基于Biased-SVM和Poisson曲面矿体三维自动建模方法

矿体三维建模是数字矿山的基础和核心.为了提高建模效率,减少人工干预,提出了基于偏差支持向量机(Biased-SVM)和Poisson曲面的矿体隐式自动三维建模方法.该方法通过对原始钻孔数据的学习建立最优分类函数,将离散化的建模空间内任意点分类为矿体外与矿体内;在此基础上提取矿体边界点,计算点云法向,建立表征矿体模型几何信息的有向点集;结合矿体点云模型采用Poisson曲面法建立矿体边界指示函数,并提取等值面形成矿体模型.针对不同矿体钻孔数据,采用该方法建立矿体模型,并与传统显式建模方法进行对比分析.结果表明:提出的方法具有人工干预少、自动化程度高、模型表达自然光滑等优点,为矿体的自动建模与更新提供了一条有效途径.     

等主应力比路径砂土的弹塑性本构方程

为了模拟填土工程中土体的变形,需要建立在等主应力比应力路径下的本构模型.采用数值建模方法建立等主应力比路径下砂土的弹塑性本构方程.该模型能够反映填土施工中应力路径的影响.通过可视化,绘出了整个应力场中的三维变形曲面.通过与CTC路径下的变形曲面比较,发现两者之间存在显著差别,验证了应力路径对本构关系的影响是不可忽略的.     

万家口水电站复杂地质体三维模型及其数值模型构建

水电工程地质项目中,复杂地质体的三维模型及其数值模型的构建是关键.结合GOCAD软件在复杂地质体建模上的强大优势,针对数值模拟软件ABAQUS在构建及单元网格划分等前处理问题上存在的缺陷,在研究三维地质建模主要问题的基础上,提出了基于离散光滑插值方法的复杂地质体三维可视化及其数值模型构建技术.利用GOCAD建立的三维地质可视化模型,通过二次开发,成功转换为ABAQUS数值模型,并将该技术应用于万家口水电站的坝肩稳定分析中.结果表明,该方法可以为水电工程设计及其岩土工程数值模拟提供新的途径.     

像控后处理倾斜摄影三维建模方法研究

无人机倾斜摄影三维模型的精度是衡量模型质量好坏的重要指标.常规的倾斜摄影三维建模需要先布设像控点,作业效率低且维护成本高.无像控建模不需要布设像控点,航测效率高,但精度较低.本文以南京信息工程大学东苑为实验区,研究了一种像控后处理倾斜摄影三维建模方法.结果表明:1)基于像控后处理建立的三维模型与常规方法建立的三维模型精度基本相同,平面中误差、高程中误差均小于0.05 m,满足高效率、高精度、低成本的建模要求;2)像控后处理建模避免了制作和维护像控点的过程,同时基于已有高精度三维模型选择像控点并提取坐标,提升了像控点选择的科学性并降低了外业测点的工作量;3)该方法在城市、乡镇及其他道路丰富地区高精度三维实景模型定期更新上具有较好的普适性.     

基于Crust算法的虚拟人台重建

对三维人体扫描数据进行精简处理并依据关键点提取半身人台数据.利用Voronoi图和Delaunay三角剖分的性质,在Matlab的平台上实现了经典的Crust曲面重建算法并得到基于真实人体的三维个性化人台模型.本文的建模方法便捷、准确,为建立大量个性化人台模型奠定了基础.     

可展同坡曲面及其在边坡建模中的应用

三维建模是数字化边坡的重要环节.作为一种表达边坡的曲面模型——同坡曲面,其数学表达和几何特性是用其构建三维边坡的基础.首先,用包络线概念推导并化简得到一个易于计算的同坡曲面参数方程(仅需计算导线的一阶导的二次多项式).其次,证明了同坡曲面是可展的直纹曲面,并以此为基础,分析了此类曲面的坡度、连续性和导线的切矢与母线的夹角等几何特性.最后,将分析结果运用到参数化网格坡面片、分段边坡的三维建模中,并给出了工程适用条件.通过一段弯道路基工程实例,对所提出的建模方法进行了验证,结果表明:此方法便于数字化实现、造型准确美观,可以满足路基边坡的三维建模需要.     

基于CT图像的人体下肢骨骼三维实体模型重建

为探索生物骨骼系统三维CAD实体模型的高效快速重建方法,以人体下肢骨骼系统为研究对象,综合运用三种建模思路建立了基于解剖学的精细三维实体模型。该模型表面光滑,曲线流畅,满足后续有限元分析要求。对三种建模方法进行比较分析表明,采用Solid-works、Rhinoceros重建的骨骼具有简单控制线,整体较佳,Geomagic环境下的建模效率较高,且对于具有复杂曲面特征的骨骼或组织快速重建更有效。     

基于层面模型的矿床三维可视化及应用

鉴于目前矿山地质体三维建模技术的重要性与日俱增,设计一种由钻孔数据构建层面模型的三维可视化方法.该方法以钻孔资料为建模的源数据,以ArcGIS软件为技术平台,经过对钻孔数据的提取和处理等流程,分别建立每个层面模型并叠合形成矿床的三维可视化模型.建模实验表明：该模型存储效率高,可以很好地顾及地形特征.最后给出模型的应用实例.     

基于几何构造模型的植物根系生长三维建模

根据几何构造模型能够准确表达植物根系形态结构的特点,提出了一种植物根系三维建模方法．该方法首先建立植物根系的拓扑结构和几何结构,再通过“渲染”处理植物根系的三维几何结构．结合这种方法,在Visual C^＋＋环境下开发了相应的植物根系三维建模软件．给出的具体例子说明了该方法在植物根系三维建模中的可行性和有效性．     

一种基于样本的人体躯干函数模型

针对参数化静态人体躯干模型的参数量化比较困难、应用过程繁复的状况,建立了一种基于样本的人体躯干函数化模型.该模型使用身高、围度长度和围度宽厚信息等输入参数作为控制量,以获得的样本B样条曲线簇为模板,根据人体各部位比例确定曲线空间位置,利用放样曲面重建算法生成人体躯干模型的三维可视化曲面.建立的人体躯干模型包含了真实的人体躯千围度形态和宽厚信息,且这些尺寸信息容易获取、计算量小、建模速度快;根据输入的人体尺寸信息,对围度曲线模板进行相应的线性缩放或者全向加权约束调整,生成符合用户体型的人体躯干模型.     

A new method of complicated folded fabric modeling

In order to resolve the complicated folded fabric modeling problem and establish the high quality finite element model for fabric working simulation in aviation or aerospace area,the Fluid Structure In...     

航空声纳探头——缆绳系统三维模型及运动分析

在分析了缆绳空间形状和张力以及声纳探头受力的基础上，建立了航空声纳探头-缆绳动力学系统的三维空间数学模型。给出院两之间相互影响的关系。最后通过实例进行了具体的分析计算，所得结果与实验结果相符，表明所建模型的正确性以及在缆绳拖曳问题中的应用价值。     

电导率分块均匀大地电磁场二维有限元数值模拟

给出了电导率分块均匀大地电磁场二维有限元正演算法。该算法采用矩形网格内进一步三角形细化的方式剖分模型,在每个三角形单元内利用线性插值函数来模拟单元内的场值,这样既利用了矩形网格在编程中的方便特性,又通过三角形网格提高了对倾斜接触面及起伏地形的近似程度,而且不明显增加计算量。本文首先通过对一个水平均匀层状模型进行正演,并与解析解对比,验证了本算法的准确性,最后通过对两个较复杂模型的正演,进一步表明了该算法的有效性和可行性。     

气流式水平姿态传感器的三维建模及计算

利用ANSYS-FLOTRAN CFD软件,采用有限元方法,通过建立气流式水平姿态传感器敏感元件的三维实体模型、划分网格、加载和求解等途径,进行了有限元仿真,计算了敏感元件内部的流场,并采用了按实际尺寸比例大小建立整体模型的方法。结果表明：三维实体建模与二位平面建模相比较,这种全尺寸的三维实体建模方法可以使得计算结果更加全面准确,为气流式水平姿态传感器的实用化研究提供更加可靠完备的理论依据。     

多回路气压动力系统数值建模研究

针对气压动力系统数值建模,提出了一种新的模块连接方法.统一处理管道、阀和三通连接的边界条件,实现了完全面向对象建模.用隐式方法建立了三通的数学模型,解决了三通建模的难题.通过 LU 分解和 SVD 最小二乘法相结合发展了一种求解线性方程组的新算法,从而兼顾了计算的准确性、快速性和稳定性.成功地开发了一套气压动力建模软件,仿真实例表明该软件是可靠的,可以提高建模的效率和质量.     

多回路气压动力系统数值建模研究

针对气压动力系统数值建模，提出了一种新的模块连接方法。统一处理管道、阀和三通连接的边界条件，实现了完全面向对象建模。用隐式方法建立了三通的数学模型，解决了三通建模的难题。通过LU分解和SVD最小二乘法相结合发展了一种求解线性方程组的新算法，从而兼顾了计算的准确性、快速性和稳定性。成功地开发了一套气压动力建模软件，仿真实例表明该软件是可靠的，可以提高建模的效率和质量。     

判定Burgers方程差分格式计算稳定性的方法(英文)

以最简申的非线性扩散波动方程Ｂｕｒｇｅｒｓ方程为模型．着重分析了数值天气预报中常用的二类较普遍的三时间层和二时间层差分格式的计算稳定性问题，特别指出了计算初值、时间步长和耗散因子对计算稳定性的影响。给出一种判定差分格式计算稳定性的新方法，数值实验证明此方法是实用和有效的，得到的判据的确是保证差分格式计算的必要条件，证实三时间层格式容易出现非线性计算不稳定，尤其是耗散系数：过小的时候是如此：而二时间层格式易于稳定，但是耗散系数。也不能过大，否则也会出现计算不稳定。     

基于压缩体素模型的锥形刀空间扫描体构造新方法及其应用

提出了一种基于压缩体素模型的锥形刀空间扫描体构造新方法,将锥形刀分解为球体和圆锥体部分,分别给出球体和圆锥体空间扫描体构造公式并构造其表面模型,利用R ay Casting方法分别将球体和圆锥体空间扫描体表面模型进行离散,将其分别转化为压缩体素模型,通过布尔并操作生成锥形刀空间扫描体压缩体素模型。该模型采用沿X、Y、Z 3个坐标轴方向相互垂直的D exel模型表示,各个D exel模型之间按体素模型大小均匀分布。刀具空间扫描体模型和仿真工件模型之间的布尔运算转化为D exel模型之间的一维布尔运算,简化了布尔操作并提高了操作速度。通过M arch ing Cubes方法提取数控加工仿真工件表面模型并进行图形显示,提高了显示质量和显示速度,编程人员可从空间任意方向观察和验证仿真结果。该方法在《基于压缩体素模型的五坐标数控加工仿真系统》中得到了应用,克服了现有五坐标数控加工仿真方法和商品化软件系统的不足。     

多通道LAN数学建模方法的探讨

对局域网的性能评价通常是通过数学建模进行的。然而,近年来兴起的多通道LAN,由于其拓扑结构复杂,目前只能用近似方法数学建模和解析。本文利用相位法和剩余时间分布法就M／G／2／0模型进行了近似求解,得到数学表达式,然后通过模拟实验比较分析了各自的精确性。计算表明,在多通道网络建模研究中,剩余时间分布法是较好的近似方法。