三维地质体实体建模技术及其在工程中的应用

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三维地质体实体建模技术及其在工程中的应用

篇1:三维地质体实体建模技术及其在工程中的应用

三维地质体实体建模技术及其在工程中的应用

三维地质实体模型的建立对于工程设计和决策具有十分重要的意义.由于其几何形态的复杂性,这也是三维地学信息可视化的一个难点.在详细介绍了在建模过程中经常需要解决的主要技术难点,包括TIN不规则三角网结构、线性八叉树码、三维图形消隐技术和交互切割技术.最后结合实际工程实例,建立了某矿的'地形表面模型、主要岩层模型和矿体模型,并在工程设计、支护方案决策、采掘计划编制中得到了很好的应用.

作 者:王李管 何昌盛 贾明涛 Wang Liguan He Changsheng Jia Mingtao  作者单位:中南大学 刊 名:金属矿山  ISTIC PKU英文刊名:METAL MINE 年,卷(期): “”(2) 分类号:P61 关键词:实体模型   可视化   矿山设计   计划编制  

篇2:三维建模技术在机械制图教学中的应用

摘 要:针对机械制图教学中存在的一些问题,阐述了三维建模技术作为辅助教学工具的优势,可有效地帮助学生理解教学内容,提高学生空间想象能力,

关键词:三维建模技术;机械制图;组合体;剖视图

机械制图是机电类各专业的一门专业基础课程,该课程的主要任务是培养学生绘制和识读机械图样的能力,培养学生的空间想象能力和空间思维能力。但由于机械制图课程具有抽象、难懂的特点,很多学生学习起来很困难,因此教师就应该探索较好的教学方法及教学手段,激发学生的学习兴趣,引导学生轻松学习。

一、传统机械制图教学中存在的问题

在传统教学中,为了逐步培养学生的空间想象能力和空间构思能力,提高教学效果,教师会利用一些木质的模型来增强学生的感性认识,以便提高学生对实物、图形相应面线关系的理解能力。但是由于购买的模型大都比较简单,而且也不够全面,因此有些老师就会自制教具,以弥补教学模型的不足。但复杂的模型,特别是一些具有复杂相贯线和截交线的模型难以制造,且费时费力,成本较高。为了解决制图教学中存在的种种问题,现在很多教材都配备了多媒体课件,但是这些多媒体课件在形式上都是平面的,即使是一些轴测图或者是立体图也不能实时从不同的方向观察几何体的形状、内部结构,仍然不能解决教学中向学生讲解清楚空间几何体的形体这一难题。因此,就要求教师在教学中不断开拓,大胆创新,探求新的教学手段,满足新形势下的教学需要。于是我想到了将三维建模技术应用在制图教学中,结合其他的教学方法使上述问题得以解决。

二、三维建模技术的特点

三维建模技术是采用参数化和特征造型技术由二维草图创建任意复杂的实体,灵活地生成工程图,快捷地组成装配体,并可以进行装配体干涉检查,生成爆炸图,而且还可以针对实体进行后续的数控加工仿真及编程等工作。随着三维建模技术的大力

发展和广泛应用,其相应的软件种类也增多,如UG、Pro/Engineer、

Solid Works等等,在机械、电子、建筑、汽车等各个领域均有应用。

三、三维建模技术在机械制图教学中的应用

1.建立三维立体模型

在组合体视图画法的教学中,题型多为补画第三视图和补缺线,要求学生由三视图想象出空间三维实体的形状,学生在学习过程中常常因想象困难而导致不愿想、想不清,不能完成视图补画及线条补画,而老师讲解起来也很困难,其结果就是学生很难画出正确的三视图,

现在我们可以借助三维建模软件,方便快捷地建立物体的三维模型,逐步向学生演示组合体的形成过程,使他们建立起二维视图和实物模型之间的对应关系,逐步培养学生的空间思维能力。

在讲解截交线、相贯线时,可以直观地将立体表面的交线修改成其他的颜色,着重表示或者从立体上提取出来,加强学生对其形状的了解;也可利用三维建模软件的参数化功能,修改立体的尺寸或相对位置,观察截交线、相贯线的变化。

2.直观展示各种剖视图

剖视图是表达机件内部形状和结构的常用方法,学生在学习中往往不知道如何合理选择剖切方法及剖切平面的剖切位置,在作图时搞不清哪些部分被剖切平面剖切,哪些地方要画剖面线。于是我们可以先对几何体造型,然后在不同位置对几何体进行剖切,并生成工程图,引导学生分析剖切位置对剖视图画法的影响,由学生发现最合理的方法,教师进行归纳总结,从而加深对剖视图画法的理解。

3.直观展示装配图中零件间的装配关系

识读装配图是学生在学习中很难掌握的一部分内容,对此也可以借助三维建模软件分别建立各零件的模型,并可根据不同的位置和装配约束关系组装成部件。使学生深入了解各零件间的装配关系,还可以将装配好的部件进行爆炸式分解,进一步展示各零件的相对位置和装配关系。同时可利用三维建模软件的动画功能生成动画,使学生更好地了解部件的工作原理、装拆顺序,提高学生画图与读图的能力。

综上所述,利用三维模型的直观性、形象性、易修改等特点,将三维建模技术与机械制图的教学结合起来,可以使学生的空间想象能力、空间分析能力得到提高,可在使学生掌握知识的同时,实现教师与学生的良好互动,提高学生的学习效率和积极性,激发学生的创造力,有利于培养学生的创新能力,从而使学生的综合素质得到进一步提高,使他们能更好地适应社会需要。

参考文献:

[1]张海霞.利用CAD三维技术提高工程制图教学.中国水运,-04.

[2]卢志伟,王丹.UG在机械制图教学中的应用.广西轻工业,-09.

(作者单位 江苏徐州机电工程高等职业学校)

篇3:《计算机三维实体建模与应用》课程建设

《计算机三维实体建模与应用》课程建设

从材料成形及控制工程这一传统专业的演变阐述当前专业课程建设中存在的不足,说明<计算机三维实体建模与应用>课程建设的.必要性和紧迫性.以重庆大学现有的软硬条件为平台,建设该课程.规划了课程实施的相关方法、手段,及讲授内容等,提出了课程对学生培养的具体要求.通过四年的建设,课程在学生就业、深造、实践课等方面取得了较好的效果.

作 者:权国政 周杰  作者单位:重庆大学材料科学与工程学院,重庆,400044 刊 名:中国科教创新导刊 英文刊名:CHINA EDUCATION INNOVATION HERALD 年,卷(期): “”(5) 分类号:G642.0 关键词:三维造型   多媒体验   模具  

篇4:CAD软件在工程地质三维建模中的应用

CAD软件在工程地质三维建模中的应用

如何快速、准确地建立地质体的三维模型一直是众多岩土工程数值模拟工作者所面临的难题.虽然三维地学模拟软件具有很好的三维地质建模能力,但是由于数据结构的差异,采用他们现行三维地学模拟软件建立的地质模型难以导入数值模拟分析软件中,以为相应工程问题的数值模拟服务.目前,随着各种CAD、CAM软件行业的的.飞速发展,涌现出了许多优秀的三维建模软件,而且这些软件大都与现行数值分析软件有着良好的数据接口功能.据此,本文提出了采用现行CAD软件来建立工程地质体的三维模型,使得建立的模型达到既“可视”又“可算”的目的.将其应用于云南某高速公路边坡的三维建模中,证明了该法具有方便、快捷和合理等优点.

作 者:徐文杰 胡瑞林 李厚恩 李新华 李壮举 XU Wenjie HU Ruilin LI Houen LI Xinhua LI Zhuangju  作者单位:徐文杰,胡瑞林,李厚恩,XU Wenjie,HU Ruilin,LI Houen(中国科学院工程地质力学重点实验室,北京,100029)

李新华,LI Xinhua(浙江省工程勘察院,宁波,315012)

李壮举,LI Zhuangju(北京双圆工程咨询监理有限公司,北京,100022)

刊 名:工程地质学报  ISTIC PKU英文刊名:JOURNAL OF ENGINEERING GEOLOGY 年,卷(期): 15(2) 分类号:P642 关键词:三维建模   数值模拟   工程地质   CAD软件  

篇5:三维实体造型在制图教学中的应用论文

摘要:高校工程制图课程的改革,要求既要减少课时、增加内容,又要保证教学质量。如何利用较少的课时快速提高学生的绘图识图能力,是工程制图教学面临的实际问题。利用三维实体造型作辅助演示,可以使学生快速建立空间立体概念,能取得良好的教学效果。

关键词:工程制图;实体造型;工程形体

《工程制图》是工程类学生必须掌握的一门实践性较强的专业基础课,主要任务是培养学生具有一定的识读和绘制工程图样的能力与一定的空间想象能力。大量的空间立体分析是本课程不同于其他课程的一个显著特点。传统的教学模式是从二维到三维再到二维,由于学生的空间想象能力较差,学习起来比较吃力。教学实践表明,借助于CAD软件的三维实体造型功能,通过对工程形体的实体模型演示,把工程形体的抽象、静止的内容转换成形象、生动的立体模型图,采用先三维、后二维、再三维的模式进行教学,既可培养学生的思维能力,也可提高教学质量,收到良好的教学效果。

CAD三维实体建模概述

目前的三维实体造型软件很多。常用的软件有UG,Pro/Engineer,SolidWorks,CAXA,AUTOCAD等,该类软件一般都具有二维和三维绘图功能,能完成三维实体造型并能从实体造型生成三视图和剖面图,可以绘制显示真实的色彩、材质、表面特征、光影及背景特征的高质量效果图。在教学中使用三维实体造型软件,可以把工程形体制作成效果逼真、生动形象的实体模型,在具体演示中实体可以实现任意方向的旋转、任意截面的剖切,可以很清晰地观察物体的各部分结构。AUTOCAD在工程制图中应用比较广泛,学生比较熟悉。

篇6:三维实体造型在制图教学中的应用论文

截交线、相贯线截交线是由平面截切立体所产生的表面交线,相贯线是两立体结交所产生的表面交线,是工程制图教学中学生较难掌握的一个章节。在传统工程制图教学中,求截交线、相贯线等内容,都是用立体表面取点、辅助面等方法来解决此类问题,这样讲解起来学生很难理解空间之间的相互关系。引入三维实体造型,在AUTOCAD中,让学生自己观察,通过截切命令后产生的截切形体的截交线的形状(如图1所示)以及两个物体相交产生的相贯线的形状(如图2所示),总结截交线、相贯线的投影规律,增强感性认识,可以为求截交线、相贯线的三视图打下良好的基础。

组合体组合体是由若干个基本体所组成的物体,工程形体虽然很复杂,但若加分析,都可以看成是基本体的组合。学习组合体的识读和绘制,其目的是掌握绘制和阅读工程图样所必需的分析方法,并培养投影作图的技能和空间结构分析能力,是整个投影基础的重点。组合体中的题目是给出二视图要求绘制三视图,如图3所示。常规的作图方法是采用形体分析的方法,假想把组合体分解成若干基本体,然后再弄清它们之间的相对位置、组合方式(切割、叠加、综合)及各部分之间的表面连接关系,从而对所要表达的组合体的形体特点形成总的概念,为画视图做好准备。但大部分题目都没有实体模型,对于刚接触制图的初学者,他们的空间想象能力还不是很强,仅仅依靠教师用语言描述,既浪费时间,学生也很难建立起完整的空间立体形状,如不分析物体的形状,只是单纯地利用找点法做出三视图是比较困难的。所以,解决问题的关键就是帮助学生建立起空间立体形状。借助于AUTOCAD软件的实体造型功能,制作出和题目形体一样的实体模型图,然后在多媒体教室的投影屏幕上进行演示。以图4所示的轴承座为例,轴承座是综合型组合体,可以想象分解为底板、肋板、支承板、圆筒和凸台(小圆筒)五部分。支承板的左右两侧面和圆筒外表面相切,相切处无线;肋板与圆筒大圆柱面相交,相交处有交线;圆筒与凸台相交,产生内、外相贯线;其他各部分间表面连接关系均是相贴。利用AUTOCAD软件的旋转功能,可以很灵活方便地将实体模型进行任意位置、任意角度的`旋转,引导学生从不同的方位进行观察,进一步分析组合体的形体特点及各基本体之间的关系,很容易就可以完成三视图的投影图。

剖视图剖视图是为了说明工程形体的内部结构形状而采用的一种表达方法,假想用剖切平面将物体切开,移去观察者与剖切平面之间的部分,对剩余的部分向投影面所得的图形。剖视图的题目一般是画剖视图或者改错、补线等(如图5所示)。由于没有实物或模型,剖切后物体的投影,单凭主观想象去画,学生往往感到无从下手。利用AUTOCAD软件的实体功能,绘制出工程形体的实体模型,然后应用剖切功能,根据需要对实体模型在相应的平面内进行剖切(如图6所示),把看不到的内部结构直观地呈现在学生面前,学生很快就能掌握内部结构,且印象深刻,制图能力得到很大提高。

利用CAD三维实体造型软件实现实体模型的演示,要充分发挥教师的主导作用,不能让学生仅仅停留在看实体模型演示,要采用互动式的教学方法,引导学生分析各部件之间的关系,建立解题的空间几何模型,确定空间解题步骤以及引导学生想象作图结果的空间情况等,使学生在空间——平面——空间这样一个反复的过程中,对教学内容加深理解,并培养学生空间想象能力和分析能力。

借助CAD三维实体造型软件进行教学,可以把原来用大量语言阐述的内容,如组合体的立体结构、各个基本组合体之间的相互位置关系、复杂物体的内部结构等,做成实体模型来演示,使学生看了一目了然,不用过多的语言描述。这样,既提高了教学效率,同时又使学生在轻松愉快中完成学习,而且能更好地帮助学生建立空间概念,提高学生的制图能力。

参考文献:

[1]曾美华,郑金.CAD技术在制图教学中培养学生思维能力的应用[J].南昌高专学报,,(2).

[2]张圣敏,等.AUTOCAD入门与实战[M].北京:电子工业出版社,2006.

[3]刘小年,郭克布.机械制图[M].北京:机械工业出版社,.

篇7:三维布线技术在工艺中的应用

三维布线技术在工艺中的应用

简述了三维布线软件的.特点,以整机线束布设为对象,结合操作实践,给出了基于UG/Wiring电气布线系统的三维布线设计流程和关键问题解决方法,建立了符合生产实际使用标准的导线类型库.利用三维布线样机进行了布线优化,并给出符合生产要求的三维布线关键规则.最后生成了可以指导实际生产的不同电连接器线束长度及分叉位置图,解决了传统布线生产中无法精确给出线束长度和线束分叉位置的问题.

作 者:安利全 郑建明 王永振 张俊堂 An Liquan Zheng Jianming Wang Yongzhen Zhang Juntang  作者单位:北京自动化控制设备研究所,北京,100074 刊 名:航天制造技术 英文刊名:AEROSPACE MANUFACTURING TECHNOLOGY 年,卷(期): “”(3) 分类号:V4 关键词:UG/Wiring   三维布线   布线工艺  

篇8:三维GIS技术在环境保护中的应用

三维GIS技术在环境保护中的应用

摘要:随着GIS应用的'深入,人们越来越多地要求从真三维空间来处理问题.我国三维GIS技术已经在采矿、地质、石油等领域得到了广泛的应用.本文介绍了地理信息系统的产生背景、发展情况及其研究现状,并分析了三维可视化地理信息系统在我国环境保护领域的应用.作 者:李博  作者单位:黑龙江省测绘科学研究所,黑龙江,哈尔滨,150000 期 刊:黑龙江科技信息   Journal:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):, (18) 分类号:X3 关键词:三维GIS技术    地理信息系统    环境保护    应用    三维可视化   

篇9:面向城市规划的三维建模技术探讨与应用

面向城市规划的三维建模技术探讨与应用

首先介绍了城市三维数据的获取方法,探讨了常用的.城市三维建模技术手段的特点和优势,根据城市规划三维模型的特点,综合多种建模方法进行了城市三维建模应用.

作 者:刘增良 杨军 张保钢 LIU Zeng-liang YANG Yun ZHANG Bao-gang  作者单位:北京市测绘设计研究院地理信息中心,北京,100038 刊 名:北京测绘 英文刊名:BEIJING SURVEYING AND MAPPING 年,卷(期):2009 “”(2) 分类号:P208 关键词:三维建模   城市规划   虚拟现实   三维数据获取  

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