铸造过程计算机模拟前处理技术研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 11次 | 上传用户:opengl100
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铸造行业是国民经济的重要一脉,铸造过程计算机模拟是铸造业由传统走向现代化的标志。在铸造过程数值模拟系统中,前处理模块肩负着导入数据模型和为计算模块提供网格信息的重任,其处理结果的好坏将直接影响到数值模拟软件的应用和推广。本课题对铸造过程数值模拟前处理技术进行了重点研究,以Visual C++6.0为开发平台,通过相关程序的编制,开发出了一款实用,简便的前处理软件。本文在对OpenGL开发环境进行研究的基础上,提出了用于模型平移、缩放和旋转的交互式技术,使得用户通过简单的鼠标点击和拖动动作即可完成对模型细节的查看。采用STL文件格式作为将铸造CAD软件中建立的几何模型导入铸造CAE软件的媒介,同时编制了兼容ASCII码和二进制两种STL文件格式的接口程序,扩展了软件的应用范围。网格剖分是前处理技术研究的核心内容。本文通过“切片扫描”法对数据模型进行了快速的网格剖分,并编制了可自动识别不同材质边界的剖分程序。针对剖分过程中出现的“文件破洞”和“奇异点”等问题,开发出了用于判断和修补缺陷的错误诊断与容错系统。同时采用网格线偏移和表面网格显示等技术有效地消除了网格显示的过程中网格线与网格面相互融合的“隐线”现象以及对网格模型进行操作过程中操作响应滞后的现象。在设计软件界面时,本文采用单文档多视图的设计样式,对界面功能进行了优化和扩展。软件中除具有用于模型显示的图形绘制窗口外,还添加了软件操作窗口和模型属性窗口。结合普通人的使用习惯和思维方式,软件操作窗口采用树状视图的结构形式,层次分明,操作步骤一目了然;模型属性窗口采用列表视图的结构形式,结构清晰,便于用户及时获取模型信息,软件界面的设计有效地展示了程序的精彩内涵,充分体现了软件的功能。给用户以视觉的美观感。最后将软件应用于一些复杂铸件的剖分,结果表明,该前处理模块在剖分精度,网格显示以及界面布置等方面都取得了令人满意的效果,具有一定的使用价值。
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