CN105224757A - 一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法 - Google Patents
一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105224757A CN105224757A CN201510668338.9A CN201510668338A CN105224757A CN 105224757 A CN105224757 A CN 105224757A CN 201510668338 A CN201510668338 A CN 201510668338A CN 105224757 A CN105224757 A CN 105224757A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- slag
- particle
- model
- emulation mode
- pneumatic steelmaking
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明提供了一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法的技术方案，该方案的方法，可以仿真模拟转炉炼钢过程中的溅渣护炉场景，通过仿真提高了实际生产过程中工人的作业能力，避免了相应的损失。成功解决了以往计算机仿真中动作脚本编写困难，代码复杂，仿真度差的问题。该方案解放了计算机仿真程序员，使其摆脱了依赖复杂物理公式及抽象运动学模型的束缚。
Description
技术领域
本发明涉及的是炼钢转炉，尤其是一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法。
背景技术
炼钢转炉的仿真是计算机仿真研究中的难点之一，转炉的动力学行为非常复杂，过去的仿真一直是程序设计者人为设定的行为脚本来实现的，这种方法的缺点是仿真逼真度不够，代码复杂，程序可移植性差：
1.逼真度不够表现在人为设定的行为脚本不能完全涵盖转炉运动特征，而在仿真系统中运动及碰撞情况具有不可预测性，这就更加大了编写行为脚本的难度。再者还有行为脚本是基于动力学公式编写出来的，理论性太强，情景太过理想化，这样编写出的行为脚本就更难具有真实性了。
2.代码复杂体现是靠有限的行为脚本来执行，而行为脚本的编写是个复杂的过程，需要考虑非常多的情况来一一做出判断，执行不同的行为，粒子的受力及运动情况的复杂性决定了行为脚本代码编写的复杂度。
3.程序的可移植性差体现在编写的行为脚本仅仅是针对仿真环境里的特殊场景而言的，无法处理编程人员没有想到的情景(系统bug繁多，且不易发现)，在新的场景下，行为脚本需要重新编写，程序不具有通用性。
随着计算机运算能力及图形渲染处理能力的增强，为更好地仿真现实，基于物理引擎、粒子引擎的仿真势在必行。物理引擎突破了以往按照预定脚本执行的方式，利用实体的物理属性来描述实体的行为。借助于专业的物理引擎，仿真系统能模拟真实世界中物体各种运动规律，而且易于理解和实现，具有良好的扩展性。基于物理引擎的计算机仿真已经被证明是一种代价低廉且行之有效的系统分析手段。。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术所存在的不足，而提供一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法的技术方案，该方案可以仿真模拟转炉炼钢过中发生溅渣的情形，通过仿真提高了实际生产过程中工人的作业能力，避免了相应的损失。
本方案是通过如下技术措施来实现的：一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是包括如下步骤：
1）制作3D模型，并在仿真场景中加载制作好的3D模型；
2）创建粒子实体，粒子实体为引擎仿真场景中溅渣粒子的模型，它包含粒子的几何信息，
3）修改粒子实体修改设置粒子实体的几何信息和空间坐标；
4）为所创建的粒子实体创建具有物理属性的仿真体；
5）调节粒子实体数量，然后重复步骤2）；
6）为所创建的粒子实体调节时间、大小、重力、角度；
7）为粒子实体添加创建碰撞，仿真真实场景中的碰撞效果；
8）根据效果的需要修正粒子实体的材质；
9）添加发光特效；
10）进行渣况溅渣模拟仿真。
所述的步骤10）中先加载溅渣数学模型，溅渣模型计算公式为：各种渣成分调渣后总和*经验数据（0.15）=渣况指数，所述的渣成分包括CAO,MGO,SIO2,FE。
通过溅渣数学模型计算出来的渣况指数，调整虚拟仿真模型中渣子的数量及大小。
所述的步骤1）中3D模型包含了在引擎仿真场景中模型的本地坐标系及其贴图信息。
所述的步骤4）中的物理属性包括粒子实体的重力、大小。
所述的步骤6）中根据转炉的规格调整粒子实体的时间、大小、重力、角度。
所述的步骤7）中，为粒子实体添加碰撞盒，仿真真实场景中的碰撞效果。
所述的步骤9）中，所述的发光特效包括的参数为内发光及内发光颜色、内发光亮度，外发光及颜色、外发光亮度。
本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，由于在该方案中3D模型制作过程为，3D模型制作人员使用3DMax软件制作出格式为.FBX的模型文件，由该类型的模型文件包含了在引擎仿真场景中模型的本地坐标系及其贴图信息，整个过程中模仿了转炉中发生溅渣的情形，这样在实际生产过程中就可以避免，减少了损失；仿真度高、代码简洁、程序可移植的计算机仿真方案。成功解决了以往计算机仿真中动作脚本编写困难，代码复杂，仿真度差的问题。该方案解放了计算机仿真程序员，使其摆脱了依赖复杂物理公式及抽象运动学模型的束缚。由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。
附图说明
图1为本发明具体实施方式的流程图。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过一个具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。
通过附图可以看出，本方案的转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是包括如下步骤：
1）制作3D模型，并在仿真场景中加载制作好的3D模型；3D模型包含了在引擎仿真场景中模型的本地坐标系及其贴图信息。
2）创建粒子实体，粒子实体为引擎仿真场景中溅渣粒子的模型，它包含粒子的几何信息，
3）修改粒子实体修改设置粒子实体的几何信息和空间坐标；
4）为所创建的粒子实体创建具有物理属性的仿真体；物理属性包括粒子实体的重力、大小。
5）调节粒子实体数量，然后重复步骤2）；
6）为所创建的粒子实体调节时间、大小、重力、角度；根据转炉的规格调整粒子实体的时间、大小、重力、角度。
7）为粒子实体添加创建碰撞，仿真真实场景中的碰撞效果；为粒子实体添加碰撞盒，仿真真实场景中的碰撞效果。
8）根据效果的需要修正粒子实体的材质；
9）添加发光特效；所述的发光特效包括的参数为内发光及内发光颜色、内发光亮度，外发光及颜色、外发光亮度。
10）进行渣况溅渣模拟仿真。所述的步骤10）中先加载溅渣数学模型，溅渣模型计算公式为：各种渣成分调渣后总和*经验数据（0.15）=渣况指数，所述的渣成分包括CAO,MGO,SIO2,FE。通过溅渣数学模型计算出来的渣况指数，调整虚拟仿真模型中渣子的数量及大小。
本发明并不仅限于上述具体实施方式，本领域普通技术人员在本发明的实质范围内做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是包括如下步骤：
1）制作3D模型，并在仿真场景中加载制作好的3D模型；
2）创建粒子实体，粒子实体为引擎仿真场景中溅渣粒子的模型，它包含粒子的几何信息，
3）修改粒子实体修改设置粒子实体的几何信息和空间坐标；
4）为所创建的粒子实体创建具有物理属性的仿真体；
5）调节粒子实体数量，然后重复步骤2）；
6）为所创建的粒子实体调节时间、大小、重力、角度；
7）为粒子实体添加创建碰撞，仿真真实场景中的碰撞效果；
8）根据效果的需要修正粒子实体的材质；
9）添加发光特效；
10）进行渣况溅渣模拟仿真。
2.根据权利要求1所述的转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是：所述的步骤10）中先加载溅渣数学模型，溅渣模型计算公式为：各种渣成分调渣后总和*经验数据（0.15）=渣况指数，所述的渣成分包括CAO,MGO,SIO2,FE。
3.根据权利要求2所述的转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是：通过溅渣数学模型计算出来的渣况指数，调整虚拟仿真模型中渣子的数量及大小。
4.根据权利要求1所述的转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是：所述的步骤1）中3D模型包含了在引擎仿真场景中模型的本地坐标系及其贴图信息。
5.根据权利要求1所述的转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是：所述的步骤4）中的物理属性包括粒子实体的重力、大小。
6.根据权利要求1所述的转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是：所述的步骤6）中根据转炉的规格调整粒子实体的时间、大小、重力、角度。
7.根据权利要求1所述的转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是：所述的步骤7）中，为粒子实体添加碰撞盒，仿真真实场景中的碰撞效果。
8.根据权利要求1所述的转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法，其特征是：所述的步骤9）中，所述的发光特效包括的参数为内发光及内发光颜色、内发光亮度，外发光及颜色、外发光亮度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510668338.9A CN105224757A (zh) | 2015-10-17 | 2015-10-17 | 一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201510668338.9A CN105224757A (zh) | 2015-10-17 | 2015-10-17 | 一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN105224757A true CN105224757A (zh) | 2016-01-06 |
Family
ID=54993723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201510668338.9A Pending CN105224757A (zh) | 2015-10-17 | 2015-10-17 | 一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105224757A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7914602B1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-03-29 | Carbide Industries, LLC | Process to reduce steel furnace slag carry-over during tapping |
| CN103194566A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-07-10 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种溅渣护炉方法 |
| CN103602777A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-02-26 | 攀枝花顺腾集团冶金材料有限公司 | 一种溅渣护炉料及其制备方法 |
-
2015
- 2015-10-17 CN CN201510668338.9A patent/CN105224757A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7914602B1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-03-29 | Carbide Industries, LLC | Process to reduce steel furnace slag carry-over during tapping |
| CN103194566A (zh) * | 2013-03-30 | 2013-07-10 | 马钢(集团)控股有限公司 | 一种溅渣护炉方法 |
| CN103602777A (zh) * | 2013-12-09 | 2014-02-26 | 攀枝花顺腾集团冶金材料有限公司 | 一种溅渣护炉料及其制备方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| 任允芙: "《冶金工艺矿物学》", 31 October 1996, 北京：冶金工业出版社 * |
| 游杰刚: "《钢铁冶金用耐火材料》", 30 June 2014 * |
| 王安仁等: ""转炉溅渣护炉模拟研究"", 《北京科技大学学报》 * |
| 王艳等: ""转炉炼钢仿真模拟系统在专业课教学中的应用"", 《辽宁科技学院学报》 * |
| 蔡焕堂等: ""TiO2和Al2O3对转炉溅渣护炉的影响"", 《钢铁》 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9569568B2 (en) | Robot simulation system which simulates takeout process of workpiece | |
| US9251618B2 (en) | Skin and flesh simulation using finite elements, biphasic materials, and rest state retargeting | |
| Froehlich et al. | Investigating virtual reality headset applications in construction | |
| CN102722106A (zh) | 一种沉浸式虚拟现实仿真交互展示方法及其展示系统 | |
| CN103440357A (zh) | 虚拟现实漫游场景生成方法及系统 | |
| CN106683193B (zh) | 一种三维模型的设计方法和设计装置 | |
| CN103337093B (zh) | 一种基于Unity3D着色器实现三维机房实时温场效果的方法 | |
| CN105205860A (zh) | 三维模型场景的展示方法及装置 | |
| KR20200114856A (ko) | 가상고장 모의훈련 콘텐츠를 이용한 발전소 고장 대비 훈련 시스템 및 방법 | |
| Simon | Augmented Reality Application Development using Unity and Vuforia | |
| CN101540060B (zh) | 一种基于物理仿真的气流模拟方法及其系统 | |
| CN102495752B (zh) | 柔性绳索的仿真方法 | |
| CN104504268A (zh) | 一种用于运动图像中球员跑位的计算方法 | |
| CN105224757A (zh) | 一种转炉炼钢中溅渣护炉场景模拟仿真方法 | |
| WO2008126196A1 (ja) | シミュレーション制御プログラム、記録媒体、シミュレーション装置およびシミュレーション制御方法 | |
| Wan et al. | The application of virtual reality technology in mechanized mining face | |
| CN105335555A (zh) | 一种炼钢精炼喂丝三维仿真方法 | |
| CN106201510A (zh) | 一种ue4粒子系统与外部数据的通信方法 | |
| JP6361547B2 (ja) | 粒子モデルおよびメッシュモデル間のデータ引き継ぎ方法 | |
| CN105225261A (zh) | 一种转炉炼钢出钢仿真方法 | |
| KR101978026B1 (ko) | 회전 및 상승하는 화구 생성방법 | |
| CN105635806A (zh) | 群体运动场景的渲染方法 | |
| CN105389430A (zh) | 转炉炼钢中出钢水工艺中温度、色彩模型的仿真方法 | |
| Dong et al. | Firework simulation based on particle system in virtual scene | |
| CN104508667A (zh) | 用于模拟一组元件的方法及相关的计算机程序 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160106 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |