基于形变模型和有限元的3D表面重建

提出了一种利用弹性形变模型重建3 D表面的方法，该形变模型在模拟的外力作用下朝着从图像数据抽取的物体表面变形，内力维持模型的光滑性．利用动力学原理和有限元导出了表面重建的动态有限元方程．实验结果表明该方法的有效性     

基于模糊形变模型的3D表面自适应重建

结合模糊技术、形变模型和ＡＣＤ方法提出了基于模糊形变模型的３Ｄ表面自适应重建方法。在模糊分割的基础上，引入了模型的模糊外力，在该模糊外力作用下模型能逼近任意复杂的物体表面；利用ＡＣＤ方法使模型自适应地改变其拓扑结构；为了提高表面重建的速度和鲁棒性，提出多尺度重建算法。实验结果表明该方法的有效性。     

基于Unity3D的地铁线路三维模型自动生成的研究

地铁线路三维模型的自动生成有助于快速实现三维视景仿真。以线路平面和纵断面数据为基础,研究了线路路径点的坐标计算方法;采用Unity3D和C#程序,结合数据库技术,实现了数据读取与路径生成;采用线渲染器组件和生成Mesh网格的方法,实现了轨道、道岔等模型的创建;并通过Douglas–Peucker算法,实现对轨道三维模型的简化,有效提升了画面渲染速度和帧率;运用碰撞检测、消息广播等技术,实现了虚拟场景漫游和列车运行模拟。基于该研究开发的软件可快速构建地铁线路模型并进行驱动,为地铁运营场景仿真提供三维视景基础。     

基于Civil 3D部件编辑器的铁路BIM部件模型构建研究

为实现铁路线路结构参数化建模,基于Autodesk Civil 3D部件编辑器(SAC,SubassemblyComposer)研究了自定义部件参数化模型的构建流程。利用部件编辑器可视化的设计流程和参数驱动图形交互的方法,针对不同的横断面形式,构建了单线有砟轨道部件、隧道部件和多级边坡部件参数化模型,并将参数化部件与三维地形曲面模型相融合,在三维可视环境下实现设计部件的工程量精确计算。通过SAC创建的部件具有设计参数更改方便、建模迅速、交互性强、形象直观的优点,是铁路BIM应用部件建模一种有效的方法。     

基于精细修改法的有限元模型修正

提出了一种基于精细修改法的有限元模型修正方法,该方法具有在修正后系统矩阵仍维持主对角阵的优点,是元素型修正法的一种,但与早期的元素型修正法——限定带宽法相比,克服了多次迭代且修正结果仍不够精确的缺点。与传统的有限元模型修正Berman法相比,减少了运算量并提高了精度,而且还可在修正过程中考虑结构质量矩阵和刚度矩阵中元素之间的约束关系。仿真计算结果表明该方法对有限元模型的修正有效。     

2D与3D模型预测石太客运专线特长隧道涌水量

研究目的：目前较为常用的隧道涌水量的预测方法为专业理论方法,其精度不高。为此,利用计算机技术来寻求新的方法,并预测石太客运专线特长隧道涌水量,从而指导现场施工。研究方法：理论模型与2D、3D数学模型相结合,合理设定边界条件使数学模型接近实际情况。研究结果：利用有限单元法建立二维与三维预测结果互相吻合,且与现场观测数据非常相近。研究结论：本预测方法具有指导现场施工的作用,对同类地区的隧道涌水量计算有借鉴意义。但三维数值模型预测的隧道涌水量值都小于二维数值模型的预测值,这主要是在对单元划分处理时偏于简单化所致,需在以后的工作中对程序做进一步改进。     

广义摩尔库仑模型及其在FLAC3D中的实现

为了进一步研究材料的本构模型,并对岩土工程中本构模型的研究提供参考,基于摩尔库仑理论关于材料塑性屈服是因为在某截面上的剪应力超过一定值的假设,进行三维应力状态下塑性屈服准则以及流动法则的推导,得出三向应力状态下的本构模型。利用FLAC3D的二次开发接口,通过Visual Studio2008将推导出的本构模型写成一个动态链接库文件.dll,并导入FLAC3D。结合1个算例将开发出的模型同经典摩尔库仑模型进行比较。研究结果表明:推导出来的广义摩尔库仑模型在应力加载过程中,在三维斜截面上先于经典摩尔库仑模型产生塑性屈服,即剪应力在三维斜截面上超过了屈服极限强度。     

基于VR及3D打印技术的解剖病理仿真实验室的构建

虚拟现实(virtual reality,VR)是以浸没感、交互性构思为基本特征的计算机高级人机界面,是近年来数字化教学的新趋势。3D打印(3D Printing)技术在先进制造业中有着广泛的应用,同时在医疗行业中的应用也开始快速发展。电子计算机断层扫描(Computed Tomography,CT)和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)等医学影像学数据,可以三维重建人体数字化模型。将这些数字化模型整合到VR互动实验平台或3D打印成具体的实物,构建解剖病理仿真实验室,能降低教学成本、提高教学效率和效果。     

基于Pro/E的塑料模3D设计

1概述 利用Pro/E能快速方便地进行模具的3D设计.这里以已构建好的圆盘模型(见图1)为实例,介绍应用Pro/E 进行塑料模具设计的基本方法和步骤(以Pro/ENGINEER 2001中文版,设置成中英双语菜单为例).     

基于REBAR模型的空气弹簧有限元分析

利用MARC非线性有限元分析软件建立空气弹簧有限元模型，帘线增强结构采用REBAR单元，计算研究了胶囊基体和帘线增强各自的应力情况，分析了帘线材料参数对胶囊强度和刚度的影响。     

基于Unity3D的现代有轨电车路口场景仿真

基于Unity3D引擎,对现代有轨电车进行路口场景仿真,设计前期的场景模型、社会车辆行驶模块、行人行动模块、交通信号灯变化模块、雨雪天气变换模块等。在Visual Studio平台上运用C#脚本语言进行场景仿真,仿真结果表明,有轨电车、社会车辆和行人能按信号灯正确有序行驶和行走,能够真实反映路口场景,为有轨电车司机提供了一个提前熟悉路口场景的学习平台,具有一定的应用价值。     

3D可视化技术在日本铁路基础设施检查中的应用

为实现高效、高精度的铁路基础设施检查,日本铁道综合技术研究所基于 3D 可视化技术,开发出铁路基础设施目视检查辅助系统。该系统可在计算机上以 3D 模型的形式对被检基础设施进行再现,从而提高检查的效率和精度。文章将对该系统及其应用进行介绍。     

3D打印技术制作解剖病理模型在外科解剖教学及临床中的应用

3D打印(3D Printing)技术在现代制造业中有着广泛的应用,在医疗行业中的应用也开始快速普及。3D打印技术通过CT(Computed Tomography,电子计算机断层扫描)或MRI(Magnetic Resonance Imaging,磁共振成像)等医学影像学数据,重建人体三维的数字化模型,并将这些模型打印成具体的实物,可供外科医生及医学生分析病情、设计手术方案、进行手术方案演练等,有很强的临床实用价值。     

基于ANSYS对斜拉桥结构状况评估的有限元修正模型

针对运营多年的斜拉桥结构状态变化的情况,研究基准有限元模型的建立过程。基于ANSYS平台,建立三主梁模型;通过不断修正拉索实常数,使拉索索力与静动载试验实测索力相一致,并将模型计算结果与静动载试验结果进行对比分析。研究结果表明:修正索力后的三主梁模型能作为既有斜拉桥的基准有限元模型。     

基于3D技术的转辙机仿真操作平台设计与实现

为解决当前高等院校在铁路信号专业教学中缺乏信号设备进行实物展示的问题,以3D MAX和Unity 3D为开发平台,借助TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)协议,设计转辙机仿真操作平台,实现车站现实环境仿真及转辙机动作的3D展示,从不同视角展现转辙...     

基于Unity3D的动车转向架虚拟拆装培训系统研究

以某动车转向架为研究对象,基于Unity3D引擎开发平台,创建三维虚拟交互环境,运用数据库技术对系统数据存储与管理,使用NGUI插件中iTween类方法实现转向架虚拟拆卸与装配,设计开发动车转向架虚拟拆装培训系统。该系统具有真实的培训场景及操作说明、不受时间和场所的限制、交互性强、培训效果明显等特点,弥补了传统教学培训的不足,对于降低教学成本、提高学习效率具有重要意义。     

屏蔽DXF图形交换文件的3D矢量

本文应用向量代数的原理，重点阐述ＤＸＦ文件中存在３Ｄ矢量的实体坐标集群的文件格式，并推导出从产体坐标到世界坐标转换的编程数学表达式。     

基于4D模型的桥梁施工进度动态仿真

针对传统施工进度管理工具在表现方式上的缺陷,提出应用3维可视化进行桥梁施工管理的重要性。结合桥梁3维模型、施工进度和资源强度计划,创建了桥梁施工进度及资源管理4D仿真模型,开发了大型桥梁施工过程3维仿真系统。利用该系统可以结合桥梁3维模型,对桥梁施工进度计划、资源需求情况进行动态模拟,方便用户对施工进度及资源强度等信息进行可视化的预测和查询,实现了桥梁施工项目的可视化管理和控制,为4D-CAD及仿真技术在桥梁施工管理中的进一步研究与应用提供了重要思路。     

基于3D GIS的铁路房地产信息管理系统研究与开发

以铁路线路周边区域的地理空间数据为基础,集成铁路基础设施、构筑物、房地产等三维模型数据,并收集线路信息、房屋信息、土地信息等相关资料,建立房地产信息数据库,开发相关业务功能,满足三维可视化界面下的场景浏览定位、房产信息查询、三维空间分析、日常更新维护等需求,实现铁路房地产信息的三维可视化管理。     

基于数字孪生模型和状态监测系统的道岔预测性维修

随着智能制造和数字技术的进步,通过持续监测道岔状态以实现其预测性维修已成为可能。为根据列车和道岔间的相互作用构建道岔预测性维修技术体系,文章首先提出通过将多体仿真和有限元分析相结合,分析列车-道岔间相互作用,以确定道岔易损伤位置及相关传感器布设位置的建模方法;然后将有限元分析所得的钢轨动态柔度和接触力结果与多体仿真模拟计算结果进行比较,以验证模型的有效性;最后展望将数值模拟模型转化为数字孪生模型,以及利用3D打印技术实现基础设施智能监控的未来愿景。