郑万高铁不良地质三维建模与修正分析

为解决郑万高铁不良地质和特殊岩土工程地质三维模型的不充分性、地下地质现象的不可见性和地质过程的复杂性等问题，对地形测量、地质数据、测绘数据、地勘数据分析修正，建立地表地质界线、水系、交通网、覆盖层、透镜体小地质单元、岩溶系统的三维模型，通过地质与数学插值结合曲面三维模型模拟进行分析，对TIN、Grid、趋势面拟合和NURBS曲面插值和修正分析，得出描述地质不良体的几何信息、拓扑信息和属性信息。这些方法对于三维建模与修正分析过程中解析各种复杂地质体的空间信息（几何信息与拓扑关系）和各地质单元的特性信息具有一定的指导意义，符合复杂地质体表达与分析的需要，可为三维建模在工程地质边界表示与数据选取方面提供参考。     

无人机遥感技术在公路不良地质判识中的应用研究

为应对山区地质复杂区公路勘察效率低、安全风险高的局面,探讨基于无人机遥感技术的公路不良地质判识技术框架、应用方法。首先系统介绍无人机技术原理及其优势,并探讨无人机遥感不良地质判识的流程方法。以现场案例为基础,重点介绍利用无人机遥感技术在崩塌、滑坡、泥石流等不良地质判识中的应用。结果表明:(1)利用无人机遥感进行勘察精度较高,相比于人工勘察可降低安全风险,提高勘察效率,提升数据时效性及可靠性;(2)可快速构建三维模型,突破传统二维不良地质体解译技术,提升了不良地质识别精度;(3)利用构建的不良地质体三维模型,可对不良地质体的空间特征进行量测,为方案的选择与处理提供可靠的数据。     

边坡地质体三维模型及数值模型构建方法研究

利用GOCAD、CATIA和Hypermesh进行边坡地质体三维模型及其数值模型构建。首先利用GOCAD建立边坡地质体的地表面和地层分界面,然后将面模型导入CATIA中进行凸台操作和布尔操作实现三维实体模型的生成,最后在Hypermesh中对三维实体模型进行网格划分,并导入数值分析软件中,从而实现数值模型的建立。在新疆加郎普特边坡稳定性分析中应用该方法进行三维模型构建,结果表明该方法建模快捷可行。     

高速公路隧道的三维地质建模技术研究

本文介绍了高速公路隧道工程三维地质建模技术研究的有关技术问题,介绍了空间数据模型、建模要素和建模流程,分析并比较了各类方法和流程的优、缺点。基于离散光滑插值等技术,提出利用地质钻孔点、地质剖面线上的特征点和由特征点插值出剖面线上的点三者共同参与插值的方法,提出基于任意形状空间多边形生成地下隧道的方法,并解决任意地下隧道与地质体相互裁减的问题。最后以岭脚隧道工程为实例,建立包括地层信息、三维隧道、断层信息等地下结构的全景三维地质模型,将研究的三维地质建模技术进行实际工程应用,验证了方法的理论意义和应用价值。     

复杂地质边坡三维模型构建及稳定性分析

针对数值计算分析软件在建立复杂地质模型中人工简化过多、不直观等缺点,在研究曲面建模和体元建模的差别上,基于DIMINE软件建模平台,提出了使用DTM模型建立地表、线框模型建立地质体的三维地质可视化建模技术。在勘探平面图和剖面图的基础上,精确的建立了某矿区复杂三维地质模型,实现了任意剖面切割,为边坡稳定性分析提供了必要的参考。结果表明,该方法是可靠、有效的,为复杂地质三维模型提供了一种新的建模方法。     

隧道超前预报GPR正演模拟与应用研究

穿越长距离、大埋深、地质条件复杂的隧道工程在开挖过程中易发生涌水、突泥和塌方等地质灾害问题，为确保隧道施工安全有序进行，采用一种分辨率高、抗干扰能力强、高效直观的探地雷达GPR及其正演模拟技术对掌子面前方不良地质体进行超前预报。为提高对探地雷达探测不良地质体图像特征的解译，采用时域有限差分法FDTD模拟充水、充泥和充气溶洞模型，充水和充泥的软弱夹层模型，裂隙破碎带及断层模型下的GPR电磁波响应特征，并建立超前地质预报GPR正演模拟特征图库，为实际雷达探测图像解译提供理论基础。以常德市炉慈高速公路维新镇2号隧道和郴州市良回镇花岭公路隧道探测为例，结合后期开挖结果，验证了该技术可准确预测掌子面前方溶洞、富水、软弱夹层发育、裂隙和断层等不良地质体。     

岩溶隧道瞬变电磁三维超前探测技术研究

针对岩溶发育地区隧道开挖时现有地质预报技术对岩溶突水较难做出准确预测的问题，设计出大断面三维多匝小回线瞬变电磁探测技术。依据岩溶发育特点，采用数值模拟方法对隧道掌子面前方25 m和50 m处不同体积富水溶洞进行模拟，研究掌子面前方不同距离和规模的低阻异常体瞬变电磁响应特征。基于数值模拟结果，在张吉怀铁路古丈隧道岩溶发育段进行探测验证，结果表明： 1）溶洞模型在二维视电阻率等值线断面图上25 m和50 m处形成闭合、视电阻值小于60 Ω·m的低阻区，低阻区与设计的模拟体的位置和范围一致； 2）大断面三维多匝小回线瞬变电磁探测三维显示结果与现场实际揭露情况基本吻合，采用该技术能够准确预报掌子面前方17~30 m、隧道两侧20 m到隧道中轴线的充泥含水溶洞。     

伪三维与真三维高密度电法对溶洞探测效果的对比研究

为快速准确查明岩溶塌陷、滑坡、崩塌堆积等复杂地质条件下地质灾害的空间分布特征,在该类地质区,采用伪三维和真三维高密度探测技术,对其探测方式、反演模型、解释效果等方面进行了对比分析研究。结果显示,伪三维可以较清晰呈现出溶洞的现场位置及空间分布特征,真三维对地下围岩层位反馈较好,二者都与钻孔资料吻合较好。     

基于CATIA的车身后底板逆向设计

车身后底板因结构复杂、零部件多而成为白车身设计的难点,采用逆向工程方法对后底板进行了分析设计。针对逆向设计中后底板形状复杂、点云数量大、倒角、翻边及搭接等技术处理难点做了相应的优化,为产品的创新设计和缩短生产周期,以适应快速多变的市场需求提供了技术支持。通过三维建模软件对汽车后底板的逆向设计,完成了数据采集、预处理及三维模型的重建,并对逆向设计过程中遇到的问题做出合理的解答,为逆向工程方法在汽车车身设计的应用提供了参考。     

基于BIM技术的岩土工程三维地质模型创建方法研究

为了解决岩土工程中的三维地质信息模型可直接应用于指导设计、施工过程的问题，通过对常用BIM软件在三维地质信息模型创建方法、适用性的对比分析，总结出岩土工程三维地质信息模型创建的高效方法，并通过工程实际应用证明该方法高效、便捷、直观、模型信息齐全、可操作性强，基本满足设计及施工的需求。     

柴油机精确实体模型的结构化网格建立与应用

利用逆向工程获得4B26柴油机的螺旋进气道,通过三维造型软件,建立该柴油机进气道—气门—气缸的精确实体模型。应用多块结构化网格的划分思想,借助ICEM—CFD软件,完成4B26柴油机整机的结构化六面体网格划分,建立了基于KIVA—3V程序的柴油机瞬态仿真模型。计算结果表明,所建网格能够满足KIVA—3V的计算要求,瞬态模型计算的缸内压力与试验值吻合较好,实现了KIVA—3V程序在复杂计算区域上的应用,拓展了程序的使用范围。     

基于Imageware和UG的某轿车车身侧围逆向设计研究

通过测量某实物轿车,得到车身点云图。应用Imageware的点云处理功能和UG的曲面造型方法,提出了利用逆向设计来快速构建侧围模型的方法。本文对用逆向工程方法进行车身建模进行了初步探讨,并最终建立了侧围的模型,得到了逆向工程的一般步骤和建模技巧,为其他车型的逆向设计提供了参考。     

太平隧道大型溶洞的三维地质建模方法研究

以某高速公路太平隧道项目为依托，运用FLAC3D作为一款专用的岩土工程数值分析软件，不仅拥有丰富的岩土本构模型，而且还提供了自定义本构模型的功能，在模拟岩土工程中的流固耦合、非线性大变形方面也有一定的优势。但是其前处理能力较弱，对于建立含有大型不规则洞室的三维地质模型往往比较困难，而ANSYS的前处理能力较强，正好可以弥补这一缺点，因此通过对太平隧道大型溶洞三维地质建模的研究，提出了以AutoCAD，Surfer和ANSYS为过渡平台的FLAC3D建模方法，并通过工程实例验证了这种建模方法的可行性和有效性。     

基于实物模型的逆向造型技术应用

对产品的实物模型进行表面测量,按照逆向工程的过程由测量数据点云完成产品模型的三维CAD建模,在汽车工业的新产品开发中得到了广泛的应用。以汽车变速杆罩盖的三维光学测量和基于Imageware软件的逆向造型过程为例。对基于实物的CAD建模关键技术进行阐述和总结。     

Multigen Creator与HintCAD结合的道路地形三维建模

为解决道路模型与地形模型的无缝结合,以拟建道路所在的地形为研究区域,根据道路建模要求较高的实时性、精确性和真实感的特点,分析了三维仿真建模软件与道路专业设计软件结合使用的方法和技术,提出了不同软件之间模型源数据转换方法,构建了拟建道路地形的整体模型.实践证明,此方法建立的三维仿真模型符合工程规范和标准的要求,具有可行性.     

基于地质横剖面的隧道工程三维地质建模方法研究

为直观准确地表达地质与隧道工程之间的相互关系,对三维地质与隧道的建模方法进行研究。首先,提出一种基于地质横 剖面轮廓线的归一化三维地质体模型重构方法; 然后,以已建立的三维地质模型为基础,对基于隧道横断面的三维建模及隧道与 地质模型合并过程中的模型切割、分层进行研究; 最后,开发基于断面的三维隧道地质建模及可视化系统。通过建模实例显示: 采 用本文的方法能够取得良好的三维地质及隧道建模效果,直观展示隧道与地层间的相互关系,较为丰富地展现隧道的内部细节。     

反向工程在内燃机气道三维造型中的应用研究

介绍了反向工程在内燃机进气道三维造型中的应用研究。使用Surfacer10.0软件获得4气门气道分布曲线,使用三维工程设计软件Pro/Engineer实现对4气门气道的三维实体造型,为气道实体造型提供了一种现代设计的方法。