Комп’ютерна імітаційна модель технологічного процесу реалізації газодинамічного тиску на розплав при самогерметизації виливка
Loading...
Date
2021
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
НМетАУ, Дніпро
Abstract
UKR: Стаття присвячена розробці комп’ютерної імітаційної моделі технологічного процесу реалізації газодинамічного тиску на розплав при самогерметизації виливка. Описаний процес розроблення імітаційної моделі технологічного процесу на прикладі сталевого злитка. Значну увагу приділено етапу оцінки параметрів здійснення технології, який включає математичне моделювання процесу затвердіння сталевого виливка, аналіз температурних полів для визначення часу герметизації та темпу подачі регульованого газового тиску під час затвердіння виливка. Інформаційна модель технологічного процесу газодинамічного впливу на розплав в ливарній формі для сталевого злитка представлена у вигляді таблиці, що містить опис порядку проведення даного технологічного процесу, зміст етапів та їхню тривалість. Описано процедуру реалізації розробленої імітаційної моделі у вигляді комп’ютерної моделі – ігрового екшен додатку «Virtual Foundry». Представлений універсальний ігровий pipeline, який було реалізовано засобами графічного 3D моделювання з врахуванням сценарію взаємодії гравця з ігровим оточенням. Представлений інтерфейс графічного симулятора «Virtual Foundry», ігрові сцена та кадри 2D анімації. Відзначено наукову новизну розробленої інформаційної моделі технологічного процесу газодинамічного впливу на розплав в ливарній формі, реалізованої комп’ютерної імітаційної моделі у вигляді графічного симулятора «Virtual Foundry».
RUS: Статья посвящена разработке компьютерной имитационной модели технологического процесса реализации газодинамического давления на расплав при самогерметизации отливки. Описан процесс разработки имитационной модели данного технологического процесса на примере стального слитка. Значительное внимание уделено этапу оценки параметров осуществления технологии, который включает математическое моделирование процесса затвердевания стального слитка, анализ температурных полей для определения времени герметизации и темпа подачи регулируемого газового давления во время затвердевания отливки. Информационная модель технологического процесса газодинамического воздействия на расплав в литейной форме для стального слитка представлена в виде таблицы, содержащей описание порядка проведения данного технологического процесса, содержание этапов и их продолжительность. Описана процедура реализации разработанной имитационной модели в виде компьютерной модели - игрового экшен приложения «Virtual Foundry». Представлен универсальный игровой pipeline, который был реализован средствами графического 3D моделирования с учетом сценария взаимодействия игрока с игровым окружением. Представлен интерфейс графического симулятора «Virtual Foundry», игровая сцена и кадры 2D анимации. Отмечены научная новизна разработанной информационной модели технологического процесса газодинамического воздействия на расплав в литейной форме, реализованной компьютерной имитационной модели в виде графического симулятора «Virtual Foundry».
ENG: The article is devoted to the development of a computer simulation model of the realizing gas-dynamic pressure technological process on the melt during self-sealing of a casting. The process of developing a simulation model of this technological process is described on the example of a steel ingot. Considerable attention is paid to the stage of evaluating the parameters of the technology implementation, which includes mathematical modeling of the steel ingot solidification process, analysis of temperature fields to determine the sealing time and the rate of controlled gas pressure supply during the solidification of the casting. The information model of the gas-dynamic action technological process on the melt in a casting mold for a steel ingot is presented in the form of a table containing a description of the procedure for carrying out this technological process, the content of the stages and their dura-tion. This information model contains the following stages: assessment of technology implementation parameters, pouring melt, gas supply device introduction, casting sealing, supply of regulated gas pressure during the solidification of the casting, pipeline removal. The procedure for the implementation of the developed simulation model in the form of a computer model - a game "Virtual Foundry" application is described. A universal game pipeline is presented, implemented by means of graphical 3D modeling, taking into account the scenario of the player's interaction with the game environment. The interface of the Virtual Foundry graphic simulator, the game scene and 2D animation frames are presented. The scientific novelty of the technological process of gas-dynamic influence developed information model on the melt in a casting mold, implemented by a computer simulation model in the form of a graphic simulator "Virtual Foundry" is noted.
RUS: Статья посвящена разработке компьютерной имитационной модели технологического процесса реализации газодинамического давления на расплав при самогерметизации отливки. Описан процесс разработки имитационной модели данного технологического процесса на примере стального слитка. Значительное внимание уделено этапу оценки параметров осуществления технологии, который включает математическое моделирование процесса затвердевания стального слитка, анализ температурных полей для определения времени герметизации и темпа подачи регулируемого газового давления во время затвердевания отливки. Информационная модель технологического процесса газодинамического воздействия на расплав в литейной форме для стального слитка представлена в виде таблицы, содержащей описание порядка проведения данного технологического процесса, содержание этапов и их продолжительность. Описана процедура реализации разработанной имитационной модели в виде компьютерной модели - игрового экшен приложения «Virtual Foundry». Представлен универсальный игровой pipeline, который был реализован средствами графического 3D моделирования с учетом сценария взаимодействия игрока с игровым окружением. Представлен интерфейс графического симулятора «Virtual Foundry», игровая сцена и кадры 2D анимации. Отмечены научная новизна разработанной информационной модели технологического процесса газодинамического воздействия на расплав в литейной форме, реализованной компьютерной имитационной модели в виде графического симулятора «Virtual Foundry».
ENG: The article is devoted to the development of a computer simulation model of the realizing gas-dynamic pressure technological process on the melt during self-sealing of a casting. The process of developing a simulation model of this technological process is described on the example of a steel ingot. Considerable attention is paid to the stage of evaluating the parameters of the technology implementation, which includes mathematical modeling of the steel ingot solidification process, analysis of temperature fields to determine the sealing time and the rate of controlled gas pressure supply during the solidification of the casting. The information model of the gas-dynamic action technological process on the melt in a casting mold for a steel ingot is presented in the form of a table containing a description of the procedure for carrying out this technological process, the content of the stages and their dura-tion. This information model contains the following stages: assessment of technology implementation parameters, pouring melt, gas supply device introduction, casting sealing, supply of regulated gas pressure during the solidification of the casting, pipeline removal. The procedure for the implementation of the developed simulation model in the form of a computer model - a game "Virtual Foundry" application is described. A universal game pipeline is presented, implemented by means of graphical 3D modeling, taking into account the scenario of the player's interaction with the game environment. The interface of the Virtual Foundry graphic simulator, the game scene and 2D animation frames are presented. The scientific novelty of the technological process of gas-dynamic influence developed information model on the melt in a casting mold, implemented by a computer simulation model in the form of a graphic simulator "Virtual Foundry" is noted.
Description
Т. Селівьорстова: ORCID 0000-0002-2470-6986
Keywords
імітаційна модель, технологічний процес, графічний симулятор, unity engine, virtual foundry, газодинамічний вплив, якість навчання, КІТС
Citation
Селівьорстова Т. В. Комп’ютерна імітаційна модель технологічного процесу реалізації газодинамічного тиску на розплав при самогерметизації виливка. Системні технології. Дніпро, 2021. Т. 5. № 136. С. 196–208. DOI: 10.34185/1562-9945-5-136-2021-19.