結構物模型受荷載作用結果的可視化研究.pdf

1、可視化是計算機應用土木工程一個重要的方面。工程中通常要處理大量的數據，通過可視化能夠實現數據與圖形間的交互操作，計算結果更為直觀的顯示，從而提高準確度和效率。本文在結構物可視化方面進行研究，對于裂縫、邊坡穩(wěn)定、拱壩應力顯示問題分別進行了相關的可視化研究。 裂縫是混凝土結構使用過程中不可避免的要素之一，混凝土壓力管道應用廣泛，壓力管道的混凝土開裂問題有其特殊性，難以套用一般鋼筋混凝土構件的裂縫公式，因此在仿真方面增加了難度。本文根

2、據已有的研究成果，參照用以描述不規(guī)則形體的分形理論，嘗試將分形理論中的L系統應用于描述裂縫的形態(tài)。通過采集數據計算說明了裂縫的分形性質，從而證明分形方法的可行性。根據分形的性質編制程序，再現裂縫的形態(tài)，通過坐標的轉化將裂縫映射到三維的圓管圖形上。通過對比試驗照片發(fā)現能較理想的顯示裂縫的形狀。 Fortran是一種功能強大的計算語言，問世以來被廣泛應用于工程計算，現已積累了大量的Fortran計算源程序。但Foman只能通過讀寫文

3、本數據文件進行操作，不具備界面交互的缺點給用戶操作帶來了不便，特別是有大量的數據需要輸入或輸出時，由此帶來的容易出錯和輸入效率低的問題顯得更加突出，并且計算結果不能直觀顯示。本文嘗試用VC++做界面開發(fā)工具，將Foman編寫的邊坡穩(wěn)定計算程序嵌套在一個計算軟件中，運用混合編程分別發(fā)揮兩種語言的各自優(yōu)勢，顯示原Fortran程序的工程概況和計算結果，更為直觀具體。 通用的有限元計算軟件如Ansys計算功能強大，但在后處理方面通常不

4、能滿足研究人員特殊的要求。以本文中選用的拱壩計算結果顯示為例，對于計算出應力的在拱壩上的分層顯示，在各個面上的分解，用有限元計算軟件通常無法做到，而這些內容在研究中常需要涉及，所以本文利用可視化的手段實現這些后處理功能，并提供一個較為完整通用的后處理程序。程序實現了對拱壩的顯示，不規(guī)則單元體的處理，沿拱面應力的計算，應力的云圖顯示，拱壩的分層顯示，真實感顯示?？蓪︼@示圖形進行平移，縮放和旋轉，方便的觀察拱壩各個方位的應力分布情況?？蓪?/p>