基于Civil 3D的三维地质覆盖层建模技术及应用

Civil 3D作为一个面向岩土勘察行业BIM设计及应用的解决方案,已成为三维地质建模实现技术之一。针对水运工程勘区场地覆盖层不同工程地质特点,采用"点-面-体"三维地质模型的构建思路,分别提出单一和复杂覆盖层地质模型建模方法。结合某船闸工程案例,通过覆盖层边界线导入、曲面分割、曲面围合等技术,实现场地三维地质模型表层岩土体精细化表达,准确直观地展示了勘区覆盖层地质发育与分布情况。研究成果对于后续土方量计算、基坑开挖设计等岩土勘察BIM应用具有重要实践意义。     

基于BIM的水运工程地质三维设计系统开发与应用

为提升水运工程岩土勘察专业精细化设计水平,基于BIM技术开展水运工程地质三维设计系统开发与应用研究,采用MicroStation平台二次开发具有专业工具集及资源库的MR-Geo系统,实现了接口数据处理、具有岩土属性信息的三维地质模型生成、图纸输出、成果计算分析等主要功能。结合工程应用实例,验证了系统的可行性与正确性,为类似的工程需求提供借鉴和参考。     

三维地质模型在水运工程中的应用

三维地质模型是水运工程BIM应用的发展方向之一,无论是在设计阶段还是施工阶段都能起到重要作用。文中描述了利用AutoCAD Civil 3D软件的地质岩土模块(Geotechnical Module)建立三维地质模型的方法,并就其中的关键技术,如钻孔数据的处理、夹层的近似假设、地质模型的出图方式等进行详细说明。最后结合某海堤工程案例,对三维地质在实际项目中的应用做了阐述。实践证明,利用Civil 3D软件建立三维地质模型,可以满足水运工程BIM应用的需求。     

CATIA在尾矿坝地质建模中的应用

随着建模技术的不断发展进步,三维地质建模技术应用越来越广泛。本文主要通过一个具体的工程实例来简单介绍CATIA在尾矿坝地质建模过程中的应用。详细给出了运用CATIA建立地质模型、尾矿坝模型所使用的方法,调用的相关功能命令。结果表明:运用CATIA能够比较快速的建立三维地质模型与尾矿坝模型,真实地反映地形地貌以及尾矿坝的特征,使尾矿坝的地质模型更加的准确、真实。     

水运工程勘察设计BIM技术联合应用探讨

结合水运工程实例，开展了BIM技术在勘察设计全过程的联合应用，主要在平台选用、数据处理、模型建立、接口转换、数据共享及勘察设计BIM模型综合应用等方面进行了研究。基于北京理正工程地质勘察软件建立了三维地质体模型，利用理正Revit插件将勘察模型导入BIM平台软件Autodesk Revit,并基于导入的模型进一步对工程设计计算、模型组装、成果整合和数据共享技术等进行了全面的研究探索，总结了应用流程和技术经验，打通了水运工程勘察设计BIM联合应用的技术通道。     

基于Civil 3D的三维地质建模方法及应用

三维地质建模是实现岩土勘察BIM动态设计的关键,如何快速、高效地建立能直接应用于指导设计施工的三维地质模型,是工程实践应用中的难点之一。以厦门第二东通道工程地质勘察项目为例,依据野外实测的地形测量数据及钻孔、物探等地质数据,利用Civil 3D强大的曲面功能,首先建立地形曲面和地层曲面单元;其次,利用Civil 3D中"由曲面提取实体"等工具,自地表而下逐层建立三维地质体,并整合生成最终的三维地质模型。此外,通过二次开发建立基于Civil 3D三维地质模型任意剖切补充模块,实现了地质模型的任意剖切及栅格图生成;同时,通过部件编辑器功能,针对沉管基槽进行开挖设计。工程应用结果表明,该建模方法便捷、直观且高效,所形成的模型能直接应用于指导工程设计和施工。     

水运工程岩土勘察计算机辅助系统

随着BIM技术的出现和推广应用,工程界对岩土勘察的信息化发展提出新的要求,比较突出的是可视化表达和勘察信息的传递。基于此,采用国际领先的图形开发组件HOOPS,结合数据库和网络技术,开发了基于CS架构的水运工程岩土勘察计算机辅助系统。该系统针对水运工程岩土勘察的特点和作业流程,提供勘察数据整合及处理、三维地质建模、勘察成果统计分析、数据检查和校审等功能,以及与常用软件的数据接口,能提高勘察资料整理的效率,提升勘察成果的质量,为下游专业提供可靠的三维地质模型。水运工程岩土勘察计算机辅助系统将原来的二维图表辅助模式转变为在三维场景下的辅助模式,并产生勘察三维成果,为水运工程勘察设计企业应用BIM技术进行三维设计提供了有益的支持和参考。     

三维可视化配筋在异形沉箱浮坞门设计中的应用

为进一步深化建筑信息模型在水运工程设计与施工领域的应用范围,以信息化技术促进水运工程设计与施工的效率提升,依托某沉管预制厂深坞区全钢筋混凝土沉箱结构预制工程,引入了HIDAS构件配筋软件,针对复杂异形沉箱浮坞门的钢筋模型创建、出图、计量及模型交付等进行研究。研究结果表明：采用Revit软件及HIDAS构件配筋软件相结合的方法,实现结构的三维可视化配筋方案适用于水运工程复杂结构的三维配筋,图纸及计量成果符合规范要求;基于模型与计算交互的配筋方案优化技术可以有效的优化钢筋布置方案,从设计层面提高结构的承载力。本课题研究成果可为类似工程提供参考。     

基于BIM+Rhino的FLAC3D复杂地质体建模

针对FLAC3D软件难以充分利用BIM模型的问题,采用BIM技术建立参数化的三维地质模型,在Rhino中裁剪模型、建立堆载体模型、合并模型并初步建立网格,导入到kubrix进行网格划分,在FLAC3D中运用强度折减法计算地基稳定安全系数。结果表明:Geotechnical Module能够方便准确地生成参数化的三维地质模型,Rhino+kubrix有效地解决了三维地质模型在FLAC3D中的应用问题,实现了BIM模型和数值模拟软件的信息互通,提高了计算结果的准确性。     

Dynamo可视化编程平台在水运工程设计建模中的应用

BIM技术的蓬勃发展,实现了工程设计从二维图纸到三维模型的跃迁,但存在建模工作量大、二次开发门坎高等问题。针对水运工程设计建模中手动建模工作复杂、重复构件多的问题,引入Dynamo可视化编程平台。通过可视化编程和参数化建模方法,利用码头前沿线、陆域地形等边界条件计算出模型构件的相对位置关系,利用Dynamo节点调用Revit族库建立码头前沿框架模型并修改模型参数,解决了三维手动建模重复劳动且不易修改的问题,提高建模速度和精度,为BIM技术在水运工程三维建模中的深入应用提供借鉴和参考。     

基于3D扫描的全息处理及三维构图技术研究

在船舶改装工程中,采用传统的人工手段进行测绘,不仅工作量大,耗时长,而且数据精度难以保证.同时手工测绘的图纸资料无法输入到三维设计软件中,不利于原船结构系统与改装部分的接口管理.本次研究引入了3D激光扫描技术,对原船进行自动扫描,并生成三维模型,直接导入到三维软件中进行设计,缩短了测绘的时间,提高了测量精度,很好的解决...     

三维波对船舶运动响应影响研究

通常情况,实际海况的波浪更接近三维波,而在船舶运动预报时,目前主要考虑二维波(长峰波)中的响应,不能真正反映船舶在实际海浪中的运动.文中利用不同方法(频域方法、时域方法以及模型)研究了三维波的方向扩散性对船舶运动响应的影响.三种方法得到的三维波对船舶运动的影响是一致的.结果显示,在研究实际海况中的船舶运动时,考虑三维波的方向扩散性是非常重要的.     

基于Unity3D的船舶航迹三维显示系统

传统的船舶航迹三维显示系统存在数据处理速率低、三维显示精准度低的缺陷,为此提出基于Unity3D的船舶航迹三维显示系统。系统的核心部分是软件部分,所以主要对系统软件进行设计。根据系统的目的提出航迹三维显示系统的总体架构,将获取的船舶航迹参数进行处理得到ADS数据,然后对其进行颜色处理,并将处理后的数据存储为KML文件。采用Unity3D游戏引擎对三维显示背景进行搭建,通过数据信息子系统的建立与三维显示背景的搭建,实现船舶航迹三维显示系统的运行。实验结果显示,设计的船舶航迹三维显示系统的数据处理速率与显示精准度均比传统系统高出30%及20%,说明设计的船舶航迹三维显示系统具备极高的有效性。     

一种基于Civil 3D平台的三维地质建模改进方法

Civil 3D作为一个面向勘察岩土行业BIM设计及应用的技术方案,已成为实现三维地质建模的常用技术软件。针对Civil 3D在三维地质建模中实现钻孔数据可视化的问题,进行克里金(Kriging)插值算法及优势的研究,采用"点-面-体"三维地质模型的构建思路,提出采用纵断面插点和Kriging插值对地质层钻孔数据进行内插填补,得到一种改进的地质层三维模型。结果表明,经Kriging插值处理的地质层曲面较为光滑,所创建的地质岩土体可更精确直观地表达地质层发育和分布情况,研究成果对于勘察岩土单位开展BIM工作具有借鉴意义。     

一种二维态势显示与三维视景一体化系统设计与实现

在介绍当前二维态势编辑软件与三维视景仿真软件优缺点的基础上,提出一种二维态势编辑显示与三维视景显示一体化的思想来解决独立的二维态势与独立的三维视景显示的不足之处,有机地结合了二维态势的宏观性、整体性、抽象性和三维视景的现实性、直观性的优点,克服了二维态势的抽象多义性和三维虚拟场景漫游的迷失感,并且编程实现该设想.     

基于一维方法和三维方法的模型尺度及实船尺度船舶阻力预报

考虑到船舶设计之初在已知船型参数有限的前提下需要进行船舶阻力计算,提出一种一维船舶阻力计算方法;考虑到船型确定后需要进行精细化的船舶阻力计算,以获取更多的流场信息或相对于一维方法的对比分析结果,提出一种三维船舶阻力计算方法。以具有真实物理水池船舶阻力试验结果的KCS船为例,分别基于一维方法利用NavCad软件和三维方法基于STAR-CCM+软件进行KCS船模型尺度与实船尺度下的船舶阻力计算,2种方法的船舶阻力计算结果与真实物理水池试验结果对比误差均在2%以内,验证了2种方法的准确性和可行性。     

The effect of finite depth on 2D and 3D cavitating hydrofoils

The iterative numerical method that has been developed for cavitating hydrofoils and surface piercing bodies moving inside a numerical towing tank is modified and extended to the case of fully submerged, both two- and three-dimensional cavitating hydrofoils in water of finite depth, and the effects of subcritical speed, critical speed and supercritical speed are investigated in detail. The iterative numerical method based on Green’s theorem allows separating the cavitating hydrofoil problem, the free surface problem and finite bottom problem both in two and three dimensions. The cavitating hydrofoil surface, the free surface and the surface of finite bottom are modeled with constant strength dipole and constant strength source panels. While the kinematic boundary condition is applied on the hydrofoil surface, a dynamic condition is applied with a cavity closure condition on the cavity surface. The source strengths on the free surface are expressed in terms of perturbation potential by applying the linearized free surface conditions. No radiation condition is enforced for downstream and transverse boundaries. The source strengths on the bottom surface are zero because of vanishing normal velocity. The method is applied to 2D and 3D cavitating hydrofoils, and the effect of finite bottom on lift and drag coefficients, cavity number and wave elevation is investigated.     

基于三维体验平台的模型质量管控架构设计研究

针对目前船舶生产设计过程中三维模型质量不统一的问题，对船舶生产设计建模特点进行分析，梳理并整合了各专业设计模型质量检查业务需求。基于三维体验平台，对三维模型质量管控架构设计进行研究，提出了船舶生产设计质量管控方法，并制定了质量管控平台框架式设计方案，并借助开发工具进行了功能开发，对模型实施质量闭环管理，实现了对三维模型质量的有效管控。