钢结构三维软件坐标系统的建立与转换

CAD环境下进行钢结构三维可视化设计,需要在三维空间的全局坐标系下工作,但是在三维空间内建立的各个钢结构构件,均必须在构件的用户坐标系下完成,因此各构件的局部坐标与整体坐标系之间存在错综复杂的相互转换和计算.讨论了建立和转换坐标系的方法,给出了钢结构设计及详图软件中两类坐标系的转换流程,并应用于实际工程,证明了该方法的有效性和可靠性.     

虚拟仿真技术在大型桥梁工程中的应用

通过编程语言创建集成操作系统平台,将虚拟现实技术、数据库技术、图像动画等进行有机结合,引入到钢结构桥梁工程中.深入研究了虚拟现实技术在大型复杂钢结构桥梁整个施工过程的应用,建立了具有操作性强、人机交互便利、操作界面友善的平台,为我国大型钢结构桥梁的施工组织设计提供科学的理论方法.对先进施工技术手段进行虚拟仿真和预演,提供桥梁从设计、制作、安装全过程的动态可视化虚拟现实模型和工程动画,指导工程施工和方案优化,大大降低了施工新技术推广的应用风险和经济成本.     

碾压混凝土坝数字监控系统及其工程应用

数字监控是混凝土坝工程质量控制新的理念。基于这一思想,研发了碾压混凝土坝数字监控系统。该系统可实现对大坝开始施工直至服役结束整个生命过程的工作性态的监控,从过程中最大限度地杜绝裂缝的产生,该系统在鲁地拉碾压混凝土重力坝中得以实施,实践表明,该系统可有效指导温控施工的全过程,成功实现了温度信息的自动获取、温控资料的数字集成和自动分析、分析成果的多方共享、预警信息的自动发布以及温控档案的备份查询等。     

云技术在钢结构工程软件开发中的应用

钢结构工程规模的不断扩大,复杂程度的不断增加,钢构设计软件也随之需要海量数据处理和各专业的协同处理能力.基于云计算基本概念,重点分析云技术在钢结构工程软件中设计、生产以及安装等方面的技术优势,并结合Windows Azure虚拟化平台,分析如何利用分布式计算为钢结构行业软件信息化服务,从软件应用的角度提出了优化钢结构工程软件架构的云计算方法.     

平板钢闸门数字图形模板库的建立与应用

针对目前钢闸门三维可视化建模速度慢、效率低的现象,提出了平板钢闸门的主要结构形式及其在三维建模中的控制参数和约束条件,并构建了属于平板钢闸门不同层次、不同级别包括图形和关联信息的数字图形模板库.该模板库中每个级别模板的组成构件都能自由拆卸、自动拼装,使得整个钢闸门设计处于灵活组装拆分的模式,并能够达到知识积累和经验积累的目的,大大提高了设计效率和设计精确度.     

基于Inventor的水下生产虚拟仿真设计系统的设计与实现

经过近几十年的发展,我国海洋油气开发开始走向深海,为满足前期整体布局规划方案技术准备工作的需要,基于Inventor平台开发了水下生产虚拟仿真设计系统。该系统除在操作上使用方便、直观易懂外,还具以下功能:水下生产系统设备整体布局的快速设计;水下生产系统三维模型库的调用、自动添加、知识积累,模型浏览、预览,管线自动布设连接;对所创建的三维虚拟场景自动生成三维布局图或平面图;输出ROV工作的干涉报告;对关键部件、组件结构快速生成相应的有限元计算数据文件等。同时,为更好地进行快速设计,还以此平台为基础,对南海深水油气田荔湾3-1示范工程的水下生产设备创建了完整的参数化三维模型数据库。实际应用结果表明,该系统为我国的深水水下生产提供了一种快速、准确的方案比较工具,可对设备安装和水下生产关键技术进行预演,对深水油气勘探开发能起到一定的技术支撑作用。     

BIM技术在平板钢闸门三维设计软件研发中的应用

传统钢结构工作流程常常会造成信息的缺失,在项目各个阶段造成高成本返工,降低效率.BIM技术通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息,通过中心文件的形式共享应用各阶段模型信息,使流程各阶段紧密结合、信息互通,从而提高效率、降低成本.在对BIM技术理解的基础上,开发了钢结构三维设计软件SteelGate,通过构建面向对象的参数化族数据库,建立以设计模型、分析模型、制作模型为一体的钢闸门设计软件系统.     

钢结构模型3D打印与有限元网格的融合方法

薄壁结构的3D打印STL文件是单侧外表面三角面网络,而钢结构模型体系的3D打印数据图形是由STL三角形沿着结构杆件、连接件各表面围成的空间三角面混合包络的集成,这与薄壁三角面网络存在较大差异。STL文件的复杂程度、单元数目都大为增加,也增加了STL三角面与有限元网格融合一体的难度。基于所建立数字图形模型,很容易得到STL的打印数据。为将STL三角面转换为满足有限元计算网格单元,需要预处理、清除、归并奇异点。通过建立结构整体节点编号和坐标体系,并依据STL三角面和法线向量,形成简化的六面体单元,进而形成整体几何矩阵,为生成有限元网格提供了有效方法,并开发了依据转换流程的计算机应用程序。通过计算实例,表明该方法为3D打印数据与有限元计算单元网格融合提供了一条可用的捷径。     

数字地质多源数据库及三维建模方法研究

地质信息数据采集方法有地表信息采集的3S技术、地质勘察方法、电磁波CT、数字钻孔摄像技术和三维激光扫描等,所采集的地质数据具有不连续性、不确定性、不同来源或类型的数据可信度不同的特点。根据多种手段获取的地质信息数据的特点,进行数据单位归一、属性归类,建立统一的耦合数据库。采用表面模型与实体模型结合的混合模型,即采用表面图形和优化了的能对地质体内部空间属性实现描述的数据构造三维地质体,从而实现了三维图形的高效显示和三维交互式分析。