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计算机仿真在电磁搅拌系统的应用与研究

丁林

  计算机仿真是利用电子计算机对物理过程、系统结构以至社会经济发展等过程进行比较逼真的模仿。在计算机上建立系统模型,并运转和研究这个模型,使现代模型研究方法在方法学和工具上都有了革命性的变革。计算机仿真的基础是数值计算原理,根据系统的数学模型,编制仿真程序,对实际对象进行模拟。数值模拟与计算机图形、图象技术、可视化技术等结合以后,计算机仿真的应用范围进一步扩大,其发展速度也更为迅速。科学计算可视化的基本思想就是将科学计算从建立计算模型到表达计算结果用图形的输入输出方式来实现,将复杂的数据计算和数据处理推向后台,用户主要和图形打交道。科学计算可视化将图形生成技术和图象理解结合在一起,可以从复杂的数据中产生图形,把计算中产生的数据信息转化为直观的、以图象或图形表示的、随时间和空间变化的物理现象和物理量。“搅拌”是铝熔炼中一项不可缺少的工艺过程。国外广泛的应用电磁搅拌方法,取得明显的经济效益。而这项技术在国内还只是起步。电磁搅拌系统的仿真通过对系统模型的分析和计算,能够提供现场安装和调试的基本数据,并通过计算机动画演示的方式,展现电磁搅拌系统的物理特性和应用结果。对于推广电磁搅拌系统有着重要的作用。本文基于电磁场理论和电磁搅拌系统的实际情况建立了数学模型,并采用有限元的数值分析方法对该模型进行了分析计算。以此为依据,在Windows环境下,采用VisualC++面向对象程序设计语言和OpenGL三维图形标准设计了本仿真软件,其功能包括:电磁场强度及磁场对铝液产生的电磁力的计算;用直观的图形来表示输入电流的大小、频率以及气隙和极距对电磁力的影响;整个系统的动画显示等。……   
[关键词]:计算机仿真、电磁搅拌系统、有限元法、面向对象程序设计
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:北方工业大学2001年