3D可视化设计在船舶航行状态监控系统中的应用

为打造具备全面、可视化显示能力的船舶航行状态监控系统,设计基于3D可视化的船舶航行状态监控系统。首先采集航行环境信息,计算船舶碰撞风险度,使用基于3D可视化设计的航行状态显示模型,将航行状态信息,全方位显示于3D可视化显示模块的界面之中,并对计算的风险度信息进行突出标识,实现船舶航行状态的远程、三维、可视化监控。经测试可知,此系统可以全面显示船舶的三维航行环境信息,且碰撞风险信息清晰突出,优化了船舶航行状态监控的全面性与可视化性能。     

基于VR技术的船舶航行视景数字化三维建模

以船舶航行提供可视化数字化视景为目的,提出基于VR技术的船舶航行视景数字化三维建模方法。通过采集地形数据、电子海图、三维实拍等资料,建立船舶视景模型文件、标物视景模型文件。使用3D MAX三维建模软件构建水面与陆域物标的三维模型,通过VR技术中Creator软件建立地形地貌模型。使用3D MAX三维建模软件建立船舶三维模型,并对模型进行网格重建、纹理映射以及组合渲染,从而得到完整的船舶航行视景数字化三维模型。实验表明,该方法可有效建立船舶、地标物三维模型,具有较好的船舶网格模型重构能力,可有效呈现船舶右回旋时航行视景数字化信息,应用效果较为显著。     

船舶操纵模拟器中三维场景库的雷达图像模拟

现有船舶操纵模拟器中雷达图像的模拟多是基于二维海图,生成的图像和真雷达图像之间有一定的差距。根据雷达所在位置及扫描范围,基于三维场景库模拟雷达图像,实时访问场景库获取模型的相关信息。采用圆周扫描方式,以射线组模拟雷达电磁波的波束,并利用射线与三角形求交计算物标的回波位置,在计算回波强度时考虑了物标反射面自身因素的影响。经模拟得出了较好的雷达图像。     

温州港深水航道三维潮流数值模拟

根据实测资料对温州港大小门岛港区深水航道海区的三维潮流特征进行了分析.针对工程海区岸线不规则、地形复杂、岛屿众多、存在动边界等特点,使用垂向σ坐标变换技术,建立了基于不规则三角形网格的三维潮流数学模型,提出了三角形网格三维潮流数学模型处理动边界的方法.使用现场资料对模型进行了验证,潮位、不同水层的流速和流向均与实测资料吻合良好.在模型验证的基础上,对温州港深水航道工程实施后的三维流场进行了模拟,对表、中、底层流速流向的变化进行了分析,时航道表层最大横流进行了计算.建立的三维模型非常适合于复杂河口海岸地区的三维潮流场模拟.     

耙吸挖泥船信息化监测系统开发

自主开发的耙吸挖泥船信息化监测系统,通过分布式处理、虚拟端口、冗余和无缝切换技术提高了可靠性稳定性;通过软硬件自主组态功能实现了强大的适应能力,降低了用户应用成本;实现了AIS和雷达信息在疏浚监测界面的集成应用,保障船舶安全,降低船员劳动强度;实现了三维操耙和三维地形功能,提高了疏浚施工的安全性、质量和效率;更加强大易用的疏浚施工分析和回放系统,加强了疏浚施工的可追溯性,有利于提高管理效率;兼具其它实用特色功能的独创应用.     

三维裂纹扩展时动态应力强度因子的有限元研究

三维裂纹在动态断裂力学中,由于其数学和物理上的复杂性,求解其动态应力强度因子受到一定的约束。文中主要介绍了利用有限元分析软件ANSYS来求解三维动态应力强度因子。     

AM12软件电气建模优化方法探讨

本文介绍了我院应用AM12（AVEVA Marine 12）软件进行海洋工程设计的背景及使用情况,分析了现有的电气建模方式与方法,并着重讨论了自主完成的电气建模优化方法与AM12软件电气设计相关的二次开发情况。     

施工环境下风积沙地区公路岸坡稳定性分析

针对风积沙地区公路桥梁岸坡设计中施工便道岸坡模型构建的困难性,提出一套基于实际施工环境下的岸坡稳定性分析方法。首先,提取施工便道模型各点三维坐标,运用犀牛软件重新拟合岸坡坡面,建立天然工况模型;其次,将便道地形点引入模型,并把原坡形重合地形点剔除,建立三维岸坡施工便道修筑工况模型;最后,以在建项目内蒙古西拉木伦河特大桥岸坡为研究对象,运用FLAC3D分析天然工况和施工便道开挖模型的稳定性,与传统二维分析方法进行对比,并通过施工探究该分析方法的准确性与可行性。     

基于3D打印技术的粗集料标准模型制备效果研究

结合目前较成熟的光固化成型技术和数字化光处理技术,开展3D打印规格集料的尝试。首先对采集的粗集料开展三维扫描测试,然后采用3D打印技术制作集料,实现不同粒径集料规格的统一化;最后对打印集料与天然集料的力学强度、物理性能、体积指标进行比对,探讨3D打印技术制备标准规格集料的可行性。研究表明:树脂类材料弯曲性能优良,硬度接近天然集料;树脂基碎石密度较轻,质地均匀,形状一致,有助于改善施工均匀性和制作轻质混凝土材料;采用光固化成型技术和数字化光处理技术方式打印的集料形态接近,与天然集料的体积指标偏差较小,基本可以实现5 %以内的制备精度。制备规格均一的标准沥青路面集料成为可行。     

基于数值模拟的两种隧道开挖工法对比研究

根据某隧道的地质资料与施工条件,建立了包含开挖步骤的隧道三维有限元数值模型,开展了相应的施工参数优化分析。施工工法方面,对比了三台阶法与CD法,两种工法的最终沉降与应力差异不大,但三台阶法的沉降增长速率与应力释放速度明显较高,对开挖后的支护工序有更严格的时间要求;开挖进度方面,对比了1.6m、2. 4m、3. 2m开挖进尺下的围岩沉降变化,发现开挖进度对最终沉降影响不大,但对沉降速率影响明显,建议断面开挖进度不宜超过3. 2m/次。