高层钢结构BIM软件研发及在上海中心工程中的应用

为研发我国具有自主知识产权的高层钢结构建筑信息模型(BIM)软件并全面应用BIM,选用ObjectARX技术在AutoCAD平台上进行二次开发.建立高层钢结构BIM软件,实现了BIM与高层钢结构结构工程各个阶段的数据接口,并在上海中心项目中应用该软件系统.软件实现高层钢结构有限元计算、规范校核等功能,并可以读入相关有限元软件的计算模型,基于设计结果完成BIM的三维实体的数字拼装技术;组织节点数据结构,完成复杂钢节点的参数化造型和编辑技术;实现基于BIM的结构材料信息等的建筑工程数据管理,以及BIM与施工图、加工图的实时、一致性关联.上海中心项目应用说明,该BIM软件实现了建筑信息模型的理念,将对我国建筑业信息化进程起到推动作用.     

矿山地理网络模型及算法

针对传统地理网络分析方法解决矿山生产系统中相关网络问题存在的缺陷,提出了矿山三维地理网络模型建立方法,在系统分析的基础上定义了模型构成要素,设计了符合矿山生产系统特点的链-边-节点联合结构的网络模型数据结构.基于链-边-节点联合结构的网络模型数据结构,提出了网络最短路径的改进算法.     

Internet环境下海量地形数据发布和三维显示

论述了在Internet环境下海量地形数据发布和三维显示的关键技术 ,包括平均插值小波建立金字塔数据结构的原理和方法、快速压缩解压缩技术、网络模型和基于视相关的二叉三角形简化地形的算法 .在此基础上 ,开发了基于Internet的全球三维可视化信息系统 .实验表明 ,所提出的技术方案是切实可行的 ,完全能够满足Internet环境下大规模数字高程模型和影像实时无缝漫游的要求 .     

基于平行坐标技术的关联规则可视化模型

数据挖掘可视化是数据挖掘过程中的重要组成部分.通过交互式数据挖掘可以增强挖掘结果的可理解性和可信度.平行坐标技术是数据挖掘可视化技术中的一个重要技术之一,该文在这种技术的基础上,提出了一种基于此技术的关联规则的可视化模型及显示方法.在最后对现有的关联规则的可视化方法进行了比较,论文中提出的显示模型在海量多维规则的显示和交互式操作上表现较为突出.     

基于AcDb数据库的有限元程序及其后处理

介绍了基于CAD系统的有限元软件的特点 ,并以开发可视化的岩土工程有限元分析程序 (VGeoFea)为例 ,说明了将有限元分析与CAD系统相结合的方法 .最后 ,通过该程序的后处理的实现 ,表明了将有限元分析向CAD系统内部集成是实现科学计算可视化的有效手段 .     

基于X3D的个性化产品定制研究

提出了应用X3D技术实现个性化产品的参数化定制.研究了X3D的映射与X3D动态生成,用XML表示的CAD信息交换、个性化产品定制系统的空间数据模型.解决了XML编码中遇到的XML文档数据结构选择、设计XML数据结构时元素与属性的选择、XML文档内容的选择和XML文档显示等问题.在理论研究的基础上进行了基于X3D技术的个性化产品定制系统开发,并以气缸的个性化定制为例验证了系统的参数化定制过程.研究成果为基于互联网的个性化产品的参数化定制提供了一种切实可行的新方法.     

医学可视化网格平台的设计与实现

提出利用网格技术,将现有普通计算机计算资源联合起来,共同完成复杂的三维可视化任务.参与可视化任务的每个任务节点都提供一个网格服务,用户可以在任意的一个节点上提交任务.可视化网格平台根据资源信息列表,从使用状态动态变化的计算机当中选择出合适的机器作为任务节点参与可视化工作.测试结果表明,提出的网格平台可用于开发基于网格的医学图像归档与传输系统,实现图像后处理.     

基于C#的三维模型可视化技术研究

本文基于Visual C#．NET开发环境,介绍了利用DirectX和OpenGL图形接口实现三维模型可视化显示的方法,并通过示例程序对以上两种接口的显示效果和执行效率进行了综合比较．为进一步实现三维模型可视化技术在计算机辅助设计系统中的应用提供了理论和现实依据。     

基于云渲染的三维BIM模型可视化技术研究

利用BIM(Building Information Modeling)技术进行工程建设的精细化管理需要实现三维BIM模型的在线展示及交互操作.传统的三维图形可视化技术虽然能够实现模型展示,但存在模型文件格式兼容性差,对终端设备硬件要求高,缺少必要的交互功能等问题.针对这些问题进行系统分析,提出了一套基于云渲染技术的三维BIM模型可视化解决方案.其中包括源模型文件轻量化转换技术,基于HOOPS的图形引擎开发技术,以及基于云渲染的大体量模型浏览器展示和交互技术.通过系统研发实现了主流建模软件Revit、Catia、Microstation、Tekla模型源文件的轻量化转换,以及基于云渲染的图形引擎系统,并在北京至张家口铁路工程建设项目中进行了验证.     

基于Ontology的学习资源检索模型研究

研究了Ontology的概念,提出基于Ontology的课程学习资源检索模型,以《数据结构》课程为领域,通过对关键技术的研究,构建了《数据结构》课程Ontology,设计实现了基于Ontology的《数据结构》课程学习资源检索原型系统.     

基于视频图像的运动目标检测与跟踪研究

实际生活中,每时每刻都有千万种物体在进行运动,而这些不同的运动物体对不同的群体传达着不一样的视觉信息,对于群体来说,这些视觉信息给他们带来了重要的现实意义。然而在人们用视觉捕捉到的信息里,往往只对对自己有存在价值的运动目标或物体感兴趣,研究基于视频图像的运动目标的检测与跟踪,有很大的现实意义和实际价值。目前在实验室环境中已实现了对运动目标的检测和跟踪。在运动目标检测方面,参考理论,用帧间差分法得到基本完整可靠的运动目标;在运动目标跟踪方面,利用一种低复杂度的分块搜索算法,能对其进行仿真实验与编程实现。     

基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术

针对在节点间进行数据传输、备份等操作时,不同节点间链路带宽将限制分布式存储系统的性能的问题,借鉴软件定义网络及云存储技术的基本思想,通过对控制流与数据流的分离,提出了一种基于链路带宽的分布式存储系统框架及动态负载均衡技术.所提出框架中,在分布式数据节点之外引入一个中心控制节点,该节点掌握全局网络视图,全局网络视图中既包括数据存储表记录存储数据的分布,又包括当前链路带宽情况.在用户读取数据时,根据数据存储表确定需要的数据存放于哪些数据存储节点,指派相应的数据存储节点根据路由表发送数据包,并实时监测网络中的链路带宽负载情况,及时调整数据的传输路径.仿真验证所提架构和算法可以有效解决海量数据在不同位置的分配调度,以及缩短用户对大量数据提取的响应时间及提升存储速率等问题.      

离子源引出系统的计算机模拟

用边界元法及迭加原理确定有限元法中所需的人为边界上的边界条件，再用有限元法确定位场分布的方法来研究离子源引出系统．该方法与传统方法相比，可使有限元法的计算区域尽可能缩小，从而大大减少计算所需的ＣＰＵ时间，并能提高计算精度，为研究离子源引出系统中各参数对离子束品质的影响及系统的优化创造了极为有利的条件．同时采用可视化技术，在自洽解过程中可清晰直观地看到离子源引出系统的场分布和引出离子束的空间分布，以便检查中间结果和观察模拟效果     

汽轮机叶片三维有限元应力分析系统

介绍了汽轮机叶片三维有限元应力分析系统，它具备完善的前、后处理和计算分析功能．采用三维八节点非协调单元进行计算，这种单元对于汽流力等弯曲载荷具有比三维八节点协调单元更高的精确度．分析系统具有易用、精确、直观的特点．对一个真实叶片进行了计算，给出了分析结果     

Numerical Simulation and Analysis of Residual Stress in Machine Tool Bed Casting

ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＲｅｓｉｄｕａｌＳｔｒｅｓｓｉｎＭａｃｈｉｎｅＴｏｏｌＢｅｄＣａｓｔｉｎｇ￥ＸｉｏｎｇＳｈｏｕｍｅｉ，ＬｉｕＢａｉｃｈｅｎｇ，ＺｈｕＲｉｍｉｎｇ，ＧａｏＹｉｎｇ熊守美，柳百成，朱日明，高...     

面向多层次用户的可视化数据结构实验环境研究

数据结构实验环境是数据结构计算机辅助教学软件的重要组成部分之一。研究了设计数据结构实验环境所要解决的一系列难题,并给出了解决这些难题的基本策略和方法。据此利用C++模板技术与Windows 的COM/DCOM技术实现了一个面向多层次用户的可视化数据结构实验环境VCDS。VCDS具有良好的体系结构,提供覆盖线性表、栈、队列、数组、广义表、二叉树、树、图、查找、排序等常见数据结构与算法的动态演示功能,支持多种编程语言,使用方便。     

一种面向体系结构的软件系统自适应机制

在动态变化的分布式环境中,为了保证系统的正常运行,软件系统应能够根据环境的变化、系统运行错误及需求的变更调整自身的行为,即具有一定的自适应能力.提出一种面向体系结构的自适应机制,该机制采用了内置运行时体系结构作为驱动自适应的因素、选择自适应动作的依据以及实施自适应的载体;设计了适合分布式环境特点的三层结构的监控设施,提高了监控的效率和有效性;同时配备了满足不同用户需求的两种触发设施.该自适应机制不隶属于某个或某种运行系统,可为各种应用的运行系统添加自适应能力提供一个比较一般的、可重用的自适应框架.     

基于UML的超声三维可视化无损检测系统

为了满足工业无损检测中人们利用超声点云数据进行三维重建的需求,提出一种UML与组件技术相结合的用于超声三维可视化无损检测系统的建模方法.分析系统需求,并利用UML和组件技术相结合的建模方法,构建出超声三维可视化无损检测系统模型,包括系统的架构、需求、用例、静态类、活动、时序和组件部署模型,开发出超声三维可视化无损检测软件系统原型,并经过实例验证了建模方法的有效性.系统开发实践证明:基于UML和组件技术的超声三维可视化系统结构设计合理,复用性、维护性和可拓展性强,为研究超声点云的三维重建算法和将其用于工业无损检测的目标提供了实验依据和实验平台.     

Y型三辊轧制变形过程有限元模拟与实验

在弹塑性有限变形理论的基础上，应用大型通用有限元分析软件ＡＮＳＹＳ对 角 孔件的变形进行了模拟。该分析软件蜞于Ｎｅｗｔｏｎ－Ｒａｐｈｓｏｎ法的迭代过程，用一系列近似宵渐收敛于实际的非线性解。     

片状域流场中三维结构的湿频率和湿模态

应用有限元-边界元混合法分析了等深度的无限大片状域流场中三维结构的自由耦振问题.采用四面体单元形成结构的有限元网格以便于网格的自动剖分,导出了与之配套的混合法计算格式.引入无限大片状域流场的格林函数,使流场的边界元剖分仅限于液固交界面,从而大大减少了计算量.为简化编程,提出了大型有限元分析软件的接口技术,提高了效率.椭圆柱体的数值算例表明了方法的有效性.提出的方法为进一步研究受迫耦振问题奠定了基础,所采用的大型软件接口技术也为应用有限元-边界元混合法解决类似问题提供了一条简单的途径.