鉆孔數(shù)據(jù)柵格法模擬三維土層

提出基于鉆孔數(shù)據(jù)和交叉折剖面約束的三維地層建模方法,解決了單純基于鉆孔數(shù)據(jù)建模方法中無法控制鉆孔間復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象等問題。在該方法中,還利用道格拉斯-普克(douglas-poiker)矢量曲線抽稀算法對交叉折剖面中的矢量地層曲線進(jìn)行了處理,消去了光滑曲線上對模型質(zhì)量無影響的密集頂點(diǎn),避免了在剖面線處delaunay三角剖分出現(xiàn)過多非正三角形,從而提高了整個模型的精度。在\"杭州市城市地質(zhì)信息管理與服務(wù)系統(tǒng)\"中應(yīng)用該方法取得較好的效果。

工程地質(zhì)三維建模對工程決策、地質(zhì)分析預(yù)測及提高制圖效率有非常重要的意義。本文根據(jù)天津市臨港工業(yè)區(qū)工程地質(zhì)層的特點(diǎn),基于收集的工程地質(zhì)鉆孔、剖面等多源數(shù)據(jù),運(yùn)用gis技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù),采用多源數(shù)據(jù)耦合的簡單層狀地質(zhì)體三維地質(zhì)建模方法,建立了臨港工業(yè)區(qū)工程地質(zhì)三維模型,實(shí)現(xiàn)了對天津市臨港工業(yè)區(qū)工程地質(zhì)三維模型的可視化編輯分析、虛擬隧道漫游和科學(xué)管理,可為工業(yè)區(qū)的規(guī)劃管理和經(jīng)濟(jì)建設(shè)等方面提供有效服務(wù)支撐。

在鉆孔分布合理的條件下,利用鉆孔數(shù)據(jù)對地層進(jìn)行插值重構(gòu)是正確認(rèn)識地質(zhì)構(gòu)造的重要手段,選取合理、有效的插值方法是保證空間地質(zhì)建模質(zhì)量的根本。通過對最小二乘法、三角剖分法和克里金法等幾種常用插值重構(gòu)方法的闡述和數(shù)值實(shí)驗(yàn),對云南中部地區(qū)地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理,在253個鉆孔中隨機(jī)抽取90余個樣本點(diǎn)進(jìn)行了比較:三角剖分插值算法及最小二乘距離加權(quán)插值算法是全局插值擬合方法,當(dāng)增加、修改和刪除數(shù)據(jù)點(diǎn)時均需重新計算權(quán)函數(shù)或線性方程組的解,算法的穩(wěn)定性和效率都明顯下降,可在不追求精度時選用;而克里金插值法是局部插值方法,適用于精度要求較高的場合。

三維地質(zhì)模型主要通過剖面構(gòu)造·自動建模方法要求這些剖面基本平行,并且相鄰剖面地質(zhì)體的差別不能過大·本文針對剖面數(shù)據(jù)較少且不平行的情形,設(shè)計了人機(jī)交互的三維地質(zhì)模型構(gòu)造方法,利用普通多面體柵格化算法和由marchingcubes算法得到的光柵矢量化,實(shí)現(xiàn)了光柵和矢量模型的相互轉(zhuǎn)換·在保證模型間拓?fù)湔_的基礎(chǔ)上,提高了地質(zhì)模型的編輯效率,并在實(shí)踐中得到了檢驗(yàn)·

緩沖區(qū)分析是二維gis空間分析的基本功能,但目前對三維gis中的緩沖體分析研究較少。該文對三維緩沖體分析的意義進(jìn)行了分析,并針對地質(zhì)應(yīng)用,根據(jù)生長元是否向周圍均勻擴(kuò)散及擴(kuò)散周圍是否存在障礙物,對三維緩沖體的種類進(jìn)行了劃分。提出了有約束緩沖體的生成算法,討論了非均質(zhì)的緩沖體的生成算法。

基于距離的分析是gis中的一項(xiàng)基本空間分析功能,目前該分析主要是基于二維的,對三維空間的距離分析研究則較少。對基于三維柵格的距離分析進(jìn)行了研究,提出了基于三維柵格的最短距離算法,并把該算法應(yīng)用于非均質(zhì)的三維緩沖體的生成。

空間數(shù)據(jù)模型是描述gis空間數(shù)據(jù)組織和進(jìn)行空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計的理論基礎(chǔ)，它反映了現(xiàn)實(shí)世界中空間實(shí)體之間的相互關(guān)系，是空間數(shù)據(jù)處理和空間數(shù)據(jù)挖掘的核心問題。文章論述了空間數(shù)據(jù)模型的表示形式，重點(diǎn)討論了基于柵格的三維空間數(shù)據(jù)模型，指出了柵格矢量空間數(shù)據(jù)模型集成化的必要性以及集成化表示方法，給出了將矢量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為柵格數(shù)據(jù)的歐氏距離變換與算法，為基于柵格空間數(shù)據(jù)的空間數(shù)據(jù)處理和空間數(shù)據(jù)挖掘奠定了基礎(chǔ)。

三維施工現(xiàn)場模擬

柵格翼是采用一種蜂房結(jié)構(gòu)設(shè)計的升力面和控制面,和傳統(tǒng)舵面相比具有鉸鏈力矩小、能在較大攻角下保持升力等特點(diǎn),并得到了越來越廣泛的應(yīng)用。由于柵格尾翼的特殊結(jié)構(gòu),網(wǎng)格生成具有很大的難度。本文采用了結(jié)構(gòu)、非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格的辦法,在彈體和柵格翼的物面附近區(qū)域,生成適合粘性計算的大長寬比的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,彈體網(wǎng)格和柵格翼網(wǎng)格之間采用非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格進(jìn)行填充,滿足非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和結(jié)構(gòu)網(wǎng)格交接面的完全對接。本文基于結(jié)構(gòu)/非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格體系采用有限體積方法求解ns方程,對不同舵偏角下的柵格翼構(gòu)形進(jìn)行了數(shù)值模擬,并通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對數(shù)值方法進(jìn)行了驗(yàn)證。

針對復(fù)雜三維建筑物模型的柵格化問題,在分析、比較當(dāng)前主流的幾種矢量柵格化方法的基礎(chǔ)上,提出基于區(qū)域連通性和置信度分析的可疑區(qū)域生長法實(shí)現(xiàn)建筑物模型表面柵格化,再采用奇異值分解(svd)方法解算建筑物空間平面描述參數(shù),內(nèi)插dbm柵格的高程。試驗(yàn)結(jié)果表明,可疑區(qū)域生長法可以完全避免柵格化產(chǎn)生的噪音,復(fù)雜度低;采用svd方法可以抵抗各種病態(tài),穩(wěn)健求解表面參數(shù)。

地理信息系統(tǒng)(gis)及空間信息分析技術(shù)的發(fā)展為解決復(fù)雜的巖土工程科學(xué)問題提供新的手段,三維空間的地層和硐室建模是巖土工程gis信息技術(shù)的核心內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上,研究三維空間分析算法并實(shí)現(xiàn)具備強(qiáng)大面向?qū)ο蠓治龉δ艿膅is信息系統(tǒng),是該項(xiàng)技術(shù)在巖土工程領(lǐng)域得以推廣應(yīng)用的前提條件。以典型的工程應(yīng)用實(shí)例為背景,介紹基于柵格的包含多元信息(監(jiān)測設(shè)施、工程措施和地質(zhì)斷層等)的三維地層建模技術(shù),詳細(xì)探討地層模型中的任意單純地層剖面生成、地層與三維場景中的水位面及實(shí)體相交、地層與硐室的混合剖切算法及面積和體積的空間計算等分析功能。

巖土工程中基于柵格的三維地層建模及空間分析——地理信息系統(tǒng)(gis)及空間信息分析技術(shù)的發(fā)展為解決復(fù)雜的巖土工程科學(xué)問題提供新的手段，三維空間的地層和硐室建模是巖土工程gis信息技術(shù)的核心內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，研究三維空間分析算法并實(shí)現(xiàn)具備強(qiáng)大面向?qū)ο蠓?..

采用rng湍流模型,對內(nèi)置格柵的旋流分離器內(nèi)三維流場進(jìn)行了數(shù)值模擬,得到了其內(nèi)部壓力、速度、湍流動能、湍流強(qiáng)度等參數(shù)的分布規(guī)律,計算結(jié)果對分析旋流分離器固液分離機(jī)理以及改進(jìn)分離器的設(shè)計具有一定的指導(dǎo)意義。

運(yùn)用cfx流動軟件的滑移網(wǎng)格和標(biāo)準(zhǔn)的k-ε湍流模型對工業(yè)中常用的dl型多級沖壓離心泵整級進(jìn)行了全三維瞬態(tài)流場的數(shù)值模擬,分析泵內(nèi)葉輪與導(dǎo)葉間的動靜干擾問題?；凭W(wǎng)格分別設(shè)置在多級離心泵葉輪出口、固定導(dǎo)葉入口與泵內(nèi)流體之間的交互界面,對每個時間步求解流動方程。在任一個葉輪旋轉(zhuǎn)周期內(nèi),分析葉輪入口和出口的總壓值出現(xiàn)脈動信號頻率與葉輪葉片數(shù)的關(guān)系。分析了葉輪入口和出口處總壓波動的幅度。該三維非穩(wěn)態(tài)模擬結(jié)果為多級沖壓離心泵的水力優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。

簡要介紹了ic卡智能水表的功能模塊和設(shè)計方案,并通過solidworks軟件對ic卡智能水表進(jìn)行了三維仿真模擬。

潛水?dāng)嚢铏C(jī)是污水處理的專用設(shè)備,目前對該攪拌器的檢驗(yàn)、性能比較、優(yōu)化設(shè)計等方面的研究,采用的是試驗(yàn)的方法,而應(yīng)用數(shù)值模擬軟件優(yōu)化潛水?dāng)嚢璧难芯亢苌佟?yīng)用cfd軟件,利用多重參考系法(mrf),對潛水?dāng)嚢铏C(jī)的三維流場進(jìn)行了數(shù)值模擬計算,分析并研究了潛水?dāng)嚢铏C(jī)的流態(tài)特性,計算了湍流狀態(tài)下潛水?dāng)嚢铏C(jī)的功率準(zhǔn)數(shù),并得到了功率曲線,為潛水?dāng)嚢铏C(jī)的實(shí)際工程應(yīng)用提供了參考依據(jù)。

本文采用數(shù)值模擬方法預(yù)測由近地三維流動風(fēng)引起的建筑物的表面風(fēng)壓。文中運(yùn)用一種擴(kuò)展的ｋ－ε紊流封閉模型，導(dǎo)得了穩(wěn)態(tài)流動風(fēng)的統(tǒng)一形式的控制微分方程。采用控制容積法對微分方程作了離散，ｓｉｍｐｌｅｃ壓力校正迭代算法實(shí)現(xiàn)了非線性離散化方程的求解。實(shí)例計算與分析比較表明，本文的模擬方法改善了對建筑物側(cè)風(fēng)面和頂面風(fēng)壓值的預(yù)測。

本文采用數(shù)值模擬方法預(yù)測由近地三維流動風(fēng)引起的建筑物的表面風(fēng)壓。文中運(yùn)用一種擴(kuò)展的ｋ－ε紊流封閉模型，導(dǎo)得了穩(wěn)態(tài)流動風(fēng)的統(tǒng)一形式的控制微分方程。采用控制容積法對微分方程作了離散，ｓｉｍｐｌｅｃ壓力校正迭代算法實(shí)現(xiàn)了非線性離散化方程的求解。實(shí)例計算與分析比較表明，本文的模擬方法改善了對建筑物側(cè)風(fēng)面和頂面風(fēng)壓值的預(yù)測。

從2014年4月中旬起至今,中國地調(diào)局實(shí)物地質(zhì)資料中心分別在南京、武漢、成都和福州組織召開了四次\"全國重要地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)庫建設(shè)2013年度成果檢查驗(yàn)收工作會議\"。來自全國31個省(區(qū)、市)級地質(zhì)資料館和重要地質(zhì)鉆孔數(shù)據(jù)庫建設(shè)技術(shù)支撐單位的各參會代表共計120余人分批次參加了會議。個省區(qū)市技術(shù)支撐單位的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人分別向各參會代表匯報了本省區(qū)市鉆孔數(shù)據(jù)庫建設(shè)的

波浪是船舶與海洋工程中常見的一種動力因素,對于船舶與海洋結(jié)構(gòu)物,研究波浪的沖擊作用對其設(shè)計、強(qiáng)度分析等有著重要的意義。隨著計算流體力學(xué)的快速發(fā)展與計算機(jī)運(yùn)算速度的提升,數(shù)值造波水池逐漸成為熱點(diǎn)且技術(shù)日臻成熟,為海洋工程的數(shù)值模擬計算提供了良好的基礎(chǔ)。本文基于計算流體動力學(xué)軟件fluent,建立了三維數(shù)值波浪水槽,以源函數(shù)造波法對三維stokes波進(jìn)行了簡單模擬。本計算模型中采用n-s方程與湍流模型,用vof法進(jìn)行自由表面追蹤,對3種不同工況波浪進(jìn)行數(shù)值模擬,通過數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn),證明了fluent對波浪有良好的模擬效果。

強(qiáng)夯加固回填土地基的三維數(shù)值模擬——針對回填土地基，基于abaqus有限元軟件，采用大變形幾何非線性三維有限元方法對強(qiáng)夯加固效果進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析中考慮每一次夯擊引起的塑性變形，確定前次夯擊后土體塑性區(qū)開展的形狀，并調(diào)整塑性區(qū)的土性參數(shù)，以此作為...

軟土地基上建筑物沉降的三維數(shù)值模擬分析——受場地地質(zhì)條件的限制，很多建筑物采用高壓縮性的軟土作為天然地基，軟土地基的不均勻沉降會威脅到結(jié)構(gòu)的安全。不均勻沉降受上部荷載、結(jié)構(gòu)剛度以及土層的不均勻性等因素的影響，傳統(tǒng)的分層總和法不能全面地考慮這些...