箱梁三维实体自动建模方法研究

三维实体模型能够直观、完整地反映立体的几何与特征信息。在对结构特征、模型变量与建模过程进行分析的基础上,总结箱梁结构的建模规律,提出适合于不同类型桥梁结构的建模方法及建模中应注意的问题。借助VC++和ObjectARX工具,通过创建图形实体及其面域,形成建模参数,运用AcDb3dSolid类建立的对象容器,建立桥梁结构三维实体的拉伸、扫掠和放样接口函数,并对立体添加颜色或材质。运用图形变换和布尔运算,对三维实体进行整体组装,实现了桥梁结构三维实体自动建模。     

有限元软件梁杆单元局部坐标系的简化确定方法

有限元软件(如SAP2000、ETABS、Midas等)的梁杆单元在工程结构设计和理论分析中有着广泛的应用。对于复杂三维空间结构,需要确定梁杆单元局部坐标系以定义单元截面几何特性、输入单元荷载、处理软件输出的结构内力和变形等结果。上述软件中,确定梁杆单元最终局部坐标系涉及三维坐标转换问题,传统的方法是基于泰勒级数展开的线性模型转换方法和基于罗德里格矩阵的三维坐标转换方法等,以上计算方法涉及繁琐的矩阵变换和计算,不利于理解和应用。在现有传统方法基础上,简化了旋转矩阵的确定过程,建立了最终局部坐标系在整体坐标系中的简化确定方法。简化方法无传统方法对旋转角和精度的限制。验算结果表明,与基于罗德里格矩阵的三维坐标转换方法相比,简化方法是正确和有效的。     

3DSMAX在技术方案演示中的应用

用实例简要介绍了利用I-deas的三维实体模型进行3dsmax动画制作的整个过程。     

基于三维线形坐标系的轨道静态平顺性数据处理方法研究

采用三维线形坐标系统作为轨道静态平顺性评价的坐标基础,研究基于三维线形坐标系的轨道静态平顺性检测数据处理方法,主要包括工程坐标系与三维线形坐标系的转换方法、三维线形坐标系下轨道几何参数偏差计算方法以及基于三维线形坐标偏差的轨向与高低不平顺值计算方法。并通过实例计算,验证了方法精度和可行性。     

Global Mapper在新建铁路前期选线中的应用

新建铁路项目前期选线过程中,快速建立研究区域内的DEM尤为重要,而前期方案研究常因缺少矢量化地形图而使项目受阻,GM恰可利用免费的全球SRTM高程数据生成等高线并创建DEM。同时,GM还可以输出研究区域内可视化、真实的三维地形,直观展示出地形变化特点,方便前期方案展示与决策。从创建DEM和三维地形可视化两个方面阐述GM软件在新建铁路项目前期研究中的应用过程,并以实际项目证明软件的应用价值,最后分析其应用过程中存在的问题,指出其发展方向。     

基于Revit的城市轨道交通车站主体BIM模型参数化建模研究

我国BIM技术发展很快,但核心建模软件Revit在创建模型时仍有很大局限性.通过建立输入关键参数与模型几何参数的映射关系,并利用软件平台中参数之间既定的相互约束形成另外的参数集,进而生成实体模型,达到少量参数驱动即可快速完成模型创建的目的,大幅提高轨道交通车站建筑信息模型创建的效率和准确率,为信息模型的快速创建提供了新...     

地方独立坐标系与WGS-84坐标系转换方法及应用

根据n(n≥3)个点的地方独立坐标及对应的WGS-84坐标,结合平面坐标转换模型、布尔莎模型和三维坐标差转换模型,完成了地方独立坐标系与WGS-84坐标系转换参数的计算。基于该转换模型,利用Google Earth COM API、LibKML等开发接口,完成了AutoCAD数字地形图数据到Google Earth上的三维表示。     

基于OSG的铁路站场三维场景层次细节建模研究

研究目的:BIM建模的重要环节是实现三维可视化模型的创建。在铁路站场的设计工作中,实时生成的三维场景模型可为设计成果提供参照,增加设计的准确性。但站场设备众多且庞杂,如何组织数据,快速生成适应站场设计阶段方案修改要求、调度流畅的实时三维可视化模型是创建三维场景模型的难点。研究结论:(1)提出层次细节三维站场模型构建方法,解决了大数据量模型加载时间长、硬件要求高的问题;(2)提出合理的数据管理结构,创建设计数据独立于建模过程的建模方法;(3)基于本文方法完成站场三维场景平台搭建,可实现站场三维快速建模、动态加载和交互式浏览,显著提高工作效率;(4)该研究成果可广泛应用于公路、隧道、水利等其他工程领域的三维层次细节建模及三维场景管理中。     

盆式橡胶支座结构及混凝土墩台非线性有限元分析

利用平面轴对称模型替代传统的三维实体模型,对盆式橡胶支座进行了较全面的非线性接触有限元分析,并将不同支承形式下的数据进行了对比。研究了弹性支承时混凝土墩台的受力情况,并较系统地探讨了支座和混凝土墩台之间的关系,提出了工程应用中增大支座结构安全度的方法。     

CMC-16道岔打磨车走行齿轮箱箱体的有限元分析

建立了CMC-16道岔打磨车走行齿轮箱箱体的三维实体模型并进行了有限元分析。对箱体在最大载荷作用工况下的结构强度作了计算与校核。     

桥梁三维实体有限元模型建立方法

提出桥梁三维实体有限元模型的建立方法和基本流程 ,并编制与之相应的前处理程序。生成模型的步骤包括 :横截面定义、平面设计、立面设计、单元生成。最后以一个单箱双室弯梁桥为例说明了模型的建立过程。采用的方法 ,使得桥梁三维实体有限元模型建立变得方便和容易     

城市轨道交通站台门参数化三维建模软件开发与应用

随着城市轨道交通飞速发展,站台门得到广泛运用,其设计工作量以及业主对站台门BIM(建筑信息模型)设计需求与日俱增。为了提高设计质量与效率,研究站台门系统结构组成、安装设计工艺与模型特征参数,利用遍历命名技术与基于模型特征化的三维设计技术,开发了站台门参数化三维建模软件。实现了站台门参数化建模和自动装配,提供了可视化模型,并在5 min内响应设计方案,为站台门BIM设计打下基础。     

铁路线路三维可视化设计方法研究

着重介绍了利用航测或外业勘测地形数据,在微机上建立设计线行经地区的三维空间的地形模型;利用平面、纵断面、横断面及桥、隧、路基等设计数据建立线路三维模型,以及将这两个模型拼合在一起形成铁路线路三维景观模型的方法.该方法的特点是在拼合地表曲面和线路表面时采用了分治算法,故计算工作量较少且速度快.在此基础上,通过集成Auto CAD及3DS即可达到对铁路线路进行三维造型的目的.     

基于GIS的不良地质三维建模及线路优化设计研究

现代选线设计更为注重地质选线、环境选线的理念,需要对选线区域的地质问题进行有效的可视化表达。基于Arc GIS对三维数据处理及其可视化功能,在建立三维地形环境的基础上,通过获取不良地质的矢量、栅格数据以及钻孔数据,建立不良地质实体模型,并将其叠加到三维地形中得到三维地质选线环境,从而对经过不良地质区域的线路进行更加全面地平立面绕避方案比选,解决单一平面绕行引起的方案缺失问题,使线路设计方案更具科学性。     

针对高铁车站的三维模型格式转换与集成展示

分析主流三维建模软件和转换软件的特点，针对不同软件生成三维模型的特性研究定制了对应模型转换流程，使用ArcGIS PRO软件将车站BIM模型及车站3D MAX模型转换为支持格式并在Web平台上发布，实现了不同格式的三维模型在WebGIS系统中的集成展示及车站的全方位可视化管理，显著提高了高铁车站可视化管理水平。     

面向虚拟样机的车辆转向架设计自动化及属性获取

样机数字化模型和性能虚拟试验是铁路机车车辆虚拟样机工程的核心。围绕铁路机车车辆虚拟样机的产品模型,在开放式的CAD平台上,采用模块化和组件的技术思想,以机车车辆关键部件转向架为对象,研究机车车辆产品三维参数化设计的自动化方法。由模型数据基于Parasolid的数据交换,将模型无缝转到CAX-A的CAD系统,并获取零部件的属性数据。在CAD设计软件SolidWorks系统中,用户通过客户应用程序对组件对象模型及其属性进行操作;在自己开发的应用软件中实现诸如选择、创建实体、零件调入等功能。运用这些功能,可以方便地操纵CAD软件内部的几何实体,进行参数控制,从而实现零件和装配的自动化设计。     

斜交框架桥的有限元分析

研究目的：探寻一种简便可行、能够用来指导框架桥设计的计算方法。 研究方法：运用MIDAS有限元分析软件，分别建立厚板单元的三维空间模型和平面刚架的二维平面模型对某斜交框架桥进行分析，并采用对比法对2种模型结果进行对比。 研究结果：给出了用MIDAS分析斜交框架桥的详细分析过程，得出斜交框架桥三维空间模型和二维平面模型分析的结果，并得出2种模型计算结果的差别。 研究结论：斜交角度较小的框架桥，需采用三维空间模型计算分析来指导桥梁设计。运用MIDAS有限元分析软件建立三维空间模型计算斜交框架桥，方法简便，结果能反映斜交框架桥的空间受力特性，可用来指导桥梁设计。     

预应力连续刚构桥梁BIM精细化建模实例

桥梁BIM模型构建技术是运用BIM建模软件建立参数化3D、4D乃至n D桥梁BIM模型,运用信息模型基础数据为桥梁全生命周期服务,为参与桥梁建设各方提供信息化交流平台,为实现建设对象可视化、施工进度控制动态化、信息数据采集智能化提供技术支持。以湖润1号大桥的3D、4D模型构建为例,阐述采用Revit构建大桥模型全过程,提出一种桥梁BIM模型精细化构建的方法与思路。     

基于三维空间模型的铁路站场平纵横一体化设计软件研究

在分析铁路站场专业现有辅助设计软件不足的基础上,根据铁路站场专业设计工作特点,对铁路站场设计软件的需求分析、框架结构、软件流程等进行研究,提出基于三维空间模型的铁路站场平纵横一体化设计模式。该设计模式以构建铁路站场设备三维空间模型为基础,以站场设备三维数据与设计视角数据动态双向刷新为纽带,实现了铁路站场设计过程中的平纵横联动修改,提高了铁路站场设计效率和设计质量。     

HX_N3机车轴箱体铸造工艺及模具CAD/CAM技术的应用

HXN3机车轴箱体由于具有复杂的三维曲面设计结构,采用传统的二维工程图进行铸造工艺及模具设计与制造,设计与制造周期长、模具尺寸精度低,尤其对于复杂三维曲面结构,模具制造时极为困难。现尝试应用UG软件CAD/CAM技术,用HXN3机车轴箱体三维实体设计模型进行铸造工艺和模具三维设计,并通过对UG数控加工编程技术及后处理功能的开发,完成了HXN3机车轴箱体模具数控加工。实践证明,该技术具有铸造工艺设计图形直观、便于工艺分析,有利于铸造工艺的模拟和模具的设计、数控加工等。并可提高铸造模具制造效率和精度,缩短产品开发周期,满足铸件尺寸精度要求,该技术的应用将为铸造工艺设计和模具制造提供一新的方法和手段。