浅谈岩土工程可视化仿真方法及其实现

《浅谈岩土工程可视化仿真方法及其实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京交通大学硕士学位论文岩土工程可视化仿真方法及其实现姓名：李宏申请学位级别：硕士专业：岩土工程指导教师：乔春生20040301』七糸交世人学坝I’学位论文摘要摘要有限元前处理分析所需的数据多而复杂，传统的输入方式比较繁琐，很容易出错：而科学计算可视化技术能将繁杂的计算数据转换为生动的几何图形或幽像信息的形式，并具有便于进行人机交互处理的优势，以获得广泛应用。目前岩土工程有限元计算的二维可视化技术发展的已比较成熟，三维可视化技术由于实体模型和有限元网格的不规则性，使得对有限元应用软件要求较高，在这方面的程序设计还不是十分完善。

2、根据科学计算可视化的要求，本文针对岩土工程可视化计算中的问题，研究并提出了整套简洁精确的二维和三维数据结构、基本模型块及复杂网格自动划分方法。以有限单元法可视化前处理实用技术开发为目的，编制了相应的VC十+算法程序，对这些算法各组成部分的具体实现方法进行了详实地论述。算法程序基于流行的计算机软件开发模型，以VisualC++6．0为工具，采用面向对象的程序设计方法。从整体的软件设计思想，到具体的编程JxL格及各部分程序关键点的实现，本文都提供了详细论述。编制的程序执行效率较高，可读性强，同时也易于维护管理和功能扩充。文中相关研

3、究内容与成果可大致分为四个主要部分：1．面向对象和模块化设计思想在编程中的成功应用。总结了有限元二维、三维前处理问题中的各类数据，并用面向对象的思想对其进行了描述，用Vc高级语言在微机上得到实现。2．实现了真『F意义上的人机交互功能。本文利用可视化编程语占Vc++6．0在Window2000系统平台上，研制出有限元软件的动态显示界面，具有数学计算、人机对话、图形显示及修改等功能，不但使得有限元前处理可以在可视化平台J二操作，而且可以对其进行修改。3．由计算机图形学的角度，结合本文算法程序的实现，讨论了从三维实体有限元模型到二维

4、屏幕视图显示的映射变换全过程，并给出了主要的图形几何变北*交通人学坝}．学位论义摘要换操作的具体算法，如平移、缩放、旋转等。4．．维、三维有限元数据的图形显示。二维问题本文用Window环境提供的图形设备接

5、]进行图形的显示，三维问题本文结合OpenGL技术，对岩土工程的有限元模型进行显示并对工程的开挖进行模拟仿真。本文丌发的二维、三维有限元前处理可视化系统功能齐全，可基本满足岩二i二工程有限元计算前处理的要求。关键字：有限元前处理；科学计算可视化；面向对象技术；计算机图形学：坐星窒塑丛主塑j．堂焦堡兰———————垒旦塑里!

6、!：LABSTRACTThedateneededinfiniteelementpre-processinganalysisismuchandcomplex，andthetraditionalinputmodeeasilyresultsinmakeamistake；ButtheVisualiza。tioninScientificComputing(ViSC)candescribemultifariouscomputingdatafieldthroughthebasicfiguresorcolorimagesandveryeasy

7、tooperatetheinteractivetechniques，SOitiswidelyappliedinresearchfields．Now，ithasbeenveryperfectinTechniaueofVisualizationin2Ddatafield．ButVisualiztionmethodof3DdatafieldisdifficulttOfitrequirementoffiniteelementsoftware，becauseofdifficultyinirregularsolidmodeland3Dme

8、sh，whichisstillinthestageofresearch．Basedonthefeatureoffiniteelementcalculationandanalysis，thispaperprovidesabriefandprecisesetofmethodaboutdatastructure，basicmodelblockandmeshpartitionin2Dand3Dfield．Forthepurposesofthepracticaltechniqueresearchofthefiniteelementpre

9、-processing，thispaperworksoutaalgorithmroutinebyVC十+．Theunitofthesealgorithmisinfulldescribedinthisstudy．Basedonthepopularcomputersoftware