基于球面调和函数和Fourier变换的三维模型刻画

三维CAD模型的重用里,通过球面调和分析可以将三维立体模型由时域转换到频域,然后在频域内基于频谱信息完成模型的相似性评价,而球面调和函数的建立,Fourier变换到小波矩变换是模型几何特征刻画精致化的基础。     

基于SURF-球面模型的岩心图像拼接

提出一种基于SURF-球面模型的岩心图像拼接算法。通过特征点匹配,建立球面模型,将待拼接岩心图像投影到同一球面,合并成完整的岩心图像;根据拍摄模式及岩心图像本身的特点,在特征点匹配过程中,使用SURF算法并指定图像特征检测区域,快速提取和匹配特征点;最后进行多分辨率融合,消除拼接缝,完成岩心图像的无缝拼接。实验表明本文的方法在岩心图像拼接中能达到较好的拼接效果。     

多点地质统计学在三维岩心孔隙分布建模中的应用

介绍多点地质统计学及其用于三维岩心孔隙结构建模的原理和方法。基于多点地质统计方法,以均质性较好的Fontaineblean砂岩的二维薄片为基础,重构三维孔隙结构模型,并且应用局部孔隙度理论和渗流概率函数进行准确性评价。结果表明:由此获取的孔隙结构模型与真实三维岩心孔隙分布十分相近,且具有相似的均质性和孔隙连通性;重构的三维孔隙结构模型不仅可以用来表征真实岩心的孔隙连通性和均质性,而且也可以作为其他物理特性模拟的基础。     

基于球谐变换及负荷响应解算地表三维形变

地表水储量发生大幅度迁移时会引起周边区域的地表形变,严重时导致地质灾害的发生,因此,对地表形变的监测预测具有重要意义。针对该现象提出一种基于球谐变换及负荷响应理论解算由于水体大幅变化引起的地表三维形变的方法。模拟以水体为质量中心的载荷模型时,基于研究区域的数字高程模型(digital elevation model, DEM)数据创建平均水厚栅格矩阵,其空间分辨率可精确至1.1 km左右。基于负荷响应理论将平均水厚栅格矩阵进行球谐展开,通过保留更高阶次的谐波信息,解算出更精确的地表三维形变及其时间序列。以三峡水库为实例进行方法验证,反演过程中等效水高的误差率可降低至0.742%,且垂直形变时间序列的趋势与负荷格林方法的解算结果具有较好的一致性。     

考虑三维形貌参数的结构面峰值剪切强度预测新模型

为进一步修正Grasselli结构面三维形貌参数系统,获得一个能够反映结构面剪切机理的预测模型.深度分析视倾角和分布参数,提出单值分布函数A^*_θ△*,并将其作为权重函数参与平均视倾角的计算;定义相对分布参数C^*,揭示了分布参数对结构面抵抗剪切的控制作用;最后,提出一个新的峰值剪切强度预测模型,利用国内外学者发表的50组数据验证,新模型相较于Grasselli系模型的预测精度最佳.另外,定义了分布参数C的物理和数学边界,从理论上解释了实验值不小于1的现象,总结了视倾角的分布规律和初始剪胀角的构成,将Grasselli系模型从理论上划归至统一形式.新的预测模型参数更为简洁,物理意义和数学定义明晰,同时能够较好地揭示结构面的剪切机理.     

三维模型的读取与体素化

简要说明3DS文件格式及模型数据读取方法,利用OpenGL库函数在VC＋＋环境下分别对3DS文件中三维模型的顶点、边及面的坐标值和模型材质等进行读取,采用基于欧氏距离度量的体素化算法分别对读取到的顶点、边、面进行体素化,将以多边形网格表示的三维模型转化为6-邻域或26-邻域的体素模型,并对模型进行绘制.实验证明,程序具有较高的执行效率,能取得较好的效果.文章提出的体素模型有利于模型信号的规则化,方便模型特征信号的提取.     

三维模型的读取与体素化

简要说明3DS文件格式及模型数据读取方法,利用OpenGL库函数在VC++环境下分别对3DS文件中三维模型的顶点、边及面的坐标值和模型材质等进行读取,采用基于欧氏距离度量的体素化算法分别对读取到的顶点、边、面进行体素化,将以多边形网格表示的三维模型转化为6-邻域或26-邻域的体素模型,并对模型进行绘制.实验证明,程序具有较高的执行效率,能取得较好的效果.文章提出的体素模型有利于模型信号的规则化,方便模型特征信号的提取.     

受均布围压岩石试件的三维应力函数

以圆柱体标准岩石试件受均布围压时的弹性阶段为研究对象,以弹性力学空间轴对称理论为依据,采用半逆解法,构造出试件的三维应力函数。根据应力函数推导出应力分量。为岩石内部力学性质的研究提供了便利。并与ANSYS模拟结果进行对比,发现两者结果非常吻合,从而表明构造的应力函数是可取的。     

空间隐函数近似图形的生成

描述了一种空间隐函数曲面的作图算法。该算法基于对作图区域的四面体剖分,通过在每一个四面体中做函数曲面的近似片段,由这些近似片的组合得到隐函数近似图形。本作图算法比较容易在计算机实现,执行效率高。这个方法不但能做出数学表达式表示的隐函数的近似图形、函数等值面的近似图形,还可以处理空间数据的等值面近似图形问题,具有实用价值。     

3D打印在岩石力学研究中的应用现状与展望

基于增材制造原理的3D打印技术因其打印精度高、周期短、可个性化定制、打印材料多样化等优点,在许多研究领域得到广泛应用。在岩石力学研究中,该技术也展现出超越传统研究方法的优势。本文从文献计量角度简要分析了3D打印的发展趋势及其在岩石力学研究中的应用情况,综述该技术在小尺度力学样品与大尺度物理模型试样中的应用现状,分析影响3D打印岩石样品力学强度的因素,总结3D打印制作岩石样品的应用流程及应用效果,最后展望其在岩石力学研究中的应用前景。     

3D模型库在机械基础课程教学实践中的应用

机械基础课程教学实践质量的好坏直接影响学生的创新实践能力.客观分析了传统的实物模型教学模式所存在的客观局限性,对比了3D模型所具有的优势及其特点,总结了目前在机械基础课程教学实践中,可供使用的3D数字化资源的形式,并由此提出了面向机械制图/原理/设计3门机械基础课程的3D模型库的组成架构.同时,结合大学生创新实践活动,建立了较可行的基于3D模型库的机械创新实践流程,总结了3D模型库在教学实践中的可行性.最后,强调了与实物教学模式相结合的必要性,指出了下一步的研究方向.     

软岩隧道建造过程三维有限元仿真分析

根据地下隧道施工不同的开挖程序和锚固施工方法，运用三维有限元数值分析方法模拟地下隧道施工建造过程，以期寻找有利于围岩稳定的开挖和支护方式。依据岩体破坏特性和弹塑性力学应变能原理，给出了隧道开挖的优化指标和方法，并以此得到较优的施工方案。     

车排子油田火山岩储层三维裂缝定量模型研究

依据地质、地震、测井、试油等资料,基于构造、岩相模型,利用Petrel和Fraca软件,采用序贯指示模拟方法,以地震方差数据体为软数据、单井裂缝分析资料为硬数据,建立了车排子油田车21井区石炭系火山岩储层裂缝发育带模型、大尺度缝模型、小尺度缝模型和相应的流体动力学模型,精细刻画了不同空间尺度裂缝的展布特征和分布规律,实现了裂缝沟通半径的合理预测。研究表明：本区天然裂缝发育以SN向、NEE和NWW方向为主;裂缝分布具有强烈的非均质性,断裂附近裂缝较其它区域更为发育;裂缝供液半径为75m左右;断裂附近是下一步滚动扩边的优选目标区。