1. 研究目的与意义
纸浆造纸在生产过程中采用多种操作方法,从古至今这些方法一直都在朝着连续化的方向发展,现代机械自动化的生产代替了以前的人工劳动,大大提高了生产效率,在污染排放和资源再利用上也有长足的进步,但是机械自动化生产也有不足之处,一旦在生产过程中一部分机械损坏或者故障会导致整个生产线瘫痪,造成工厂巨大的损失和资源的浪费,所以工厂机械的维修与保养是十分必要的,当然就需要有大量的人才培养来保证工厂的正常运转。工厂机械绝大部分不能够直观的观察内部结构,就制浆部分的连续式磨浆机而言,内部机械结构是基本看不到的,而里面的一些温控系统和液位系统线路也是错中复杂。所以需要维修人员对这些部分机械结构和线路十分熟悉。3Dmax可以制作工厂模拟动画及部分机械运转动画,通过这些动画可以直观的了解机器内部结构,可以给人一种耳目一新的感觉。有的机械运动跨度时间长或者稍纵即逝,不易观察,像直接通气的硫酸盐间歇蒸煮器其蒸煮器内部在机器运转过程中,内部是完全不可见的,维修也是比较困难的,利用三维动画的虚拟真实性就可以弥补维修人员对内部机械结构的直观了解。检测仪表、控制器、阀门动作情况对该制浆工艺参数和过程的控制都可以用模拟动画直观的表现出来,对培训人才有极大的帮助,本次论文可以模拟制浆过程一些机械结构的运转,而且在制浆工程仿真模拟上也是有一些创新,希望也能对制浆工程有些许帮助。
2. 国内外研究现状分析
3dmax用于国内外的各个领域,在建筑领域、规划领域、三维动画制作、园林景观领域、产品演示、模拟动画、片头动画、广告动画、影视动画、角色动画等一系列领域中更是有不俗的表现。在这里举3个例子。像在建筑领域制作出的建筑动画综合水准越来越高,建筑动画费用也比以前降低了许多,并且也降低了施工的中对预期效果的偏差。园林景观3d动画是将园林规划建设方案,用3d动画表现的一种方案演示方式。其效果真实、立体、生动,是传统效果图所无法比拟的。园林景观动画将传统的规划方案,从纸上或沙盘上演变到了电脑中,真实还原了一个虚拟的园林景观。模拟动画制作,通过动画模拟一切过程如制作生产过程、交通安全演示动画(模拟交通事故过程)、煤矿生产安全演示动画(模拟煤矿事故过程)、能源转换利用过程、水处理过程、水利生产输送过程、电力生产输送过程、矿产金属冶炼过程、化学反应过程、植物生长过程、施工过程等演示动画制作。国外对于3dmax的开发运用已经十分成熟,尤其是在参数化建模方面明显优于国内相关领域,3dmax主要在cg(计算机动画)上运用广泛,国外起步早,计算机动画和视觉产业受到计算机硬件和软件工业技术进步的影响越来越大,渲染和多区域制作的普及,使计算机网络对于数字制作变得至关重要。
在游戏开始动画,电影动画,工业动画,技术制作上要优于国内很多公司。
国外对于3dmax的开发运用已经十分成熟,尤其是在参数化建模方面明显优于国内相关领域,3dmax主要在cg(计算机动画)上运用广泛,国外起步早,计算机动画和视觉产业受到计算机硬件和软件工业技术进步的影响越来越大,渲染和多区域制作的普及,使计算机网络对于数字制作变得至关重要。在游戏开始动画,电影动画,工业动画,技术制作上要优于国内很多公司。
3. 研究的基本内容与计划
内容:在造纸厂制浆过程中所用到机器多种多样,在相同的工段有不同的机器达到相同的工艺要求(像蒸煮器加药系统就有计量槽型和集成累积式液量计量法和直接通汽的硫酸盐间歇蒸煮器和间接加热的硫酸盐间歇蒸煮器),虽然机器之间虽然都能够达到工艺要求,但是其效率和对材料的要求却各有不同,且不同的机器各自的控制回路及管线都是不同的。这就要求维修保养人员对机器有深入的了解,本论文通过对3dmax功能的运用可以直观的了解机械内部的构造以及控制回路对整个生产过程的影响(在制浆热回收工段当蒸煮器喷放的进入旋风分离器时分离出的蒸汽进入喷射冷凝器,温度变送器感受到蒸汽热量,并给温度控制器信号,控制器便打开冷凝水进水管道阀门,冷凝水吸收蒸汽热量,这样便可以实现热量的回收),整个过程我们可以通过3d模拟动画直观的表达出来,进入如旋风分离器的热液体可以用橙色的液体表示,分离出的热蒸汽用红色表示到温度信号给控制器时,3dmax模拟冷凝水开关打开,整个温度控制过程完成。当然这只是运用3dmax的一小部分,具体的介绍会在论文正文详细介绍。
计划:
2017年3月12-5月中旬完成3dmax模拟动画制作,同时整理阅读各种文献资料
4. 研究创新点
3Dmax工业动画的创新发展主要针对于工业机械运作,自动化控制工程,流水线工程的模拟,3DMax软件使用者能够针对工业的特点和要求,强化和探索新的技术结构,形成既符合工业的实际也符合机械设计者要求。当前形势下,计算机应用技术领域在不断的拓宽,3DMax也呈现出了更加完善的发展态势,其功能也在不断加强。造纸工业在我国的国民生产生活中承担着重要角色,生活中无时无刻都在消耗着纸资源。保持造纸机械稳定的生产更是对造纸企业的一大挑战,有的造纸企业可以一年甚至几年不停机,而有的企业却一月停一次,很多的停机事故本来可以避免,只是造纸企业缺乏维修保养得专业人才,培养着写专业人才才是迫在眉睫的。
本文通过基础建模,设计模式这两个方面入手,描述了制浆工段的机械工作过程,采用3dmax进行基础建模,然后添加材质,整体调整规划,渲染出图。完成一个表现制浆某一工段的工艺机理和控制要求及原理的动画。
