CAD/CAE协同优化设计在水电工程应用研究

文章通过Isight平台集成Catia三维设计软件和Abaqus有限元分析软件,实现了重力坝非溢流断面CAD/CAE协同优化设计。通过非线性序列二次规划算法给出了较为经济的实用断面。结果表明,通过CAD/CAE一体化技术能够充分利用各软件优势,实现自动化和智能化设计调整,在水电工程中具有一定的推广应用前景。     

水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律

在隧道掘进过程中采用水封爆破时,水介质长度对爆破效果具有重要影响。为得到水间隔装药孔壁爆炸应力分布规律,采用Starfield迭加法将应力波的衰减和迭加考虑在内,推导孔壁受到的应力变化情况,并利用有限元分析软件ANSYS/LS-DYNA对计算结果进行模拟验证。结果表明：在炸药和水介质交界处孔壁受到的应力最大,随着到交界处距离的增加,爆炸应力以指数函数的形式衰减;采用等效间隔起爆方式对不同药量的爆炸过程进行模拟,水间隔段孔壁爆炸应力模拟值和理论值衰减规律一致,二者在相同位置的应力误差保持在10%左右,同时水间隔段孔壁指定点受到的总应力随着药量的增加而增大;采用Starfield迭加法获取水间隔段孔壁爆炸应力的计算公式是合理的,能够为水封爆破的应用提供参考。     

矿石质量智能控制系统的开发与应用

针对露天金属矿山的供矿质量不稳定的现状，响应智能矿山发展的需求，研发了具有地形生成与配矿计算集合的矿石质量智能控制系统。系统的地形生成功能采用C++语言编制，利用Open GL可视化平台完成区域骨架构建、地形填充，实现开采现状模型品位更新及矿量统计，从而为矿石质量控制提供基础。根据矿石质量优化需求，以多目标函数描述配矿问题，构建数学模型，采用遗传算法求解，得到优化方案后将其显示于三维模型系统中，在优化矿石质量的基础上达到矿山数字化、智能化管理，对于大中型露天金属矿山具有重要的现实意义。     

CATIA软件在双曲拱坝设计中的应用初探

CATIA软件曲面设计功能强大,目前广泛应用于机械、飞机、汽车、造船等设计领域。水利工程中的双曲拱坝每个横切面都不相同,一般软件难以制作精细复杂的模型。因此,分析了CATIA应用于水利枢纽辅助设计的可行性,将三维参数化辅助设计方法引进到水利工程设计中,实现了某水利枢纽双曲拱坝三维参数化建模。实践表明,CATIA的三维参数化建模具有很强的实用性,在水利工程设计中具有良好的应用前景。     

基于CATIA软件的混凝土面板堆石坝三维设计研究

尝试将基于CATIA软件的三维设计方法引入到混凝土面板堆石坝设计中,重点阐述其设计理念和实现过程,并将其应用到一个实际工程中。实践表明,本方法不仅可以快速三维建模、二维出图和工程量统计,还可以方便的对模型进行调整,或者将模型应用到一个新的工程中,提高了设计精度和设计效率,具有很强的实用价值和应用前景。     

虚拟现实技术在水利工程仿真中的应用

三维虚拟仿真技术是水利工程研究领域的一个新方向.应用计算机仿真技术,结合虚拟现实软件MultiGen Creator、Vega和Visual C++, 以乌江彭水水电站虚拟仿真系统为例,建立了水利工程仿真模型.介绍了水利工程三维仿真系统的开发流程,并详细讨论了系统的实现过程.系统目前在辅助乌江彭水水电站的设计和建设方面,取得了很好的效果,显示了良好的应用前景.     

毫秒微差爆破在高层楼房拆除中的应用与研究

通过对高层建筑物倒塌过程中的后坐和前冲运动的分析论述,阐明了毫秒微差爆破持续时间对运动过程的影响;介绍了毫秒微差爆破技术在18层框架结构楼房拆除中的应用情况。为减少建筑物在拆除爆破中对周边环境的影响,设计合理的爆破网路参数,并且对主楼、墙体、剪力墙等结构进行预处理;采用适当的分段延时方法使得振动叠加,控制建筑物倒塌范围,从而减少高层楼房塌落产生的危害。合理的分段时间增加了建筑结构体内力作用时间,保证了楼房的充分解体,达到了预期的爆破拆除效果。     

三维勘测设计技术在水利水电工程中的应用研究

水电工程项目不仅规模大、涉及专业多、技术复杂,而且专业间需要不断反复地协调、数据的修改与转化,这对勘测设计手段提出了更高的要求。而三维勘测设计实践表明,三维勘测设计技术可以极大地提高设计效率、设计精度和表现效果,具有很强的实用价值和应用前景。首先介绍水利水电工程三维设计的构架与分解方法,多专业勘测设计的技术路线、设计思路和设计校审协同工作流程,骨架关联驱动技术和专业知识模板库技术。然后以某水电站工程为实例,探讨了三维协同设计的软件平台选择、应用流程以及测绘、地质、水工设计、计算分析、工程制图、动画表现等各专业各环节实现的全过程。     

矿石质量智能控制系统研究与应用

针对鞍千矿业有限责任公司采区数量多、分布面积广、各采区品位差异较大等问题,以系统方法为指导,采用车辆路径问题中启发式优化算法,综合考虑入选品位、总成本、设备利用率等,建立多采区、多破碎站的采矿全过程协同配矿优化模型,并利用C++语言开发集采区三维建模、配矿智能计算、配矿方案三维显示为一体的矿石质量智能控制系统。实际应用表明:该系统实现了多采区协同优化配矿,解决了局部环节简单优化问题,降低了生产成本,达到了优化入选矿石质量的目的。     

CATIA软件在水电工程三维协同设计中的应用

随着信息化的逐步深入,水利水电工程设计领域越来越需要大规模的分工与合作,需要跨专业、跨地域的基于网络化和信息共享的三维协同设计。提出了水利水电工程三维协同设计应关注的5类技术问题,结合CATIA软件,对三维设计、骨架、统一的三维模型、设计参数的管理和设计评审流程管理进行了研究。应用CATIA软件和协同管理模块VPM能基本上满足水利水电工程三维协同设计的要求,功能上可以完成地质、水工建筑物、施工和机电专业的三维设计,其骨架设计思想、设计关联性和知识模板特别适用于工程预可研、可研、初设计阶段三维设计和方案的变更。