìn)行了詳細(xì)的研究,設(shè)計(jì)了將其轉(zhuǎn)換為模擬軟件自身數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的方法,并編制了相應(yīng)的接口程序模塊,實(shí)現(xiàn)了模擬軟件與前端造型軟件的無(wú)縫連接.通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算得到的目標(biāo)數(shù)據(jù)能比較真實(shí)的模擬鑄造過(guò)程.但是這些目標(biāo)數(shù)據(jù)有一個(gè)共同的特征就是數(shù)據(jù)量非常龐大.用戶很難直接從這些抽象、龐大的目標(biāo)數(shù)據(jù)中獲得有用的信息.后處理的任務(wù)就是要把目標(biāo)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)圖形,從而為用戶分析這些目標(biāo)數(shù)據(jù)提供一種直觀方便的手段.該文借助了科學(xué)計(jì)算可視化的體視化技術(shù)進(jìn)行目標(biāo)數(shù)據(jù)

3、的處理.文中對(duì)科學(xué)計(jì)算可視化的起源和發(fā)展現(xiàn)狀做了全面的探討.按照科學(xué)計(jì)算可視化的一般處理方法對(duì)凝固過(guò)程數(shù)值模擬計(jì)算所得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,將龐大、枯燥的結(jié)果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成鮮艷直觀的圖形.文中應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)的知識(shí),針對(duì)模擬計(jì)算使用的正交網(wǎng)格單元設(shè)計(jì)了適合于處理凝固模擬結(jié)果數(shù)據(jù)的獨(dú)特的處理流程和算法.對(duì)投影矩陣的消隱算法等進(jìn)行了改進(jìn),使計(jì)算機(jī)處理圖形的速度得到了很大的提高,同時(shí)使最后得到的圖形更能準(zhǔn)確的顯示用戶所關(guān)心的問(wèn)題.軟件采用微軟公司