超精密加工分子動力學仿真可視化研究.pdf

1、科學技術的不斷發(fā)展使得超精密加工技術已經從傳統(tǒng)的微米級進入到了納米級領域。分子動力學仿真技術對于驗證超精密加工實驗結果、表現(xiàn)加工微觀特性等方面具有重要意義。然而，分子動力學仿真技術的發(fā)展受到了計算速度慢，程序調試周期長，最后結果不直觀等一系列因素的限制，所以迫切需要一種新技術來克服這些困難。分子動力學仿真可視化技術就是這樣的一種新技術，它將傳統(tǒng)的數(shù)字變?yōu)槿S圖形、動畫，大大提高了科研效率。此項技術的應用可以觀察仿真結果、提高程序調試速度

2、，有效進行學術交流，從而促進超精密加工微觀機理的研究。 本文主要就可視化技術在基于切削加工的分子動力學仿真結果的應用進行了研究，本文開發(fā)的MDView對切削過程分子動力學仿真進行了可視化，為研究微觀切削機理提供了有效的可視化工具。 MDView劃分為仿真數(shù)據(jù)文件讀取、切削三維結構場景圖的構建和顯示、以及對諸如交互操作等外部事件的處理等三個模塊，采用C++和OpenGL開發(fā)。切削加工分子動力學仿真結果以一種特定地格式存儲于

3、文本文件中，MDView能夠讀取并理解這些空間結構及屬性信息，并按照讀取的空間結構，來顯示仿真模型的三維圖形。它可對仿真模型進行旋轉、平移、縮放、剖視等交互操作或繪制后處理云圖以方便科研工作者分析仿真結果。眾多原子在實時交互的操作對系統(tǒng)性能提出了較高的要求，所以MDview針對仿真結果文件導入功能和交互操作的響應時間這兩個關鍵問題，對程序性能做了有效改進。用MDView對金剛石切削單晶鋁的分子動力學仿真結果進行了可視化，從而證明MDVi