基于特征描述及纹理的桥梁三维建模方法研究

该文针对桥梁的具体特点,对桥梁建模的常用方法进行了分析和研究,并在此基础上提出了一种基于特征描述及纹理技术的桥梁建模方法。对桥梁使用特征描述法进行描述,首先将其用各种不同的参数来进行预定义,然后根据这些特征参数分别对组成桥梁的各部分构件进行建模,最后再根据桥梁的位置参数及数量参数将各构件组合起来,完成建模过程。应用纹理映射技术来对桥梁构件中建模过程长且对虚拟仿真效果影响较小的构件进行建模。文中着重介绍了应用透明纹理技术对斜拉索桥的拉索部分的表达方法。该文提出的建模方法简化了桥梁的建模过程,加快了桥梁建模的速度,且其最终的实现效果可满足虚拟漫游场景仿真的要求。     

基于SolidWorks-MATLAB-ANSYS集成框架的结构设计优化

在基于仿真模型的结构设计优化中,需要多次进行几何建模和仿真分析,耗费设计人员大量的工作时间。单一的软件不能或者难以完成几何建模、仿真分析及优化求解等工作,有效集成多种软件对产品进行参数化建模、仿真和设计优化是解决这一问题的有效手段。针对上述问题,提出一种SolidWorks-MATLAB-ANSYS集成框架,分别利用MATLAB的优化计算能力、SolidWorks的几何建模能力和ANSYS的有限元分析能力,以MATLAB为主程序,调用SolidWorks/ANSYS进行参数化几何建模和仿真分析。该集成框架能将设计人员从重复建模和仿真工作中解放出来。以一种微型飞行器机身的结构设计为例,说明了该方法的有效性。     

基于参数化设计的三维桥梁模型构建

参数化设计是几何体建模的重要手段,而桥梁的三维可视化是当今桥梁信 息化的发展趋势。论文针对桥梁外观参数化模型可视化的需要,对几何体参数化建模的原理 和方法进行了深入探讨。结合桥梁结构特点,分析了主要桥梁组件结构（如T 梁、盖梁柱 式墩、轻型桥台等）构件图的几何和拓扑关系,对组件进行了参数化设计,实现组件的三维 建模;并对组件中特殊图元（如圆弧倒角形墩柱、桥台近似锥面护坡）的绘制算法进行详细 研究;根据各组件间空间位置的拓扑关系,利用参数化变量驱动计算各组件空间位置坐标, 进行桥梁的快速拼接。完成的桥梁三维参数化建模以参数为驱动,用户可以对设计结果进行 可视化修改。所实现的三维参数桥梁可视化系统具有模型构建精致,参数化建模彻底、建模 速度快,参数分类清晰,可视化效果好的特点。     

基于知识的桥梁参数化建模

采用基于知识的参数化建模方法对桥梁的参数化建模进行研究,提出了桥梁设计知识表达模型,知识获取方法,桥梁结构拼装算法,桥梁智能变动算法。应用6×70m预应力混凝土连续梁桥抗震设计建模的实例表明,基于知识的建模方法与传统的建模方法相比,随着桥梁结构复杂度的增加,基于知识的建模方法耗费的时间增幅有下降的趋势;而对于需频繁修改的模型,基于知识的方法能有效提高桥梁建模的效率。     

悬索桥主缆初应力对桥梁动力特性的影响

为掌握主缆初应力对桥梁动力特性的影响,以悬索桥为例,采用静力非线性分析方法计算应力变化过程中悬索桥的跨中挠度、缆索轴力及加劲梁的轴力变化;将得到的内力作为结构的预加应力进行有预应力的模态分析. 应用ANSYS软件进行分析,其中有限元建模时采用4种单元类型:空间梁单元BEAM4用于模拟加劲梁和塔;空间杆单元LINK10用于模拟主缆及吊杆;通过设定BEAM4和LINK10单元初应变进行有预应力的模态分析;采用MASS21单元模拟横隔板、吊杆锚固装置和桥面上的栏杆,并分别考虑质量和质量惯性矩的作用. 分析表明,悬索桥主梁竖弯振动频率受主缆初应力的影响较大,而侧弯振动频率和扭转振动频率受此影响较小. 该结果为同类桥梁的动力特性分析提供参考.     

塔式起重机参数化建模平台的开发及应用

为了顺应塔式起重机设计系列化、参数化和标准化的发展趋势，建立塔式起重机参数化建模平台。建立塔式起重机钢结构APDL命令流，应用Visual Studio设计塔式起重机参数化建模平台可视化界面，通过VisualStudio的接口程序，实现ANSYS软件的后台调用，在建模过程中对整机结构尺寸采用变量赋值的方式实现塔式起重机参数化建模。用工程实例仿真验证了搭建的塔式起重机参数化建模平台的准确性，改进了传统有限元建模过程，提高了塔式起重机结构分析效率。     

桥梁施工中预应力技术的应用分析

预应力技术在桥梁施工中发挥了不可替代的作用，因此，应广泛应用预应力技术。通过分析预应力技术在桥梁施工中的应用现状和问题，提出了相应的解决措施，希望能对预应力技术的推广有所帮助。     

基于APDL桥梁参数化有限元分析方法研究

针对以往桥梁建模方法比较复杂与花费时间较长的缺点,以及有限元分析过程与建模过程脱节的技术问题,以混凝土斜拉桥A字型桥塔为例,提出一种基于桥塔点云模型边界特征约束的参数化建模方法,再运用参数化设计语言APDL编写程序,使得参数化在有限元分析过程中得以继承。此方法最大的特点是在点云模型特征边界约束参数关系基础上建立桥塔的有限元模型,然后根据桥塔实际受力荷载情况进行加载,最后计算模型并提取实验结果。实验结果表明,该方法能快速建立桥塔的参数化模型和提高有限元分析的有效性,进而可以得出桥塔结构的稳定性分析,为桥梁健康保护提供相应的依据。     

桥梁结构的三维建模技术

本文针对桥梁结构的具体特点,对不同的几何建模技术进行深入的论述。提出了以人机交互和模板参数化并存的图形建模方法。并且对不同的桥梁施工模型采用面向对象数据库进行管理,使得系统的层次性更加清晰,从而为提高桥梁CAD系统的建模能力奠定了良好的基础。并以一个实现的例子进行深入的阐述。     

叠板式多缸薄板成型液压机参数化设计

在已有的300 MN多缸薄板成型液压机的基础上,运用基于VB的SolidWorks二次开发方法与自顶向下完全建模技术,通过驱动模型关键尺寸参数,对新产品进行参数化设计,并用ANSYS仿真优化.通过参数化设计可使该类产品系列化,提高新产品研发速度,促进该类型产品的国产化.     

桥梁工程ANSYS优化设计问题分析

新建桥梁的跨度在不断增大,桥梁构造形式也不断有创新,传统的设计方法很难准确地分析各种受力状态下的受力情况。在实体仿真分析上,ANSYS软件有很多优点,准确地仿真分析甚至可以取代模型试验而得到巨大的经济效益。在整体有限元计算的基础上,通过对某大跨度斜拉桥主梁的局部仿真分析,论述了仿真分析尤其是其在微机上实现的一般过程。     

大跨度异型斜拉桥塔柱后锚点空间应力分析

为准确确定大跨度异型斜拉桥的结构受力情况,以采用三角形异型塔、2根水平压杆和1根后斜拉杆交汇于后锚点的、主跨为225 m的某大跨度异型斜拉桥为例,在空间杆系模型整体结构分析的基础上,采用ANSYS建立结构的几何模型和有限元模型,分析后锚点的空间应力分布情况. 结果表明:后锚点的局部应力除在交接处应力集中达到200 MPa外,其余最大值不超过150 MPa;锚箱整体应力水平不高,但存在局部应力集中的问题;内部分隔加劲板的应力分布均匀;钢锚管和剪力板的应力不超过130 MPa,且分布均匀. 该桥的后锚点结构在设计载荷作用下整体应力水平不高,满足规范要求,结构设计安全合理.     

Revit API在空间网格结构参数化建模中的应用

为将参数化建模技术应用于Revit Structure平台,充分发挥Revit三维建模平台的强大功能,采用Revit API类库在Revit平台上进行二次开发.通过参数化生成空间网格结构模型,实现在Revit平台下空间结构模型的参数化生成程序的开发,完成典型空间网格结构和载荷、支座等结构分析模型要素在Revit平台下的创建.该方法结合API的灵活性和Revit参数化建模的强大功能,比界面交互建模方式效率更高、实用性更强.     

起重机轮轨接触分析的参数化建模方法及其应用

为准确快速地对起重机钢制车轮踏面与轨道接触应力的分布状况进行有限元分析,运用ANSYS APDL参数化建模,建立常见的起重机车轮与轨道接触分析的数值模型。该模型通过输入必要的车轮几何参数、网格划分参数和载荷参数即可自行完成实体建模、网格划分、载荷施加和求解。实例应用结果证明整合几何参数化和网格划分参数化的建模方法可大大提高起重机轮轨接触分析效率。     

梁式桥参数化建模专家系统

在桥梁养护行业,传统桥梁病害检测方式向数字化检测转型已成为该行业发展趋势,而桥梁三维可视化是实现数字化检测的基础.一般的梁式桥参数化建模程序,具有“一经写定,不易修改”的弊端,为了避免这一问题,提高参数化建模的灵活性与可扩充性,采用了一种将专家系统与梁式桥参数化建模相结合的方法,该方法结合专家系统理论知识、梁式桥结构知识和梁式桥组件及全桥参数化建模过程,设计了梁式桥快速建模专家系统.主要内容包括知识库的分类设计、知识库的数据库表设计、知识表达方式的选取、组件建模推理机制及全桥建模推理机制,以及参数化建模时部件、组件、全桥建模算法.使用该方法进行梁式桥建模结果表明,该方法能够根据用户给出的少量主要参数准确完成桥梁组件及全桥的参数化建模,用户通过修改知识库,就能改动参数化建模所依赖的结构计算知识.该方法增加了参数化建模的灵活性及可扩充性.     

复杂圆柱壳结构参数化建模方法及模型库设计

针对船舶的主要结构形式——复杂圆柱壳结构,为研究其快速建模方法以实现船舶结构的优化设计,基于隐式参数化模型概念提出参数化模型表征方法,建立其分类和命名体系,给出其参数化建模方式和流程,利用数值仿真工具完成其参数化模型库设计和开发,并应用于某船舶结构的快速建模.算例表明:复杂圆柱壳参数化模型库设计合理,满足复杂圆柱壳结构快速建模和修改的要求.