基于复合弹簧振子模型的实时心跳模拟

本文针对心脏介入仿真系统,提出了一种实时心跳模拟方法。该方法首先根据心脏的解剖结构建立了心脏的复合弹簧振子模型,然后根据心脏跳动的基本规律,使用逆向动力学技术将心房、心室的收缩、扩张与整个模型结合起来,从而得到心脏外表面的跳动效果。在此基础上,本文还实现了冠状动脉的运动模拟。实验结果表明,本方法简单、高效,能够在视觉上提供实时逼真的心脏跳动效果。     

西安地铁二号线降水技术总结与探讨

在对西安地铁二号线工程特征及水文地质情况深刻剖析的基础上,对全线降水方案进行了总结和分析,并着重对降水方案的比选、涌水量计算公式及设计参数的选取、降水井深度及单井出水量的计算、降水效果不理想情况下的补救措施及降水对周边环境影响防治措施等问题进行了研究和探讨,得出了一些有价值的结论,对西安地铁后续工程建设及黄土地区降水设计、施工有一定的借鉴意义。     

北京地铁首都机场线某暗挖段导向跟管钻进大管棚施工技术

北京地铁机场线东直门车站暗挖段多次下穿地铁2,13号线通道结构,穿越老旧污水管线和盖板河,且对暗挖段变形要求极高.经综合考虑,采用跟管钻进大管棚施工工艺.详细介绍了大管棚设计和施工工艺.通过对周边管线、暗挖段隧道等变形监测,证明暗挖完成后各部分变形符合要求,管棚定向较好,达到了预期效果,保证了整个工程施工的安全.     

基于混合数据结构的实时GPU光线跟踪算法

研究真实感图像的问题,光线跟踪算法是生成真实感图形的主要算法之一.为了解决光线跟踪算法计算量大、效率低下、对动态场景处理能力不足的问题,采用图形处理器(graphics processing unit,GPU)统一编程架构,提出了一种新的基于计算统一设备架构(Compute Unified Device Architecture,CUDA)编程模型的结合层次包围体(Bounding Volume Hierarchies,BVH)和kd-tree的光线跟踪方法,首先对场景进行启发式的层次包围体分割,随后在每一个层次包围体上做启发式的k维二叉树(k-dimensional tree,kd-tree)剖分,这样就形成了一种新的空间划分,有利于建立高效的空间数据结构,提高光线与场景物体的求交速度.新设计的算法易于扩展到动态场景的光线跟踪,而且具有更快的渲染速度,有利于在应用系统中集成和扩展.实验结果验证了算法的有效性.     

一维场地地震反应非线性有效应力分析法及其验证

液化所致的土体软化会影响地震运动规律,需进行有效应力分析以确定可液化场地的设计地震动参数。本文提出一种弱耦合形式的场地反应有效应力分析法。此方法将土的非线性滞回模型与剪切–体积应变耦合的孔压增量模型相结合,建立了循环加载过程中循环刚度退化与超静孔隙水压力增长的耦合关系;基于ABAQUS显式求解器开发了相应的材料子程序。该方法被用于模拟日本强震台阵非液化和液化场地的地震反应分析,在不同深度的水平地震动模拟和记录之间显示出很好的一致性:计算与记录的非液化场地井下台阵的地表峰值加速度仅相差2.6%(弱震)和11.8%(中强震);计算与记录的液化场地井下台阵在设置强地震仪深度处的土层峰值加速度的差异均在5%以内,且计算与记录的非液化和液化场地的谱加速度曲线吻合度较好。对比专业软件DEEPSOIL V6.0计算的强震台阵液化场地地震反应的结果,本文方法能更好地模拟高频地震波在多层液化土层中的传播以及液化土层的非线性放大与滤波效应。     

“洞桩法＋千斤顶托换”密贴穿越既有线施工技术浅谈

在城市路网中,地铁线路不可避免的会遇到既有线路,建筑文物,管线等既有设施,而穿越既有设施是地铁建设过程中的一个难点,阐述采用洞内做桩辅以千斤顶托换技术,在保证既有线正常运营,既有设施的安全的情况下进行地铁建设,建设过程中辅以自动化监测,施工过程中做到精密监测,精细施工。本文以北京机场线东直门车站为例,介绍“洞桩法＋千斤顶托换”密贴穿越既有运营线路的控制过程和施工方法,为西安地铁建设穿越重要结构提供参考。     

改进的采用表面网格的弹簧振子模型

提出一种用于实时弹性形变模拟的弹簧振子模型.通过定义与模型对应的刚体核,并且向模型中添加一种新的广义弹簧,保持了与表面网格模型对应的几何体体积和形状等几何特征;采用形状匹配技术实现了整体性形变效果的模拟;最后使用逆向动力学方法对线弹性模型的"超弹性"现象进行修正.该模型可以对表面网格模型的弹性形变进行快速、逼真的模拟.