基于OpenGL的凝固過程溫度場可視化測試的研究.pdf

1、隨著近年來信息化技術的普及，用計算機信息技術改造及帶動傳統(tǒng)鑄造行業(yè)的發(fā)展已經是鑄造技術發(fā)展的重要發(fā)展趨勢，其中更以利用信息技術實現鑄件充型凝固過程模擬仿真（簡稱CAD/CAE）為科學發(fā)展的前沿。由此可見，發(fā)展模擬仿真技術也是改造傳統(tǒng)鑄造業(yè)的必由之路。通過這種數值模擬仿真，可以在制造工藝裝備以及澆注之前，綜合評價各種工藝方案與鑄件質量的關系。然而隨著數值模擬的深入研究，數值模擬龐大的計算量和結果顯示不夠直觀的問題慢慢的凸現了出來。并且在純

2、粹的數值模擬中，由于各種外界的參考條件的假設性，其模擬結果與實際結果必然存在著一定偏差。
　　本文主要詳細地闡述了一個基于OpenGL技術鑄件凝固過程溫度場可視化測試系統(tǒng)的研究方案。系統(tǒng)主要通過硬件測試和采集鑄模內鑄件溫度場的真實溫度數據（關鍵空間特征節(jié)點的溫度信息）結合傳統(tǒng)的模擬計算理論來校正數值測試的結果以實現對溫度場更加精確測試的效果。另外，在計算溫度場的同時，測試系統(tǒng)會將其求解的過程結果在鑄件圖形中以顏色不斷刷新的顯示形式

3、表現出來。即：鑄件散熱和凝固的過程，通過可視化的手段再現出來。
　　在本文中，硬件系統(tǒng)負責采集模具內的重要溫度信息。硬件系統(tǒng)的功能主要是通過的熱電偶、檢測放大電路的放大、多路開關的選通、模數轉換電路的轉換、單片機選通控制以及RS485串行口的組合實現的。最后，串口將采集到與溫度相關的數據信息輸入到測試軟件中進行處理。軟件部分的功能就是在前者采集到數據的基礎上，再者結合數據相應的處理方式，運用相關的三維環(huán)境中的有限差分算法對整個溫度

4、場進行求解，然后再用OpenGL這一可視化的手段將鑄件的溫度場變化情況直觀地顯示出來。而這部分的軟件設計主要是在Visual C++6.0的環(huán)境下，使用MFC開發(fā)實現的。最后系統(tǒng)不僅用OpenGL技術將鑄件的溫度場中逐點的溫度變化動態(tài)地顯示出來。而且還將最后的運算的結果存進歷史數據庫，以備操作人員以后的查詢和操作。
　　本測試系統(tǒng)將MFC軟件開發(fā)技術、數據庫技術、OpenGL技術、串口通信技術、傳熱學理論融為一體，使得測試系統(tǒng)的功