基于面壳封闭的B-Rep至CSG转换算法

为了增强转换所得CSG模型的可读性,利用面壳封闭技术改进B-Rep至CSG转换算法.B-Rep至CSG转换包括生成基本体元和构建CSG树.基于面壳封闭的B-Rep模型分解算法能生成基本体元,文中在此基础上提出构建CSG树的算法.首先使用体关系图(VRG)表示基本体元之间的关系;然后基于改进的Stoer-Wagner最小割算法实现从VRG至CSG树的转换.文中证明了通过硬约束"可闭合约束"和"可组合约束"可保证转换所得CSG树的正确性,通过软约束"最简分割约束"和"最优平衡约束"能进一步优化CSG树.文中算法已集成到自主研发的多物理耦合分析建模软件MCAM中.测试结果表明,该算法能显著地改进MCAM的B-Rep至CSG转换结果的可读性,对MCAM的时间性能也有所改进.

CSG方法在建筑物三维建模中的应用研究

介绍了数字城市的框架体系和三维城市模型的建模过程,探讨了城市建筑物的CSG建模方法。该方法先根据建筑物的特征抽取CSG体素,然后将这些体素进行空间几何变换和正则布尔运算,形成建筑物的三维空间几何模型,进而表达建模过程和建筑物内部的空间拓扑关系。

基于面向对象方法的CSG建模

对面向对象的CSG进行了详细描述 ,并对传统CSG和面向对象CSG性质进行了比较 .提出了表示的抽象和多样性、求值函数的虚拟化等基本技术来实现面向对象的图形建模 ,同时给出了一个以面向对象CSG为主模型的通用CAD建模方案 .

基于转换特征的三维BREP模型的CSG树自动生成算法

研究BREP到CSG的转换有重要的理论意义和应用价值,研究该算法的优化技术。观察发现BREP模型的某些特征对BREP→CSG转换有意义,提出利用这些特征优化BREP→CSG转换。首先提出"转换特征"的概念,之后定义单环凸特征、单环凹特征、双环凸特征和双环凹特征4类转换特征;接着讨论如何基于这4类转换特征优化BREP→CSG转换;最后提出转换特征的识别算法-基于扩展属性连接图的特征识别算法。该成果已在自主研发的MCNP(Monte Carlo NeutralParticle)辅助建模软件MCAM(MCNP Automatic Modeling)软件中实现并通过了测试。

川射干新品系CSG1多点品比试验研究

目的：通过川射干多点品种比较试验,优选川射干新品系。方法：从川射干种质资源中系统选育获得川射干新品系CSG1、CSG2、CSG4、CSG5、CSG6、CSG7、CSG8、CSG9,以大田生产常规品种为对照,于2009-2012年度在四川双流、中江、茂县、仁寿、安县等5个点开展多点品种比较试验,收获时测定小区产量,折合亩产,用DPS 9.50软件统计分析。结果：CSG1在多点品比试验中表现出良好的丰产性能,比对照品系增产显著,排名第1。该新品系已于2013年通过田间技术鉴定,并于2014年申请四川省农作物品种审定委员会审定。结论：CSG1是国内首批通过权威机构鉴定的川射干新品系,生产上具有较大的推广潜力。

CSG坝筑坝材料特性与抗荷载能力研究

胶凝砂砾石坝(CSG)是介于混凝土面板堆石坝(CFRD)和碾压混凝土重力坝(RCC)之间的一种新坝型。其显著的特点是:胶凝材料用量少,对筑坝材料要求低,坝体和地基受力条件好,是一种环保性能、力学和大坝安全性能都很有竞争力的新筑坝技术。通过福建省龙岩白沙大坝、宁德洪口大坝的围堰以及尤溪街面大坝围堰等3个工程,对CSG坝的筑坝材料和抗荷载能力进行分析研究,并在街面工程的下游围堰进行局部CSG坝的工程实践。研究表明:CSG坝的水泥用量约为RCC重力坝的42.9%～49.1%左右,大坝断面可较CFRD坝减少100%,大坝位移量与RCC坝相当,而只有CFRD坝的1/20～1/10。不仅如此,CSG坝体受力条件明显改善,竣工期与运行期坝体内应力变化不大,大坝抗震能力明显增强。

CSG技术在围堰工程中的应用

CSG技术是一种新型的碾压混凝土筑坝技术,这种技术的核心是使用一种被称为CSG(胶结砂砾石)的廉价筑坝材料。CSG是在坝址附近易于得到的河床砂砾石或开挖弃渣等材料中加入少量水泥,经简单拌和后振捣碾压而获得的一种材料,可以看作是一种贫碾压混凝土。CSG坝的基本剖面为对称梯形,由于梯形的CSG坝应力较小,对筑坝材料强度的要求也比较低,虽然CSG的强度低于混凝土,也能够满足筑坝的要求。CSG坝经实践证明在安全、工期、造价和环保等方面具有很大的优势,在欧洲和日本正受到越来越多的关注。作为CSG坝在中国的初次实践,介绍了道塘大坝上游CSG围堰的设计、施工和结构计算,阐述了CSG坝的技术特点以及CSG技术在围堰等临时工程中的优势。通过材料试验和现场碾压试验,获得了许多宝贵的试验数据和CSG坝施工的技术参数,为CSG技术在中国的应用积累了经验。

CSG材料与土体材料联合筑坝仿真研究

近年来,CSG材料逐渐用于水利工程中,通过对CSG材料和土体材料组成复合坝的计算,给出了按荷载增量法计算复合坝体的有限元算法,根据多轴强度理论和可靠度理论定义了土体剪切破坏或拉伸破坏以及CSG材料强度破坏的安全系数,提出利用剪应变脊线判断土体材料的最大滑移面位置,进而求出抗滑稳定安全系数。利用CSG材料做成梯形断面,构成复合坝体的一部分,拉应力小,在施工和运行过程中应力分布变化不大,特别是在运行过程中坝体绝大部分处于三向受压状态,对于发挥脆性材料的抗压性能非常有利,同时也说明利用CSG材料和土体材料联合筑坝完全可行,复合坝型设计合理,材料运用科学,有广阔的发展前景。

CSG坝渐进破坏过程分析

CSG材料是一种新型筑坝材料,目前在国内外中、小型坝和围堰中开始采用。对CSG坝常用的等腰梯形断面按平面应变问题进行了有限元计算和破坏过程分析,把CSG材料看作连续材料,采用俞茂宏双剪准则作为CSG材料的强度准则函数,计算结果表明,等腰梯形断面受力合理,坝体和地基都不会出现拉应力,同时采用破坏追踪的方法对破坏过程进行了分析,结果表明坝体的破坏过程是沿下游坝坡出现类似于散粒体边坡的滑弧。

CSG坝的应用前景研究

以Nagashima坝上游围堰为例,论述了CSG坝的施工优势,对CSG坝筑坝材料单价进行了计算,并与混凝土的单价进行了对比,分析了CSG坝存在的问题及其应用前景。

明暗效果快速多变的CSG实体显示技术

CSG(Constructive Solid Geometry)是实体造型中一种重要表示方法。传统的CSG实体显示方法不仅费时,而且难以控制明暗效果。本文提出的方法以一种新的CSG体素表面光强生成模型为基础,结合深度缓冲技术,能快速有效地显示CSG实体,方便灵活地控制明暗效果。

全断面胶凝砂砾料(CSG)过水围堰在大江上研究与应用——以大华桥水电站上游CSG围堰为例

大华桥水电站上游CSG(胶凝砂砾石)围堰,是国内首个应用在大江大河上的全断面CSG过水围堰,最大堰高57m,也是国内目前最高的CSG围堰。围堰填筑CSG料10.2万m^3,于2015年5月完工,连续经历了两年(期)洪水(最大洪峰3560m^3/s)过流冲击,目前仍正常安全运行。大华桥水电站上游CSG(胶凝砂砾石)围堰的施工与应用,开创了国内CSG围堰在大江上应用的先例,为国内CSG技术在永久工程上的应用提供了参考,具有指导意义。

CSG材料的冻融耐久性分析

Cement Sand and Gravel(简称CSG,胶凝砂砾石)材料是一种新的环保型筑坝材料。为了分析CSG材料在冻融循环状态下的耐久性及材料的单轴抗压强度与单位水泥含量的关系,通过对单位水泥含量不同的CSG材料试块冻融前后的自振频率、动弹性模量、相对动弹性模量、质量损失率及单轴抗压强度的测定及计算,得到随着单位水泥含量从40 kg/m^3到100 kg/m^3的增加,初始自振频率从4 812.21 Hz左右增加到6 597.86 Hz左右,10次冻融循环后的自振频率从1 492.96Hz左右增加到4 689.71 Hz左右;动弹性模量从5 587.30 MPa左右增加到14 521.27 MPa左右,10次冻融循环后从423.27 MPa左右增加到7 327.35 MPa左右;随着单位水泥含量从40 kg/m^3至100 kg/m^3的增加,CSG材料试块在10次循环后平均相对动弹性模量从9.88%增加到50.67%;质量损失率从27%下降至0.03%;单轴抗压强度从6.00 MPa左右增加至11.74 MPa左右,冻融后分别下降至1.61 MPa和7.87 MPa左右。从而得出结论:单位水泥含量高于80 kg/m^3时,耐久性指数显示为中等,材料耐久性得到保证;单轴抗压强度及其降低率随着单位水泥含量的增加而增加。

CSG/BR方法在铁路构筑物三维建模中的应用研究

根据铁路构筑物形状规则性的特点,在CSG、BR等三维模型表示方法的基础上,研究了CSG/BR混合模型表示法在铁路构筑物三维建模中的应用。以往的铁路三维模型重在可视化方面,CSG/BR模型可以关联属性数据,进行空间查询和分析,并以桥墩为例分析了此方法的建模过程。

三维CSG-BRep拓扑模型的研究

针对目前通过离散点云来构建的三角网模型具有数据量大,难以拆分,没有拓扑关系等缺点,提出一种特殊的CSG-BRep模型数据结构,该数据结构可以全面细致地记录模型内部的拓扑关系。利用激光雷达点云作为模型的数据来源,结合文中提出的数据结构,构建三维精细CSG-BRep拓扑模型。该模型与普通三角网模型相比,各个构件可以拆分,所占用内存较少,并具备更完善的拓扑关系。

基于Shader的CSG几何体的实时渲染

传统基于CSG(构造实体几何)布尔运算的建模和运算过于复杂,使用布尔运算合成一些复杂的几何实体时会增加运算量,并且运算效率低。针对以上问题,提出基于Shader的CSG几何体的实时渲染,建立CSG基元模型,解析布尔表达式后,应用Shader对几何图形进行布尔运算的实时渲染,克服了传统基于CSG布尔运算下稳定性不足的问题,并加快了处理速度,提高了渲染效率。

CM8722EDB中的CSG模型

CM8722 EDB是一个建立在ORACLE RDBMS上的工程数据库系统。本文介绍了一种由基本体素和结构体素构造的网状CSG模型和它在CM8722 EDB中的存贮、管理方法。

数字城市中建筑物的CSG建模

建筑物的建模是数字城市中最重要的问题之一。通过分析城市建筑物的特点和分类，提出了利用CSG技术表达城市建筑物；通过分析建筑物组成对象层次，提出利用CSG基本对象的六个方位来建立建筑物内部的空间拓扑关系。

基于CSG体的投影包围盒加速算法研究

在研究和比较各种光线跟踪算法的基础上,提出了一种投影包围盒的光线跟踪算法。采用二叉树构造实体几何(constructive solid geometry,CSG)实现数据保存并构造CSG树,同时在CSG树的每个节点建立投影包围盒,每个CSG树的投影包围盒由其左右子树的布尔操作来完成。实验结果表明,该算法能够缩短渲染时间,提高CSG体的渲染效率。

挂网喷钢纤维混凝土防渗层在CSG坝中应用研究

针对在胶凝砂砾石坝中,筑坝所选用的胶凝砂砾石材料属于干贫混凝土,胶凝材料用量较少,坝体抗渗能力一般无法满足抗渗稳定的要求,必须设计单独的防渗结构的问题,分析了钢纤维混凝土抗渗、抗拉等物理力学性能特点,从允许水力坡降的角度出发,提出了在CSG坝中单独采用钢纤维混凝土结构作为主要防渗方式的构想,推荐给出了在一定条件下喷射钢纤维混凝土防渗层的厚度公式,并从喷射工艺及经济性的角度分析了实际应用的可行性。