基于ANSYS软件的三维裂纹实体建模方法

为了解决三维裂纹建模因需要体现裂纹前沿处裂纹尖端的应力奇异性而呈现的复杂性问题,给出采用基于ANSYS软件的实体建模法创建三维椭圆形裂纹有限元模型的详细步骤,并利用基于ANSYS软件的实体建模方法,建立中心表面裂纹、孔边角裂纹、穿透裂纹模型;通过算例,比较三维穿透裂纹采用基于ANSYS软件的实体建模法与逐节点直接建模法所得到的裂纹尖端应力强度因子值。结果表明:基于ANSYS软件的实体建模法具有足够的应力强度因子求解精度,验证了实体建模法求解应力强度因子的可靠性;该三维裂纹模型创建方法仅通过修改建模命令流中的部分参数即可生成裂纹尺寸不同的裂纹模型。     

基于虚拟样机的电动六自由度并联机器人结构参数设计

针对并联机器人在设计过程中的约束变量多、干涉情况复杂和设计周期长等问题,进行电动六自由度并联机器人结构参数设计与仿真的研究.以Stewart并联机器人为例,对并联机器人工作空间的两种求解方法进行了分析.首先利用几何法求解出其工作空间,然后提出一种基于虚拟样机技术求解其工作空间与承载能力的方法.这种方法利用Pro/E软件进行三维设计,将三维造型导入Adams软件中进行动态仿真.仿真结果表明,该方法在保证仿真结果可靠性的前提下,可避免烦琐的计算,缩短设计周期.     

交集运算在读图中的应用研究

在解决三维建模的问题时,对于一类特殊的组合体,利用其二维工程图中的两个视图,通过布尔"交集"运算,可以实现其三维模型的快速重建。这种方法并不要求我们从三维的角度去思考,而是从二维的角度去判断与编辑,然后实施三维建模。为三维建模提供了一种新的方法,也为实现此类组合体的三维模型自动重建提供了一种新思路。     

运用图学解题培养学生空间想象能力

定位和度量，是画法几何中的两大重点和难点。本文着重就定位问题提出“三维构型、二维求解”和培养“立体思维”的思路和方法，并运用实全，讨论了培养学生空间想象能力问题，阐述了“二维－三维”和“三维－二维”两个思维过程在画法几何解题中的运用及重要性。     

多源数据融合的城市三维实景建模

随着数字城市以及智慧城市的提出，城市模拟从二维发展到三维，对城市三维实景建模的要求越来越高。由于城市地物密度高、变化快，传统的手工三维建模方法效率低，无法适应快速发展变化的城市环境，因此，往往采用无人机倾斜摄影技术进行快速三维建模，但无人机倾斜摄影方法无法解决城市地物遮挡、树冠遮挡、屋檐遮挡、玻璃透光等问题，造成三维模型局部纹理扭曲、地物拉花、地物空洞等缺陷，在模型精度、质量、应用方面存在诸多问题。为了解决上述问题，以中国科学院大学为研究区，运用无人机倾斜摄影技术与地面激光雷达技术进行融合建模。在实验过程中，外业采用“规则航线自动拍摄为主，兴趣区手动拍摄为辅”的无人机影像获取策略；内业则利用“手动粗配准，ICP算法精配准”的方法将地面雷达点云统一到无人机影像坐标系统中。实验结果表明，多源数据融合的方法既能够保证三维建模的效率，又能够修正无人机单独建模模型的地物扭曲、空洞等问题，提高模型的精度，优化城市三维模型。     

非层状矿体构模关键技术研究

针对非层状矿体三维建模的复杂性,讨论了非层状矿体三维建模中有关矿体表面和矿体块段建模基本算法.讨论了实体法建模中平行轮廓线建立非层状矿体表面模型的算法,并把该算法推广到了非平行轮廓线建模,针对利用轮廓线建立实体表面模型的问题,提出利用平面和剖面交叉的方法来产生控制线,以对矿体形态进行控制,进而利用连接轮廓线的方法来进行矿体表面建模.同时,阐述了利用三维普通克立格插值方法建立矿体内部块段模型的关键算法.最后利用VC 和OpenGL作为开发语言,从底层开发了三维非层状矿体建模的三维可视化软件,在某矿山得到了验证,对非层状矿山的实际生产起到了一定的指导作用.图5,参8.     

基于SolidWorks软件辅助机械制图教学研究

针对"机械制图"学习中学生空间想象力与空间逻辑思维能力不强的问题,提出应用三维建模软件SolidWorks辅助机械制图教学,利用三维建模软件建立教学模型库,帮助学生由平面视图想象三维空间形体的形状再将形体通过视图形式来表达。实践证明,三维SolidWorks与机械制图的有机融合可以提高学生读图和绘图的能力,并大大提高了教学的效率和效果。     

浅谈BIM技术在管线综合布置中的应用

随着当今社会不断发展和科技的进步,人们需求的不断提高,建筑物的使用功能日渐增多,综合管线空间布置越来越复杂.由于现场管道系统较多,且施工空间狭窄,导致施工中经常出现管道碰撞而引起不必要的返工返修,随着近年来BIM技术在综合管线布置中的运用,上述问题得到了有效的解决.该技术通过三维建模软件,施工前期通过软件建立三维模型,...     

3DGIS中3DS数据模型的可视化研究

利用其他三维建模软件来构造复杂三维模型,使得3DGIS(Three Dimensional Geographical System)的数据源更加丰富,其中采用AutoDesk公司定义的3DS(3D Studio)数据模型尤为广泛,但如何通过程序实现3DS数据模型的操作是开发人员需要解决的问题.通过分析3DS的数据模型结构,利用面向对象的方法成功地创建了3DS的结构类,并借助于OpenGL实现了3DS数据模型的快速显示和其他三维图形操作,从而解决了在3DGIS开发过程中数据源缺乏的问题.     

基于交叉折剖面的高精度三维地质模型快速构建方法研究

提出一种基于交叉折剖面的三维地质模型自动构建方法,重点解决模型构建中“高精度”和“快速”的难题。该方法扩大了建模可利用的数据源,提高了建模的自动化程度,构建的模型质量得以提高。基于该方法开发了一个原型系统,并成功应用到北京市奥运场区的工程建设层三维地质建模中,结果表明该方法具有建立实际三维地质模型的能力。     

基于分级目标传递的流体和结构多学科设计集成优化方法

以小水线面双体船(SWATH)的设计为载体,讨论多学科优化设计在其油耗问题中的应用.利用三维造型软件Solidworks对SWATH进行三维建模,对其中结构的部分运用有限元软件Hyper Works进行结构仿真分析,运用流体计算仿真软件FLUENT进行流体仿真分析.结合分级目标传递(Analytical Target Cascading,ATC)方法,借助Isight平台实现该问题多学科设计优化问题的求解,获得了良好的优化结果,实现了减小SWATH油耗量的目标.     

利用数字化地形图构建三维地形模型

为了解决在多山地区地形三维建模过程中数据采集难度较大的问题,采用格网地形建模方法,充分利用该地区已有的数字化地形图,结合格网法地形建模的数据结构简单,数据存储量小等优点,研究提出了一种地形三维建模方法．并实现模型的可视化。研究结果表明:利用数字化地形图来替代传统的地形三维建模的数据获取方法,有助于快速、高效地构建多山地区的地形三维模型。     

数学建模思想在线性代数教学中的应用

数学建模是把实际问题转换为数学问题的桥梁，本文通过生活中交通漉量的实例讲解建模思想在线性代数中的应用。针对计算机专业学生动手能力强的特点，通过建模，利用算法和一些软件解决数学问题。     

金属针布淬火过程中火焰加热温度场的计算机模拟

应用三维有限元方法对金属针布的火焰淬火加热进行了研究。将实验测量与人工神经网络建模技术相结合，建立了火焰加热工件表面热流密度的计算模型，解决了三维有限元求解中边界条件的设定问题。用有限元方法求解三维固体热传导的Fourier方程，模拟计算了金属针布火焰快速加热时的温度场变化，计算结果与实测吻合较好。     

基于三维城市GIS的交互式三维隧道建模算法

为了建设城市地下空间三维GIS,解决城市地下隧道的三维建模问题,提出一种基于三维城市GIS的交互式三维隧道建模方法,详细讨论了交互式三维隧道建模的各个步骤以及交互控制、空间计算和三角剖分等算法,并以一个正在开展的三维城市GIS项目为基础,介绍了交互式三维隧道建模方法的应用。实践证明,交互式三维隧道建模方法相比传统方法操作更为方便,能够提高城市地下空间三维GIS的工作效率。交互式三维隧道建模方法将为基于三维城市GIS技术的城市空间信息化工作提供重要的技术支撑。     

三维地质建模的应用研究

论述了三维地质建模的理论和方法,介绍了三维地质建模中的关键问题。利用GOCAD软件构建三维地质模型。为工程建设提供了有力保障。     

空间四面体剖分及可视化系统设计

地质体真三维建模是地学信息系统的核心问题之一。针对三维建模时模型属性表达缺失和无法进行空间分析的问题,提出了一种TetGen结合WebGL来构建三维模型的新方法。该方法使用TetGen构建模型,既保留细节特征又能高效率完成地质体三维建模及模型的优化。同时,借助WebGL构建了三维模型的3D可视化系统,实现了细节层次模型的展示,并利用js完成模型的空间分析基本参数计算。提出的三维建模方法结合可视化空间表达的方式,不仅实现了三维模型快速准确的四面体剖分,还完成模型数据的组织与管理,强化了模型的空间分析能力,拓宽了模型在地学领域的研究与应用。     

基于OpenGL的空战三维可视化仿真系统

研究了一种基于OpenGL实现空战三维可视化仿真系统的方法．利用3DSMAX软件构建战斗机的三维模型，并将其转换成OpenGL程序，从而降低了直接利用OpenGL构建复杂模型的难度，减小了建模的工作量．在实现三维动画驱动的同时，还可进行人机交互控制，然后利用OpenGL建立飞行场景的三维模型，最终以三维动画仿真的方式从各个不同的角度来实现飞机起飞、向敌机发射导弹和爆炸的三维视景．结果表明，该三维仿真系统符合虚拟现实的要求，具有较高的应用价值．     

画法几何角度问题的锥面解法

在画法几何图解作图中,涉及角度求解的问题较多.由线、面倾角锥面求解的空间分析得出锥面求解画法几何角度问题的一般方法.通过基本问题和综合问题的实例图解,证明该方法既可简化作图过程,又可解决一些常规方法难以解决的问题,同时图解过程的空间分析也有助于学生空间想象力和空间思维能力的培养.     

单台Kinect快速获取完整三维模型的方法研究

随着3D打印技术的发展,快速、高效地获取三维模型成为亟需解决的问题.本文提出一种基于Kinect获取物体完整三维模型的方法.通过搭建合适的硬件和软件环境,利用Kinect设备从不同角度对物体进行全方位的旋转扫描,并结合Skanect软件记录物体扫描建模的全过程.实验结果表明,本文方法成本低、效率高,能够快速重建物体的三维模型,有利于推动3D打印技术的进一步发展.