一种三维线弹性随机数值均化方法

对小变形下具有随机微观结构非均质材料的数值均化问题进行了研究.当考虑材料微观结构形态、各组分性质的随机性及相关性时,基于多尺度有限元方法和蒙特卡罗法,建立了非均质材料的随机均化模型.求出了不同边界条件下的随机有效量及其数字特征值以及有效量之间所具有的相关性.考察了随机微观结构参数对随机有效量以及表征体积单元中应力分布的影响.结果表明,在分析非均质材料的宏观有效力学性质时,考虑材料微观结构中客观存在的随机性和相关性非常重要.     

碳纳米管受介电泳作用三维运动仿真

利用溶于介电液中的碳纳米管在外加交变电场作用下极化产生介电泳力和液体粘滞阻力的共同作用,建立了碳纳米管受力和运动模型;对碳纳米管的运动过程进行了仿真,得到了碳纳米管从特定初始点开始的三维运动轨迹和可以实现组装的碳纳米管初始点分布区域.计算了碳纳米管运动过程中所受介电泳力和速度的变化规律,距离电极间隙越近,碳纳米管受力和速度越大,最大分别能达到10^-9 N和10⁵μm/s的数量级.仿真结果为碳纳米管介电电泳组装提供指导.     

雅砻江中游某滑坡形成机制及稳定分析

雅砻江右岸某滑坡位于拟建坝址区上游,木里县卡拉乡,该滑坡一旦失稳,威胁坡脚居民以及拟建水电站的安全运行。本文在野外工程地质测绘、钻探、室内试验基础上,采用三维有限差分软件FLAC3D对滑坡进行数值模拟分析,对滑坡基本特征、形成机制以及稳定性进行分析评价。结果表明:该滑坡为特大型岩质滑坡,形成演化经历了剪切蠕动-滑移弯曲-贯通破坏三个阶段,天然状态下滑坡整体上稳定性较好,暴雨状态下处于欠稳定状态,局部表层存在二次滑动可能。     

三维和二维电极反应器传质系数比较研究

为深入研究三维电极反应器处理污染物效果优于二维电极反应器的电化学作用机理,本文以传质系数为指标,定量对比研究了三维和二维电极反应器的传质能力,并通过正交和单因素实验考察影响传质系数的主要因素,且采用量纲分析法分析了本文的电化学模型。研究结果表明:泡沫铜和活性炭双填料三维电极反应器在同等条件下的传质系数均高于二维电极反应器;影响传质系数的主要因素为温度,其次为维度,影响相对较小的是流量,且温度越高、流量越大,传质系数也越大,体系的传质能力越强;舍伍德数的实验值和理论值误差在0~14.65%之间,理论模型和实验数据达到了较好的吻合。     

基于模型缩聚的θ指标损伤识别方法

为实现大型三维空间结构的损伤检测,提出了一种基于模型缩聚技术的检测方法。该方法利用有限数量的加速度传感器,得到大型三维桁架结构的自振频率和模态振型,以完成损伤的识别。数值仿真结果表明：该方法在损伤的定位识别和定量识别上能达到预期的适用性和可靠性。     

三维网格模型局部骨架交互式提取方法研究

利用种子生长算法获取模型拟提取骨架局部区域,然后在局部区域首尾处交互确定出初始截平面,并自动插值出中间的等分截平面,最后求解几何截面与局部区域网格的截交线,将截交线的几何中心(即骨架点)顺序连接即生成局部骨架。实验表明该方法将人机交互与自动插值相结合生成截平面,算法简单,交互方便,易于控制,并且得出的模型局部骨架较精确。     

基于Google earth和BIM的线路设计和外业调查新方法

成塔系列软件是基于Google earth COM API接口和BIM,结合卫星、手机、GPS而开发的地理信息系统软件,旨在扩展Google earth的应用,实现Google earth上直接进行线路设计、高程提取,SRTM DEM下载,CAD等高线绘制,地球影像截图,地形断面生成, AutoCAD、KML(KMZ)、GPS和Excel文件导入导出地球,坐标纠正,地图叠加等功能,提高工作效率。     

浅埋铁路隧道下穿高速公路施工方法比选

采用三维数值模拟方法,着重从开挖全过程结构体系转换和施工过程的空间效应的角度,分析比较了覆跨比小于1的浅埋铁路隧道下穿高速公路施工采用不同施工方法时的拱顶和地表沉降、衬砌变形和结构体系内力等关键参数的变化.计算结果表明,尽管双侧壁导坑法在开挖过程中断面较小,但由于分块多,前后掌子面滞后距离长,施工过程复杂,结构体系转换频繁,因而在地表沉降控制方面较中隔壁法并不具有明显的优势.而中隔壁法由于分块相对较少,各工序衔接紧密,拱顶沉降和地表沉降控制较好.其中CRD法由于采用了临时仰拱,对洞周收敛和中隔壁的变形较CD法具有更好的控制作用.基于施工全过程的不同开挖方法的三维数值分析比选研究对于选择恰当的施工方法并确保工程顺利实施具有重要意义.     

真三维成像系统结构设计及GR空间模型分析

本文提出了一种基于下投影的真三维立体成像显示系统。讨论了一种基于空间和时间的三维模型体素构造的新方法——体素铸模法,并推导了四维局部状态空间模型Givone-Roessor,此模型利用状态矢量和输入矢量计算和表征体素变量,模型在某时刻计算的各变量只与相邻的体素或前一时刻有关,减少了计算量。系统机械结构简单轻便,成本低,功耗小;视场角大,除天顶点外,在整个x-y平面以上的半球空间均可成立体像;Givone-Roessor模型计算量小,便于微控制器实现,为真三维立体成像显示提供了一种新方法。     

激光全息军用关键部件三维变形及应力测试

三维形变和三维应力测量一直是结构工程领域的重要研究课题。本文基于数字全息原理,设计了数字全息记录测试装置,实现了三维物体变形的测量;基于四个干涉图法和Matlab软件编程,提出并实现了数字相移,省去了压电位移器、位相控制器等硬件,简化了装置;基于数字全息测得的变形量与有限元理论,利用Ansys软件编程,获得变形物体的三维应力的大小及分布,从而实现了数字全息三维应力测试。大量实验表明,此方法实验装置简单、测量精度高,变形测量可容易达到1/10波长,应力测量精度可达到1.535×10^5Pa。