大型地下洞室群施工通风的三维数值模拟

大型地下洞室群的施工通风问题是保证安全、加快施工进度的关键。传统的施工通风设计无法掌控真实通风效果,导致资源浪费。基于流体力学理论的地下洞室群施工通风三维数值模拟,能定量分析大型洞室、关键节点或通风洞(井)等的通风效果,为通风方案的设计和优化提供依据。     

地下洞室动力计算模型合理截取范围研究

利用FLAC3D软件对地下洞室动力计算模型截取范围进行研究。选取四类常见岩体,每类岩体分别横向截取1.5倍~5倍洞径围岩生成六种模型,在FLAC3D中,对各类岩体各模型加载地震波,通过比较相同岩类不同模型监测点变形情况,得出地震计算中模型合理截取范围。研究结果表明,当模型横向围岩截取范围超过2倍洞径时,计算结果随模型截取范围变化不大,综合计算结果精确性及计算效率两个方面因素,可认为地下洞室动力计算模型横向合理截取范围为2.5~4倍洞径,并且当围岩岩性条件较差时可适当选取较大的模型截取范围。     

基于裂隙网络有限元的地下洞室围岩位移反演分析

以某水电站地下洞室围岩局部失稳现象为研究案例,考虑围岩裂隙结构面的随机性和统计分布特征建立二维裂隙网络有限元模型,通过裂隙参数的抽样检查以及进行洞室开挖模拟试算,验证了生成裂隙网络与实际岩体结构的一致性以及裂隙结构面相关力学参数取值的合理性。进一步采用正交设计与神经网络算法形成基于裂隙网络有限元的位移反演分析方法,基于反演力学参数的正向计算结果与施工期地质调查及围岩稳定评价基本相符,可以反映裂隙围岩主要变形特征与失稳机制,并为裂隙结构面力学参数的获取提供了新的研究思路。     

基于形态参数的水稻根系三维建模及可视化

构建基于形态特征参数的水稻根系几何模型,实现不同生长条件下水稻根系生长动态的三维可视化。本文通过分析水稻根尖生长随生育进程的变化模式,构建了水稻单根三维显示模型,包括根节点初始位置和生长方向的确定以及根轴的空间模拟等;进一步结合水稻根系拓扑结构,以生长度日（GDD）为驱动因子,建立了水稻根系三维重构模型,包括不定根初始发生时间和位置、不定根初始伸展角度、不定根伸长速率、不定根空间分布模型等;然后在Visual C++环境下,结合可视化显示模块、场景控制模块、人机交互界面和数据库模块等,研制了水稻根系三维可     

基于ArcGIS的潮白河地下水库三维地质建模及动态模拟

三维地质建模是实现地质信息可视化的一种重要手段。通过收集、分析北京市潮白河冲洪积扇地质及水文地质资料,开发运用ArcGIS软件的三维可视化应用程序ArcScene,对钻孔数据进行样条插值,采用基于面的建模方法建立了潮白河地下水库三维地质结构模型。同时,在此基础上,利用ArcScene中的Animation工具条,通过控制潜水面的升降模拟地下水库补给与消耗的动态变化,建立地下水库动态模拟展示模型。模型形象地展示、模拟了研究区地下水库地质结构特征及地下水库补给与消耗的动态变化特征,为地下水库的分析与建立提供技术支持,且为以后利用ArcScene进行三维地质建模提供依据。     

基于Pro/E的三维参数化特征建模技术研究及应用

Pro/E是美国参数技术公司(Parametric Technology Corporation,PTC)开发的CAD/CAE/CAM软件.该软件是全方位的3D产品开发软件,将零件设计、产品组立、模具开发、NC加工、板金设计、铸造件设计、造型设计、逆向工程、自动量测、机构模拟、应力分析、产品数据库管理等功能集于一体.其中,具有强大的参数化特征造型功能尤其受到业界的一致认同和广泛地应用.为此,论述了基于Pro/E的三维参数化建模技术的特点,对Pro/E建模技术的种类和方法进行了详细的阐述,通过具体实例对Pro/E的三维参数化建模的具体步骤进行了介绍.     

骨架式参数化建模方法

零部件三维数模是数字化样机的基础,现今大多数零件通过普通的建模方法搭建三维模型后难以进行变更操作,这十分不利于工程师在设计初期对零件结构进行修整,而重新建模又浪费了大量的时间.设计团队经过一年时间对骨架式参数化建模方法的研究,创新出一种新型的骨架式参数化建模方法：自顶向下式建模流程、零件加工工艺引入建模流程、团队协同式建模操作.不仅解决了如上问题,同时也极大的提高了建模效率及质量.     

基于人工神经网络的地下水流数学模型参数识别

基于人工神经网络技术，建立了地下水二维非稳定流数学模型的参数识别模型，用地下水长观孔水位降深资料识别模型参数。通过实例计算分析，结果表明此法适用于处理复杂条件下模型参数识别问题，且结果稳定可靠。     

基于装配特征的机械零件三维建模研究与实现

随着计算机技术的发展,三维图形的建模使得在计算机上虚拟现实成为可能,有利于工业产品的研发及生产。为了实现机械零件设计制造自动化,文章基于零件的设计需考虑其装配特性的特点,提出了机械零件的装配特征参数模型,通过OpenGL与VC++6.0对机械零件进行三维建模,研究VC++6.0中运用OpenGL进行建模的关键性问题,通过实例证明了本文方法的正确性。     

基于Pro／E的采棉机水平摘锭的三维建模

摘锭是采棉机的主要工作部件,传统研究方法是以二维平面图来表示其结构,非常抽象且不便于修改。为此,利用Pro/E对水平摘锭各零件进行三维建模、虚拟装配、模型分析和动态仿真。结果表明,研究人员可以充分利用Pro/E单一数据库管理技术,通过改变尺寸参数来方便地修改和更新零件,还可以观察零件间的相互位置关系、运动状态和进行应力分析,为后期的材料分析提供良好的基础。     

汽车驾驶训练模拟器中的三维建模技术

介绍了获取几何对象模型的方法。根据驾驶训I练模拟器中三维几何对象的类别，对如何在Direct 3D中建立各几何对象的模型进行了分析与研究。建模过程中，运用硬编码与三维建模工具建模相结合的方法和纹理映射等多种图像处理措施，提高了视景生成效率，增强了视景立体感和真实感，尤其是贴图建模能够用2D图像模拟3D效果。开发的驾驶训练模拟器视景系统软件已成功应用于汽车驾驶训练，经测试，动画频率能达到22帧／s。     

基于OGRE的铰接式地下矿车驾驶模拟系统

针对地下矿车的工作环境,以自主研发的铰接式地下矿车为原型,分别建立了驾驶模拟系统场景模型、车辆三维模型及巷道模型。充分考虑驾驶模拟器的实时性及真实性需要,建立了地下矿车的三自由度动力学及运动学非线性离散化模型。使用开源图形引擎OGRE驱动模型及场景,将动力学及运动学模型与OGRE融合。使用光线投射方法,虚拟出激光测距传感器,为地下矿车智能控制技术研究提供了良好平台。     

基于和面机三维建模的动力学分析

文章主要针对和面机这一常用炊具机械,从实际工作需求分析着手,基于现有产品中机体笨重,振动噪音过大等关键技术问题,依托三维建模、仿真及虚拟技术,进行二次虚拟优化设计以及动力学分析,旨在满足市场需求,推动企业创新步伐.     

基于UG的混流式水轮机转轮叶片实体建模方法研究

对混流式水轮机转轮叶片进行了实体建模方法的研究.基于UG NX 4.0强大的实体化曲面处理能力,从叶片木模图提供的数据出发,采用NURBS方法建立了叶片型面的空间样条曲线模型,由此来构建叶片空间型面.同时提出了混流式水轮机转轮叶片自由曲面延展的新解决办法,并在此基础上建立了完整的叶片实体模型.叶片表面光滑性检查结果验证了该实体建模方法的可行性;完整实体模型的建立为后续叶片的分析及数控加工奠定了基础.     

熔融沉积式3D打印路径优化算法研究

针对目前3D打印加工耗时长、生产效率低的特点,提出一种熔融沉积式3D打印路径优化算法。针对部分零件切片轮廓封闭曲线多的情况,提出一种基于蚁群算法的轮廓路径规划方法,合理规划各轮廓的打印顺序。采用平行扫描对切片截面进行填充,分析扫描线角度对打印效率和打印质量的影响,确定最优扫描线角度,将填充区域进行区域划分,提出了一种基于四点法的区域合并算法,并采用临近法对合并区域打印次序进行优化。运用该算法进行零件打印实验,与传统的平行扫描法比较,3组零件的单层轮廓路径长度分别缩短了19.5%、12.5%、10.7%,打印时间缩短了12.6%、11.6%、8.9%,打印零件的尺寸精度和表面质量均有所提高,结果表明,该算法健壮有效并且打印效率更高。     

基于蚁群算法与参数迁移的机器人三维路径规划方法

为解决机器人进行三维路径规划时路径规划效率受算法影响较大的问题,以最短距离为目的,提出了一种基于蚁群算法参数迁移的机器人三维路径规划方法。在使用栅格法建立的机器人三维环境模型中,使用蚁群算法寻找最短路径。针对蚁群算法的参数选择问题,使用参数迁移算法得到最优参数。将已知的环境模型和其对应的蚁群最优参数作为源任务,将源任务映射到高维空间,通过迁移参数连接不同源任务,根据图论的知识建立参数迁移图,将参数迁移图扩展,使其包含目标任务,为随机未知环境模型分配一组蚁群最优参数。仿真实验表明,基于参数迁移的蚁群算法可以快速有效地完成机器人三维路径规划。相比传统的参数选择方法和其他智能优化方法,蚁群参数迁移算法可以大幅减少路径规划所需时间,提高了路径规划效率。     

基于逆向设计的连杆零件三维建模与制造

以发动机上的连杆零件为对象进行逆向设计,主要是研究逆向技术如何对连杆进行反求,利用逆向技术实现连杆制造的过程。通过对现有实体模型数据采集、点云处理,然后利用软件在其基础上建立模型,再在模型基础上设计加工程序输入数控机床加工模型,从而实现对现有模型的反求。     

基于3D扫描的马铃薯建模及运动仿真分析

以马铃薯块茎形状不规则为前提,提出了一种新的马铃薯建模方法—3D扫描数据采集法,基于3D扫描数据采集软件中的采集功能,实现对不规则马铃薯的三维建模。随机选择两种形状不同、质量相近的马铃薯块茎,通过3D扫描技术建立虚拟网格模型,并导入离散元分析软件,建立其虚拟模型,设置摆动筛的筛面倾角5.8°、振幅3 5 mm、振动频率5.5 Hz,基于离散元素法对摆动筛的运动进行仿真分析,分析马铃薯在筛面上的运动轨迹及受力变化,为研究马铃薯块茎在筛面上的运动规律提供理论依据和方法。     

大豆叶片三维重建及形变技术研究

目前,对于大豆叶片形态的静态模拟研究很多,并且技术已经比较成熟,但是对于叶片的三维重建以及形变建模技术研究很少,特别是形变建模技术是叶片模拟领域中的一个难题。为此,在已建立的二维大豆叶片模型的基础上,将其重构为三维模型,并提出了叶片形变建模方法,从而得到了更具有真实感的大豆叶片模型。所提出的大豆叶片形变建模方法,可为静态虚拟植物叶片建模研究提供必要的方法,具有一定的实践价值。     

计算机三维实体造型在工程设计中的应用

计算机绘图技术的发展和计算机性能的不断提高，引发了工程设计的新理念，三维实体造型设计也应运而生，并以其无可比拟的优越性显示出强大的生命力。AutoCAD、Pro／E和3DMAX等绘图软件不仅可以较方便地绘制二维视图，还可以形象逼真地绘制_三维视图。利用这些软件的强大功能，对图形进行适时修改、动画控制和模拟生产过程，使计算机三维实体绘图成为越来越方便的方法。为此，论述了三维实体建模的优点．介绍了三维实体建模的思路和特点．以及采用三维实体建模对传统设计方法的影响。