[发明专利]一种电极式炼钢测温取样仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是电极式炼钢测温领域，尤其是一种电极式炼钢测温取样仿真方法。

背景技术

用于电极式炼钢中测温取样过程的仿真是冶金仿真研究中的难点之一，其中以往测温枪角度的值一直是固定的，不会因实际的钢包位置而产生相应变化，这种方法的缺点是局限性太大，太死板：逼真度不够表现在测温枪插入钢液液面时，液面并无变化，液面表面的流动状态，浸入渣子的效果是以往的仿真方法无法模拟的。

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，而提供一种电极式炼钢测温取样仿真方法的技术方案，该方案的方法仿真程度高，可以对测温取样进行有效的仿真，利于工作人员学习和了解整个过程，

本方案是通过如下技术措施来实现的：一种电极式炼钢测温取样仿真方法，包括如下步骤：

1）制作3D模型，并在3D模型场景中创建测温枪；

2）根据台车行进的位置，调整测温枪的角度；

3）测量测温枪的伸长长度；

4）测温枪插入钢液过程中，缓慢抬升钢液液面，使液面慢慢浸入表面的渣子，并制作钢液缓慢流动效果；

5)制作测温枪插入液面时的火花粒子效果；

6）移动取渣设备，移动到钢液表面取渣样，给取出的渣样添加发光效果，并显示实际中的渣样图片。

所述的步骤1）中创建测温枪时，赋予测温枪贴图，并将测温枪摆放在实际厂房中的摆放位置。

所述的步骤2）中根据三角形正切定理，已知测温枪与钢包垂直高度差和横向距离，利用公式α=arcTanA/B求出测温枪的旋转角度，式中A就是钢包和测温枪的水平距离，B就是钢包和测温枪的高度差。

所述的步骤3）中根据测温枪的旋转角度、钢包和测温枪的水平距离，通过正弦定理，得到测温枪的伸长距离。

测温枪的伸长距离还需要包括钢液表面的渣滓厚度。

所述的步骤4）中当测温枪插入钢液时，控制钢液的页面产生位移上升，并使渣滓的位置保持不变，使其逐渐没入钢液中，并更改钢液着色参数，使液面发生波动纹理变化，产生缓慢流动效果。

所述的步骤5）中制作测温枪插入钢液时的火焰粒子效果与火光效果，创建粒子，并赋予粒子的材质贴图，调节每项具体的参数，粒子迸射时间不超过20s，每个粒子持续时间不超过0.7S,粒子发射速度不超过0.003m/s，20≤粒子数量≤40，粒子迸射的整体形状为圆锥形，粒子迸射范围的半径0.01m。

所述的步骤6）中取样时，将设备深入钢液表面获取渣样，并在取出的渣样表面添加发光效果，以模拟真实的渣样效果，去除渣样后，显示不同的扎样图片。

本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，基于物理引擎为电极式炼钢中测温取样过程中的模拟及温度与色彩模型提供了一种仿真度高、代码简洁的计算机仿真方案。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，仿真度差等问题。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的束缚及面对各种不确定状况无法判断的困难。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。

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，对本方案进行阐述。

本方案的电极式炼钢测温取样仿真方法，包括如下步骤：

1）制作3D模型，并在3D模型场景中创建测温枪；创建测温枪时，赋予测温枪贴图，并将测温枪摆放在实际厂房中的摆放位置。

2）根据台车行进的位置，调整测温枪的角度；根据三角形正切定理，已知测温枪与钢包垂直高度差和横向距离，利用公式α=arcTanA/B求出测温枪的旋转角度，式中A就是钢包和测温枪的水平距离，B就是钢包和测温枪的高度差。

3）测量测温枪的伸长长度；根据测温枪的旋转角度、钢包和测温枪的水平距离，通过正弦定理，得到测温枪的伸长距离。测温枪的伸长距离还需要包括钢液表面的渣滓厚度。