晶粒形核生长的仿真方法、装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种晶粒形核生长的仿真方法、装置及系统，涉及冶金与材料制备的虚拟仿真技术领域，该方法包括获取根节点模型和枝晶模型，根节点模型和枝晶模型均为三维立体模型；接收交互设备发送的动态数据，其中，动态数据为交互设备根据用户发送的操控指令生成的，操控指令用于操控晶粒形核的仿真阶段；基于动态数据控制根节点模型和枝晶模型的动态变化，以对晶粒形核生长过程进行仿真。本发明专利技术缓解了传统方法中存在的对晶粒形核生长过程展示效果较差的技术问题。

Simulation method, device and system for grain nucleation growth

The present invention provides a method, simulation of grain nucleation and growth of device and system, relates to the field of metallurgy and materials for the preparation of virtual simulation technology, the method includes obtaining the root node model and dendrite model, the root node model and dendrite model in three-dimensional model; receiving dynamic data exchange device sends among them, the dynamic data for interactive devices according to the user sends control commands generated by the control instruction for the simulation phase control grain nucleation; dynamic data control root node model and dendrite model based on crystal nucleation and growth process simulation. The invention alleviates the technical problem of poor display effect on grain nucleation growth process in the traditional method.

【技术实现步骤摘要】
晶粒形核生长的仿真方法、装置及系统
本专利技术涉及冶金与材料制备的虚拟仿真
，尤其是涉及一种晶粒形核生长的仿真方法、装置及系统。
技术介绍
冶金生产过程中，合金材料要经历从液态到固态的转变，这个转变过程在微观领域表现为晶粒形核的生长过程。众所周知，对于形状和合金成分已确定了的铸件而言，铸件的力学性能优劣和使用寿命除了受宏观缺陷的影响外，另一个主要的决定因素便是其微观组织形态，包括晶粒形态、晶粒度等，因而掌握冶金过中晶粒从形核开始的生长过程具有意义。目前，对晶粒形核生长变化的展示主要是通过图片方式实现的，图片虽然能在一定程度上使人们了解晶粒形核生长的分阶段结构，但是画面真实度较差，且动态感缺乏，用户不能根据自己的意愿实时观看相应阶段的晶粒形核生长细节，存在展示效果不佳的技术问题。针对上述传统方法中存在的对晶粒形核生长过程展示效果较差的技术问题，目前缺乏有效的解决方案。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种晶粒形核生长的仿真方法、装置及系统，以缓解传统方法中存在的对晶粒形核生长过程展示效果较差的技术问题。第一方面，本专利技术实施例提供了一种晶粒形核生长的仿真方法，包括：获取根节点模型和枝晶模型，所述根节点模型和所述枝晶模型均为三维立体模型；接收交互设备发送的动态数据，其中，所述动态数据为所述交互设备根据用户发送的操控指令生成的，所述操控指令用于操控晶粒形核生长的仿真阶段；基于所述动态数据控制所述根节点模型和所述枝晶模型的动态变化，以对晶粒形核生长过程进行仿真。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，获取根节点模型和枝晶模型，包括：从数据库中加载所述根节点模型和所述枝晶模型；将所述根节点模型和所述枝晶模型存储在3D仿真软件的预设文件夹中，以便所述3D仿真软件的引擎仿真场景从所述预设文件夹中调用所述根节点模型和所述枝晶模型。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，基于所述动态数据控制所述根节点模型和所述枝晶模型的动态变化，包括：基于第一子动态数据，确定第一目标模型和所述第一目标模型的激活位置，所述第一目标模型包括所述根节点模型，其中，所述第一子动态数据为控制所述仿真阶段为准备阶段的数据，所述第一子动态数据所属于所述动态数据；从所述预设文件夹中调用所述第一目标模型，控制所述第一目标模型在所述引擎仿真场景中的所述激活位置中显示。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，基于所述动态数据控制所述根节点模型和所述枝晶模型的动态变化，包括：基于第二子动态数据，确定第二目标模型和所述第二目标模型的激活时间、激活位置和放大速率，所述第二目标模型包括所述根节点模型和所述枝晶模型，其中，所述第二子动态数据为控制所述仿真阶段为进行阶段的数据，所述第二子动态数据所属于所述动态数据；根据所述激活时间、所述激活位置和所述放大速率，控制所述第二目标模型在所述引擎仿真场景中的动态变化。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，根据所述激活时间、所述激活位置和所述放大速率，控制所述第二目标模型在所述引擎仿真场景中的动态变化，包括：在所述激活时间，控制所述第二目标模型中的所述枝晶模型在所述引擎仿真场景中的所述激活位置中显示；根据所述放大速率，控制所述引擎仿真场景中显示的根节点模型和枝晶模型进行放大。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，根据所述放大速率，控制所述引擎仿真场景中显示的根节点模型和枝晶模型进行放大，包括：通过所述3D仿真软件中携带的动画缩放功能，按照所述放大速率控制所述引擎仿真场景中显示的根节点模型和枝晶模型进行放大。结合第一方面的第四种可能的实施方式，本专利技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，根据所述放大速率，控制所述引擎仿真场景中显示的根节点模型和枝晶模型进行放大，包括：通过所述3D仿真软件挂载的比例缩放脚本，按照所述放大速率，控制所述引擎仿真场景中显示的根节点模型和枝晶模型进行放大。结合第一方面，本专利技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，接收交互设备发送的动态数据，包括：建立与所述交互设备之间的通信链路，其中，所述交互设备中安装有晶粒形核生长的虚拟仿真软件，所述虚拟仿真软件用于根据所述操控指令，通过形核长大物理机理和枝晶生长动力学理论生成所述动态数据；基于所述通信链路，接收所述交互设备发送的所述动态数据。第二方面，本专利技术实施例还提供一种晶粒形核生长的仿真装置，包括：获取模块，用于获取根节点模型和枝晶模型，所述根节点模型和所述枝晶模型均为三维立体模型；接收模块，用于接收交互设备发送的动态数据，其中，所述动态数据为所述交互设备根据用户发送的操控指令生成的，所述操控指令用于操控晶粒形核的生长阶段；控制模块，用于基于所述动态数据控制所述根节点模型和所述枝晶模型的动态变化，以对晶粒形核生长过程进行仿真。第三方面，本专利技术实施例还提供一种晶粒形核生长的仿真系统，包括：交互设备和仿真设备，其中，所述交互设备用于向所述仿真设备发送动态数据，其中，所述动态数据为所述交互设备根据用户发送的操控指令生成的，所述操控指令用于操控晶粒形核生长的仿真阶段；所述仿真设备和所述交互设备连接，所述仿真设备用于执行第一方面所述的任一种晶粒形核生长的仿真方法。本专利技术实施例带来了以下有益效果：首先，获取根节点模型和枝晶模型，根节点模型和枝晶模型均为三维立体模型；然后接收交互设备发送的动态数据，其中，动态数据为交互设备根据用户发送的操控指令生成的，操控指令用于操控晶粒形核生长的仿真阶段；继而基于动态数据控制根节点模型和枝晶模型的动态变化，以对晶粒形核生长过程进行仿真。即，实现了根据用户发送的操控指令对晶粒形核生长过程进行实时仿真的目的，且三维立体模型来实施的仿真更加逼真，有效缓解了传统方法中存在的对晶粒形核生长过程展示效果较差的技术问题。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种晶粒形核生长的仿真方法流程图；图2为本专利技术实施例提供的引擎仿真场景中仿真的主晶核的情景示意图；图3为本专利技术实施例提供的引擎仿真场景中仿真的二级枝晶生长初始阶段的情景示意图；图4为本专利技术实施例提供的引擎仿真场景中仿真的三级枝晶生长阶段的情景示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种晶粒形核生长的仿真装置结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种晶粒形核生长的仿真系统结构示意图。图标：10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶粒形核生长的仿真方法，其特征在于，包括：获取根节点模型和枝晶模型，所述根节点模型和所述枝晶模型均为三维立体模型；接收交互设备发送的动态数据，其中，所述动态数据为所述交互设备根据用户发送的操控指令生成的，所述操控指令用于操控晶粒形核生长的仿真阶段；基于所述动态数据控制所述根节点模型和所述枝晶模型的动态变化，以对晶粒形核生长过程进行仿真。

【技术特征摘要】
1.一种晶粒形核生长的仿真方法，其特征在于，包括：获取根节点模型和枝晶模型，所述根节点模型和所述枝晶模型均为三维立体模型；接收交互设备发送的动态数据，其中，所述动态数据为所述交互设备根据用户发送的操控指令生成的，所述操控指令用于操控晶粒形核生长的仿真阶段；基于所述动态数据控制所述根节点模型和所述枝晶模型的动态变化，以对晶粒形核生长过程进行仿真。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取根节点模型和枝晶模型，包括：从数据库中加载所述根节点模型和所述枝晶模型；将所述根节点模型和所述枝晶模型存储在3D仿真软件的预设文件夹中，以便所述3D仿真软件的引擎仿真场景从所述预设文件夹中调用所述根节点模型和所述枝晶模型。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述动态数据控制所述根节点模型和所述枝晶模型的动态变化，包括：基于第一子动态数据，确定第一目标模型和所述第一目标模型的激活位置，所述第一目标模型包括所述根节点模型，其中，所述第一子动态数据为控制所述仿真阶段为准备阶段的数据，所述第一子动态数据所属于所述动态数据；从所述预设文件夹中调用所述第一目标模型，控制所述第一目标模型在所述引擎仿真场景中的所述激活位置中显示。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述动态数据控制所述根节点模型和所述枝晶模型的动态变化，包括：基于第二子动态数据，确定第二目标模型和所述第二目标模型的激活时间、激活位置和放大速率，所述第二目标模型包括所述根节点模型和所述枝晶模型，其中，所述第二子动态数据为控制所述仿真阶段为进行阶段的数据，所述第二子动态数据所属于所述动态数据；根据所述激活时间、所述激活位置和所述放大速率，控制所述第二目标模型在所述引擎仿真场景中的动态变化。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述激活时间、所述激活位置和所述放大速率，控制所述第二目标模型在所述引擎仿真场景中的动态变化，包括：在所述激活时间，控制所述第二目标模...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐肖伟，彭尊，张海涛，黄泽杰，肖敏，张忠华，
申请(专利权)人：北京金恒博远科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11