結(jié)構(gòu)張量分析的三維數(shù)據(jù)骨架結(jié)構(gòu)提取方法

以等幾何分析為數(shù)值分析方法,針對(duì)三維結(jié)構(gòu)的線彈性問題,以優(yōu)化邊界控制點(diǎn)坐標(biāo)為設(shè)計(jì)變量,通過coons體插值方法得到插值控制點(diǎn)對(duì)優(yōu)化邊界控制點(diǎn)的坐標(biāo)導(dǎo)數(shù),推導(dǎo)了單元?jiǎng)偠染仃噷?duì)控制點(diǎn)坐標(biāo)變量的形狀優(yōu)化靈敏度方程,并對(duì)應(yīng)力靈敏度和位移靈敏度方程進(jìn)行了推導(dǎo).數(shù)值算例證明該方法具有較高的優(yōu)化效率,優(yōu)化結(jié)果良好.

局部區(qū)域火災(zāi)下門式鋼剛架三維結(jié)構(gòu)分析的模擬方法——采用有限元方法對(duì)局部區(qū)域火災(zāi)下門式鋼剛架三維整體結(jié)構(gòu)的響應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值模擬分析，得到剛架在溫度～結(jié)構(gòu)耦合響應(yīng)下的變形及其規(guī)律，以及區(qū)域內(nèi)構(gòu)件破壞對(duì)整體結(jié)構(gòu)的影響，為局部火災(zāi)下大跨度鋼結(jié)構(gòu)分析提...

為分析沉管隧道的整體沉降以及接頭張開、剪切變形等工程關(guān)注問題,重點(diǎn)研究了基于地層-結(jié)構(gòu)法的沉管隧道建模方法,探討了隧道初始地應(yīng)力平衡、施工順序的模擬、材料的本構(gòu)模型以及接觸關(guān)系的模擬等主要問題;通過建立港珠澳沉管隧道模型驗(yàn)證上述方法的可行性,并分析了初始地應(yīng)力平衡的效果、隧道沉降變形以及接頭相對(duì)變形,得到如下結(jié)論:①進(jìn)行地應(yīng)力平衡后的土體應(yīng)力場(chǎng)與土層埋深近似成正比,位移場(chǎng)基本為0;②20m回淤土荷載引起港珠澳沉管隧道最大沉降增量約為9.6cm,航道處清淤會(huì)產(chǎn)生明顯的回彈變形,對(duì)沉降變形的影響范圍約超出清淤范圍一個(gè)管節(jié)左右。

在線結(jié)構(gòu)光360°三維輪廓測(cè)量方法中,采用多圖像傳感器系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)物體整體輪廓及局部形貌細(xì)節(jié)同時(shí)高精度測(cè)量。為了實(shí)現(xiàn)測(cè)量系統(tǒng)多傳感器同時(shí)標(biāo)定,提出一種線結(jié)構(gòu)光多傳感器三維輪廓測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定方法。以直接線性變換法為系統(tǒng)標(biāo)定模型,設(shè)計(jì)含有多特征點(diǎn)的靶標(biāo)控制場(chǎng)來解算系統(tǒng)模型參數(shù),應(yīng)用二元全區(qū)間插值誤差校正方法對(duì)物方坐標(biāo)計(jì)算誤差進(jìn)行校正,實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定。并提出了一種基于二維離散傅里葉變換的多分辨率標(biāo)定靶標(biāo)特征點(diǎn)提取的新方法。論述了線結(jié)構(gòu)光四傳感器測(cè)量系統(tǒng)的標(biāo)定過程。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這種標(biāo)定方法可實(shí)現(xiàn)多傳感器測(cè)量系統(tǒng)高精度同時(shí)標(biāo)定。

三維多層地基的遞歸分析方法——為進(jìn)行層狀地基的力學(xué)行為分析，基于彈性力學(xué)基本方程，考慮地基土體的層狀和各向異性的特性，采用一維離散、二維解析的有限層元技術(shù)，以土體層元界面上的應(yīng)力和位移為基本狀態(tài)變量，建立了三維線彈性問題層元的基本遞歸方程．根...

歷史建筑可以反映出一座城市的歷史風(fēng)貌和地方特色,具有很高的歷史、社會(huì)和藝術(shù)價(jià)值。本文提出了一種采用多類型三維掃描設(shè)備,實(shí)現(xiàn)對(duì)歷史建筑外圍環(huán)境和內(nèi)部房間結(jié)構(gòu)掃描的三維重建方法,解決了單一掃描方式無法兼顧建筑外部龐大的數(shù)據(jù)量和內(nèi)部高精度細(xì)節(jié)的問題,并將這種三維重建方法運(yùn)用到對(duì)革命領(lǐng)袖視察黑龍江紀(jì)念館的建模。

含斷層地質(zhì)體的三維建模方法充分利用地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)有線框模型進(jìn)行改進(jìn),能夠根據(jù)地質(zhì)剖面圖的特點(diǎn)半自動(dòng)化地發(fā)現(xiàn)地質(zhì)斷層線,從而構(gòu)建三維地質(zhì)斷層面和地層面,然后利用opengl加以渲染顯示。本文以貴州省黔西縣龍井煤礦為研究實(shí)例,在自主研發(fā)的三維地質(zhì)建模軟件中驗(yàn)證了該方法的可行性。實(shí)踐表明,該方法能有效地利用現(xiàn)有的紙質(zhì)地質(zhì)剖面數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)含斷層地質(zhì)體的三維建模與可視化。

本文針對(duì)嵌入式系統(tǒng)的內(nèi)存資源及計(jì)算能力有限的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了一種基于線形四叉數(shù)結(jié)構(gòu)的靜態(tài)lod(levelofdetail)地形,采用分層分塊的方法來組織格網(wǎng)的地形數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上,對(duì)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)度過程中的相關(guān)問題進(jìn)行了分析,實(shí)現(xiàn)了基于多分辨率lod的二維地形數(shù)據(jù)調(diào)度算法,較好地解決了嵌入式系統(tǒng)地形數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)可視化問題。

為實(shí)現(xiàn)建筑物的快速可視化三維重建,對(duì)用地面激光掃描儀獲取的建筑物點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化處理,提出了一種擬合平面投影線的快速建模方法,并以geomagicstudio軟件為平臺(tái)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明該方法能提高模型三維重建速度,所建模型很好地再現(xiàn)了原始場(chǎng)景,建模效果好,方法可行。

2004年開始數(shù)字地質(zhì)填圖技術(shù)在全國(guó)區(qū)調(diào)中全面推廣應(yīng)用,運(yùn)用數(shù)字地質(zhì)填圖過程中獲取的prb數(shù)據(jù)直接構(gòu)建淺部三維地質(zhì)模型具有重要研究意義。構(gòu)建三維地質(zhì)模型的關(guān)鍵是三維地質(zhì)界面的構(gòu)建,本文重點(diǎn)闡述了斷層面、第四系界面、地層面、巖體界面、殘留頂蓋界面、俘虜體界面等6種主要地質(zhì)界面的構(gòu)建流程與方法。面的構(gòu)建時(shí)應(yīng)先創(chuàng)建模型的邊界面(dem面、模型的底界面、模型的四周邊界面),再建斷層面,最后按地質(zhì)體新老順序依次構(gòu)建其他地質(zhì)界面,構(gòu)建地質(zhì)界面時(shí)應(yīng)遵循\"野外路線數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù),地下地質(zhì)數(shù)據(jù)為約束數(shù)據(jù)\"的原則。該方法建立的地質(zhì)界面與地表填圖數(shù)據(jù)和地下地質(zhì)數(shù)據(jù)都能夠完全吻合,建立的地質(zhì)界面精度高且美觀,但受地表產(chǎn)狀可推測(cè)深度的限制,該方法僅適用于淺部三維地質(zhì)模型的構(gòu)建,但構(gòu)建的模型可以作為深部三維地質(zhì)建模的參考與約束。建模單元可以與地表填圖單元相同,也可以進(jìn)行少量的合并,模型可達(dá)到的精度較高,模型的精度取決于野外填圖路線數(shù)據(jù)的精度和數(shù)量,尤其是野外路線中的點(diǎn)間界線和有效產(chǎn)狀的精度和數(shù)量。為了保證模型的精度,在野外路線填圖過程中應(yīng)盡量保證每條野外路線中的點(diǎn)間界線(b)都具有有效產(chǎn)狀,在地質(zhì)界線產(chǎn)狀變化較大的部位需要適量增加產(chǎn)狀數(shù)據(jù)。

巨型鋼框架結(jié)構(gòu)的三維非線性分析模型——總結(jié)了巨型鋼框架結(jié)構(gòu)三維非線性分析模型的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹了塑性鉸模型、簡(jiǎn)化塑性區(qū)模型和有限分割塑性區(qū)模型在巨型鋼框架結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用，指出了它們的優(yōu)缺點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)高精度和高計(jì)算效率分析模型在巨型鋼框架結(jié)構(gòu)非線性...

我國(guó)城市軌道交通建設(shè)日趨火熱,為了研究隧道開挖過程中,盾構(gòu)施工對(duì)鄰近獨(dú)立基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)的影響,利用有限元軟件ansys對(duì)之進(jìn)行了三維的多參數(shù)數(shù)值模擬。依托長(zhǎng)株潭城際鐵路施工,對(duì)各影響因素進(jìn)行分析,主要選取隧道埋深、隧道與框架結(jié)構(gòu)的水平距離、土質(zhì)條件和框架層數(shù)為分析對(duì)象,進(jìn)行不同工況下的參數(shù)化組合計(jì)算。基于框架結(jié)構(gòu)的沉降、傾斜和內(nèi)力指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果,總結(jié)得到各因素對(duì)鄰近獨(dú)立基礎(chǔ)框架結(jié)構(gòu)的影響,并可得到影響程度按大到小依次為隧道與框架結(jié)構(gòu)的水平距離、土質(zhì)條件、隧道埋深和框架層數(shù)。根據(jù)各因素的具體影響,從控制結(jié)構(gòu)的安全出發(fā),提出了在盾構(gòu)施工中需注意的一些合理建議,該成果可為實(shí)際隧道安全施工及監(jiān)測(cè)提供參考。

對(duì)巖體滲透性能非均質(zhì)、各向異性顯著的特點(diǎn)，采用從裂隙幾何參數(shù)測(cè)量、裂隙分組，到滲透張量計(jì)算這一流程，獲得裂隙介質(zhì)三維滲透張量場(chǎng)，達(dá)到準(zhǔn)確地刻畫巖體滲透特性的目的，并在西南地區(qū)某水電工程中得到成功的應(yīng)用

以常熟服裝城鋼結(jié)構(gòu)天幕空間三維施工測(cè)量為例,總結(jié)了螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工工藝,對(duì)螺栓球節(jié)點(diǎn)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的控制測(cè)量、施工安裝測(cè)量精度保障措施,以及變形監(jiān)測(cè)的基本內(nèi)容和方法進(jìn)行詳細(xì)闡述,為其他類似項(xiàng)目的施工測(cè)量提供參考。

收稿日期：２００９－０９－２４ 基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（５０５７４０２０）? 作者簡(jiǎn)介：趙　曜（１９８３－），男，黑龍江七臺(tái)河人，東北大學(xué)博士研究生；于慶波（１９６６－），男，山東萊陽(yáng)人，東北大學(xué)教授，博士生 導(dǎo)師? 第３１卷第５期 ２０１０年５月 東北大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版） journalofnortheasternuniversity（naturalscience） vol．３１，no．５ may２０１０ 加熱爐鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)方法與實(shí)現(xiàn) 趙　曜，于慶波，李令新 （東北大學(xué)國(guó)家環(huán)境保護(hù)生態(tài)工業(yè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，遼寧沈陽(yáng)?。保保埃埃埃矗?摘　　　要：針對(duì)加熱爐鋼結(jié)構(gòu)在二維設(shè)計(jì)過程中存在投影關(guān)系復(fù)雜，難以表達(dá)空間結(jié)構(gòu)的問題，以三維技 術(shù)為核心，通過visual

針對(duì)現(xiàn)有三維模型分割方法在建筑物基本結(jié)構(gòu)特征識(shí)別方面存在的不足,提出一種基于體元分析的三維建筑物模型結(jié)構(gòu)化分割方法。該方法首先通過體元化和內(nèi)部距離參數(shù)計(jì)算在模型內(nèi)部構(gòu)建分層距離場(chǎng),然后采用局部極值判別方法從各層距離場(chǎng)中提取出對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)、形狀分布具有代表意義的中心體元,并基于中心體元和內(nèi)、外部體元聚類找到建筑物在空間組成上相互獨(dú)立的結(jié)構(gòu)單元,最后依據(jù)體元分析結(jié)果對(duì)原始建筑物模型進(jìn)行表面分割。試驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠?qū)Σ煌L(fēng)格的建筑物模型進(jìn)行有效分割,具有極強(qiáng)的穩(wěn)健性。

提出基于真實(shí)細(xì)觀結(jié)構(gòu)的巖土工程材料三維數(shù)值分析方法。運(yùn)用數(shù)字圖像技術(shù),將巖土工程材料的表面圖像轉(zhuǎn)換為材料的真實(shí)矢量細(xì)觀結(jié)構(gòu)。然后通過一種簡(jiǎn)單變換,將該矢量結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為單層的三維結(jié)構(gòu)。最后采用研磨及掃描循環(huán)系統(tǒng),逐步掃描并生成每一層材料的表面細(xì)觀結(jié)構(gòu),將這些沿深度方向連續(xù)的細(xì)觀結(jié)構(gòu)逐層逐層疊加起來,從而形成了整個(gè)試件的三維真實(shí)細(xì)觀結(jié)構(gòu)。該細(xì)觀結(jié)構(gòu)可以與傳統(tǒng)數(shù)值計(jì)算方法耦合來分析非均質(zhì)巖土工程材料的力學(xué)性能。以香港花崗巖為例,采用有限差分法軟件flac3d,分析巖石在單軸受壓情況下的三維應(yīng)力分布及裂紋的產(chǎn)生及擴(kuò)展過程。計(jì)算結(jié)果顯示真實(shí)細(xì)觀結(jié)構(gòu)能顯著影響材料的力學(xué)性能及破裂模式。

原始數(shù)據(jù)處理是工程巖體三維構(gòu)模中存在的主要困難之一。從三維構(gòu)模的角度,將工程巖體按幾何特征抽象為4種結(jié)構(gòu)單元類型。鉆孔數(shù)據(jù)是描述工程巖體的重要原始數(shù)據(jù),具有多尺度性。針對(duì)這個(gè)特點(diǎn),提出鉆孔數(shù)據(jù)縱向概化準(zhǔn)則,解決工程巖體多尺度顯示問題;根據(jù)地質(zhì)學(xué)的地質(zhì)數(shù)據(jù)解譯方法,結(jié)合巖層層狀分布的特點(diǎn),提出層處理方法對(duì)鉆孔數(shù)據(jù)進(jìn)行概化處理,確定工程巖體所對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元類型,創(chuàng)建工程巖體結(jié)構(gòu)單元三維構(gòu)模數(shù)據(jù),建立由鉆孔數(shù)據(jù)所得到的工程巖體三維模型。

對(duì)原始lidar點(diǎn)云數(shù)據(jù)采用謝別德法進(jìn)行內(nèi)插生成規(guī)則格網(wǎng)的數(shù)據(jù)形式dsm,利用雙次最小二乘法來進(jìn)行濾波分離地面點(diǎn)云和非地面點(diǎn)云形成dtm,從而得到了規(guī)則化的dsm.采用區(qū)域增長(zhǎng)法對(duì)規(guī)則化的dsm進(jìn)行分割,去除非建筑物點(diǎn)云,獲取建筑物點(diǎn)云信息.采用canny算子來將分割后的影像進(jìn)行建筑物邊緣的提取,采用基于hough變換檢測(cè)直線來對(duì)提取出的建筑物邊緣進(jìn)行規(guī)則化操作使其光滑均勻,最后使用e3de3.0軟件進(jìn)行建筑物三維模型的建立.

考慮圍巖材料的彈塑性,引入有限元程序中的生死單元,建立了可模擬隧洞開挖過程的圍巖三維仿真模型,求得了深埋隧洞圍巖變形的分布模式;并在此基礎(chǔ)上,采用接觸模型和庫(kù)侖摩擦模型模擬管片接頭的非線性連接作用,建立了tbm隧洞管片結(jié)構(gòu)的三維仿真模型,分析在不同工況(施工期、運(yùn)行期、檢修期)、不同圍巖類型以及不同襯砌時(shí)機(jī)下管片的應(yīng)力應(yīng)變特征,為輸水隧洞的適時(shí)襯砌和安全運(yùn)行提供了依據(jù)。

隧道襯砌結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的三維數(shù)值分析——運(yùn)用ansys軟件對(duì)盾構(gòu)隧道在不同地質(zhì)條件下的水平、豎向耦合地震的響應(yīng)進(jìn)行三維數(shù)值模擬，分析隧道襯砌結(jié)構(gòu)的不同部位上應(yīng)力和位移的分布狀況，探明了盾構(gòu)隧道在地震作用下襯砌結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)規(guī)律，找出了襯砌襯砌結(jié)構(gòu)的...

48鐵道勘測(cè)與設(shè)計(jì)railwysurveyanddesign2008(2) 設(shè)計(jì) 49鐵道勘測(cè)與設(shè)計(jì)railwysurveyanddesign2008(2) 實(shí)際長(zhǎng)度2m，則三維結(jié)構(gòu)模型的尺寸為寬×高× 厚=100×70×2m。 計(jì)算網(wǎng)格如圖1所示，其中solid45單元用于 建立地層土體的三維實(shí)體模型；solid65單元用于建 立鋼筋混凝土襯砌的三維實(shí)體模型。在結(jié)構(gòu)模型 網(wǎng)格剖分上，襯砌單元適當(dāng)加密，單元尺寸較?。簧?覆巖土層單元網(wǎng)格適當(dāng)放寬，單元尺寸較大。 根據(jù)盾構(gòu)施工情況，盾尾壁后注漿充填密實(shí)，注 漿后的體積收縮率較小，襯砌與土體之間粘結(jié)緊密， 沒有明顯的相對(duì)滑動(dòng)，為反映工程實(shí)際特點(diǎn)，本文采 用一個(gè)襯砌結(jié)構(gòu)與周圍土體整體受力并協(xié)調(diào)變形的 結(jié)構(gòu)模型來模擬襯砌和周圍土體的共同作用。 在實(shí)際施工中，各襯砌管片之間多依靠高強(qiáng)度 膨脹螺栓緊