低压断路器可视化仿真系统的研究论文

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1、低压断路器可视化仿真系统的研究论文摘要：可视化仿真技术是综合计算机图象学、图象处理、计算机辅助设计、人机交互技术等多个领域的一个崭新的技术领域。本文研究了这种新技术在低压电器中的应用。根据低压断路器开断时电弧的物理过程，建立了以磁流体动力学MHD为基础的电弧模型及以热击穿为主的背后击穿物理模型。把这种仿真算法和三维可视化技术结合起来，对低压断路器开断过程中的电弧运动进行了可视化仿真研究。关键词：断路器可视化仿真1概述可视化仿真是90年代崭新的技术领域。它是涉及计算机图象学、图形处理、计算机辅助设计、计算机视觉及人机交互技术等多个领域的一个崭

2、新的技术领域。在工程设计领域，可视化仿真或科学计算可视化被定义为对科学计算或仿真计算所获得的数据进行可视化加工或三维图形和动画显示，并可通过交互的改变参数来视察计算结果的全貌及其变化。由于科学计算可视化对各门学科和工程技术的发展有极其重要的意义及实用价值，因而这种技术在它一开始出现就得到人们的极大重视。实现科学计算的可视化具有多方面的重要意义。它可以大大加快数据的处理速度，使庞大的数据得到有效的利用；能把不能或不易观察到的工程现象变为使人们能发现并理解被设计和被研究对象所产生的物理机理，从而提出改进设计的具体措施；可以实现对计算过程的引导和

3、控制.freels时灭弧室内温度分布及流场如图2所示。图1模拟计算的断路器开断电压电流波形图2t=0.85ms时计算得灭弧室内温度分布及流场本可视化系统的实现基于数据库技术。随着自动化、集成化、智能化程度的不断提高，系统中的数据管理复杂。要求数据管理系统能支持应用程度之间数据的传递与共享，工程数据类型复杂，不仅有矢量、动态数组、常常要求处理有复杂结构的工程数据对象。工程对象在不同设计阶段，可能有不同的定义模式，因此就能根据实际需要，修改和扩充定义模式。要求有适应于工程特点的数据管理。因此采用了在VisualC++的MFC中提供的强大的数据库

4、CDao类。MFC中基于DAO的数据类比基于ODBC的数据类功能更强大。基于DAO的数据类通过MicrosoftJetdatabaseengine来取得数据。它支持数据定义语言（DDL）的操作，比如创建数据库，在数据库中加入新的表或是在表中定义新的域。三维图形可分为线框，表面及实体模型造型。实体模型是一种高级技术，现在已经有多个商品化的系统。它特别适合研究复杂机构的干涉和碰撞的检查、物体质量特性的计算，以及物体的逼真显示等情况。因此目前已经成为CAD系统中主要的几何造型手段。Microsoft提出了在ouseMove（UINTnFlags,

5、CPointpoint）；响应鼠标事件……｝;CMcb类用于将断路器作为一个对象封装，其以下的成员函数负责可视化的显示。三维的计算对象法线矢量，材料的光亮度，决定光照强度，绘制有阴暗的实体表示。voidDras时电弧刚刚产生，当0.9ms时电弧已经充分发展，并且前进至灭弧栅片入口处；2.7ms时电弧又退出了灭弧室，背后击穿现象产生，电弧电压跌落。之后，电弧在灭弧室内较稳定的燃烧，直至熄灭。整个开断燃弧时间是4.8ms。图3低压断路器开断时电弧运动的三维仿真4结论本文讨论了可视化仿真系统，是综合计算机图象学、图象处理、计算机辅助设计、人机交互

6、技术等多个领域的一个崭新的技术领域。指出了可视化仿真技术应用于低压电器产品设计中的重要意义。VisualC++实现了在WindoHD）建立电弧的物理数学模型模拟了低压电器开断过程，将这种仿真算法和三维可视化技术结合起来，使灭弧室内电弧的开断过程在计算机屏幕上显示出来，观察到电弧在灭弧室内运动情况，以及温度，流场等分布和变化情况。在低压电器产品设计中应用这种技术，可以大幅度提高低压电器的技术水平，促进我国低压电器的发展。