模拟三维地面模型在水利工程中的应用

实现了在AutoCAD中绘制河床的数字模型图以及等高线和三维地面模型的相互转换问题 .

基于钻孔数据的栅格法模拟三维土层研究

建立三维的土层模型是开展岩土工程数字化基础工作之一.文章介绍运用栅格法在基于钻孔数据情况下构建土层三维模型.该方法能够在建模中简单通过栅格层之间的运算关系处理土层之间拓扑关系,能够大大减少拓扑关系处理的计算量.在此以杭州地震小区划项目中江北区三维建模工作为例,验证了该方法能有效满足工程需要.

模拟三维技术在种植方案设计中的辅助应用

自1994年以来对数十例失牙患者，进行多枚钛基牙种植体种植修复，其中对32例应用模拟三维技术从种植研究模型中提取三维信息和数据进行手术方案设计的临床研究工作。

一种模拟三维海流运动的差分方法

提出了一种模拟三维海流运动的隐式差分方法，井给出其计算步骤。通过对该差分方法的稳定性分析可以发现，它的时间步长取值有较大的灵活性。该方法被用于崖门海域的海流模拟。实例计算表明，该差分方法计算过程稳定，计算结果合理，能较好地反映出三维海流运动的特征。

相场方法模拟三维晶粒的长大过程

采用了周期性边界条件及各向同性的动力学相场模型对三维多晶生长的微观组织进行了模拟。结果表明:晶粒生长的平均半径符合抛物线的规律;相场仿真得到的准稳态晶粒尺寸分布形式具有相似性;同时又对晶粒的拓扑结构进行了观察:两个五边形晶粒最终分别以三边形晶粒和四边形晶粒消失。

池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究综述

钠冷快堆是第四代先进核能系统的重要堆型之一。池式钠冷快堆安全裕量大,但结构较为复杂,其堆内一回路循环流动呈多尺度、复杂空间、多路径、三维流动等特点,给池式钠冷快堆计算与实验带来一定困难。近年来,计算流体力学(CFD)的快速发展为解决上述问题提供了重要技术路径,本文对池式钠冷快堆复杂空间内流动与传热特性三维数值模拟研究进行综述。对于全堆一体化整体计算,获取池式钠冷快堆典型对称/非对称工况下的三维温度场分布及关键热工参数瞬态变化,评价其余热排出能力;对于局部部件或区域精细化计算,获取局部三维流动与传热特征参数,也为全堆一体化计算提供关键输入。相关研究为池式钠冷快堆安全稳定运行及设计优化提供重要支撑。

基于SWMM的海绵城市短时排水工程三维模拟分析

为了解决排水工程模拟运行效率低、产流计算误差等问题,基于SWMM进行了海绵城市短时排水工程三维模拟分析。分别构建了地表产流模型、入渗模型、地表汇流模型和管网汇流模型,并利用SWMM模型对其进行计算和模拟。按照总体架构设计实现了排水工程的三维模拟,并通过对数据层的设计保证了结果的准确性和可靠性。实验结果表明,所提方法具有较高的运算效率、较小的产流量计算误差以及较高的模拟精度。

智能化三维模拟重建教学法在老年弥漫性肺部疾病医学影像教学中的应用

本研究以主要发病于老年人的弥漫性肺部疾病(DLD)为例,基于ITK-snap软件实施医学影像教学的改革创新。在教学过程中尝试通过智能化三维模拟重建肺部CT影像,借助线上与线下相融合的教学模式从而融合临床表现、影像、病理、生理以及药理等多学科内容。该教学模式的创新之处在于以临床医学专业学生为研究对象,将学生置于教学活动中的主体位置,探讨智能化三维模拟重建教学法在研究生DLD影像教学中的意义,进而提高学生在学习上的主动性并培养学生临床思维能力。

柳江红花二线船闸阀门段廊道压力特性三维数值模拟

工作阀门是船闸输水系统的咽喉,其性能直接影响船闸的安全高效运行。依托柳江红花二线船闸工程,建立了输水系统整体和阀门段廊道局部三维数学模型,通过对比闸室水位、输水流量及阀门段廊道非恒定压力过程线得出,相比局部三维模型,构建的整体三维模型能较好地模拟阀门后廊道压力变化过程。针对充水过程双边阀门连续开启和单边阀门连续开启进行计算发现,在满足设计输水时间的最不利工况下,阀门后廊道顶部未出现负压现象。计算方法可为船闸阀门水力学数值模拟借鉴参考,模拟成果可对类似工程的安全运行提供技术支撑。

球床式高温气冷堆旁流三维数值模拟

针对球床式高温气冷堆中散体布置的石墨砖等结构带来的旁流问题,数值模拟了高温气冷堆满功率稳态运行时卸料管、控制棒通道及窄缝中的旁流特征。通过结合华能集团自主研发的HN-750型球床式高温气冷堆的结构特点和流道特征,建立了包含窄缝、顶反射层、堆芯球床、底反射层及底部球腔的反应堆三维几何模型和近真实物理数学模型,生成了网格数为2.6亿的混合网格。结果表明,总旁流占总流量比例为29.25%,窄缝旁流占总流量比例为24.43%,并且呈现出回流特性,卸料管旁流占比3.87%,控制棒通道旁流占比0.95%。该研究考虑了非轴对称的进出口结构,是对现有的球床式高温气冷堆二维轴对称模型的补充和提升;该研究针对球床式高温气冷堆的大规模三维数值计算,为球床式高温气冷堆的热工水力优化和安全分析提供了丰富的数据支撑。

黄花植株三维动态生长及产量模拟模型

[目的/意义]为探究并表达环境因素对黄花各器官生长发育、形态结构和产量的影响,提出一种基于源库关系的黄花植株三维动态生长及产量模拟模型。[方法]以大同地区黄花主要栽培种植品种大同黄花为研究材料,采集黄花叶片、花葶、花蕾等形态数据和叶片光合生理参数,利用功能-结构植物模型(Functional-Structural Plant Model,FSPM)平台的三维建模技术,建立基于云量的室外地表太阳辐射模型及适配黄花的光合作用模型,同时基于黄花源库关系建立黄花光合产物碳分配模型,利用β生长函数构建黄花各器官生长模拟模型,计算黄花生长期内逐日形态数据,最终实现黄花植株三维动态生长及产量模拟。[结果和讨论]采用实测数据对模型进行检验。结果显示,室外地表太阳辐射实测值和模拟值R2为0.87;剩余标准差(Root Mean Squared Error,RMSE)为28.52 W/m^(2),黄花各器官模拟模型实测值和预测值R^(2)为0.896~0.984,RMSE为1.4~17.7 cm;平均花蕾产量模拟R^(2)为0.880,RMSE为0.5 g;整体F值为82.244~1168.533,Sig.值均小于显著水平0.05,表明上述模型拟合度和显著性较好。[结论]模型能够准确地表现黄花植株在3个主要生长时期的生长规律和形态特征,模拟结果与实际情况相符合,表现出较高的可信度。因此,本模型具有理想的模拟效果,足以满足精细农业领域的研究需求。

煤矿瓦斯抽采钻孔三维模拟及控制效果评价

针对瓦斯抽采钻孔施工完成后缺少钻孔三维可视化及控制效果评价的工具,难以精确识别钻孔空白带,留下安全隐患的问题,提出了一种抽采钻孔的三维模拟及评价技术。通过导入采掘工程平面图和钻孔施工数据,提取巷道、钻场、钻孔、测量点等基础数据,对巷道底板高程沿导线测量点的高程值进行插值处理,将巷道等图元的二维坐标转换为三维坐标,构建了可反映煤层、巷道和钻孔特征的三维模型。提出了基于体积法的钻孔控制效果评价方法,将煤层划分为若干个边长等于抽采有效半径的控制体,通过计算穿过控制体钻孔长度之和与抽采有效半径的比值来定量评价钻孔的控制效果,并将钻孔控制效果用不同的颜色进行三维展示,便于对钻孔的疏密及钻孔空白带的位置进行分析,为精确补充钻孔提供决策依据。基于该技术,开发了抽采钻孔三维模拟及控制效果评价系统,并在窑街煤电金河煤矿16215工作面进行了应用,处理了3786个钻孔数据,绘制了巷道、钻场、钻孔和煤层的三维模型,钻孔三维模拟情况与现场一致,通过控制效果分析对钻孔空白带施工了补充钻孔,有效消除了潜在安全隐患。

浅析三维模拟定位CT系统的性能水平测试

目的:为了保证放疗定位的精准性以及准确性,对南方医科大学珠江医院放疗科的三维模拟定位CT系统进行性能水平的检测。方法:根据WS 519-2019《X射线计算机体层摄影装置质量控制检测规范》,对X射线计算机体层摄影装置的CT值(水)、噪声、均匀性,低对比度可探测能力、高对比分辨力、重建层厚偏差以及CT剂量指数进行了检测,同时也对定位激光灯的精度和诊断床的到位精度进行了检测。结果:CT值(水)为1.59HU,均匀性为0.44HU,噪声为0.339%;低对比度可探测能力为2.63mm,高对比分辨力为7lp/cm,CT剂量指数为40.37mGy。定位光精度共面性小于1mm,诊断床到位误差为0。结论:所有检测结果均符合WS 519-2019《X射线计算机体层摄影装置质量控制检测规范》相应指标的要求。应做好对三维模拟定位CT的日常维护,保证放疗定位的精确性。

GE三维模拟定位CT的扫描床故障案例及维护

三维模拟定位CT能够为放射治疗医师及物理师提供患者的三维影像,可更全面地了解患者肿瘤位置、大小、形状及受呼吸等运动影响的微小动度,实现放射治疗的精准定位[1]。我院放射治疗科于2018年配置的GE三维模拟定位CT,可进行放射治疗患者模拟定位,开展三维适形、调强放射治疗等工作。由于放射治疗定位患者人数逐渐增加,设备日常使用频率较高,且设备机械运动会发生磨损老化,三维模拟定位CT难免出现故障。尤其是CT扫描床的运动故障较为常见,可导致设备停机维修,影响定位工作。为缩短停机时间及时开展放射治疗定位工作,本研究对我院GE三维模拟定位CT出现的常见故障及原因进行总结分析,以期为医工同行提供参考。

CT模拟定位三维适形调强放疗对晚期食管癌患者血清肿瘤标志物及生存质量的影响

目的:探讨CT模拟定位三维适形放疗在晚期食管癌患者中的效果。方法:选取2020年3月至2021年3月该院诊治的72例晚期食管癌患者,按随机数字表法分为两组,各36例。对照组给予常规模拟定位放射治疗,观察组则给予CT模拟定位三维适形调强放疗,5d为1个周期,共放疗5个周期。对比两组临床疗效、血清肿瘤标志物、生存质量。结果:观察组治疗总有效率较对照组高,有统计学差异(P<0.05);治疗后,观察组癌胚抗原(CEA)、人细胞角蛋白21-1片段(CYFRA21-1)、糖类抗原199(CA199)较对照组低,世界卫生组织生存质量测定量表简表(WHOQOL-BREF)内各维度评分较对照组高,有统计学差异(P<0.05)。结论:CT模拟定位三维适形调强放疗在晚期食管癌患者诊治内作用明显,能够下调肿瘤标志物表达,提高其生存质量。

基于钻孔土层参数的黄金开采地质特征三维模拟

为了解决黄金开采过程中由于数据不足和参数偏差等不确定因素导致的地质特征分析难度大的问题,提出一种基于钻孔土层参数的黄金开采地质特征三维模拟方法,以改进资源储量估算的准确性。采用钻探设备获取钻孔土层信息,并利用距离反比加权差值法优化钻孔土层参数,建立包含地质参数的数据库。基于这些参数,可以使用Surpac软件来构建具有地下空间的三维模型,生成黄金开采区不同地质特征。实验测试结果显示:该钻孔土层参数能够构建较为理想的黄金开采区地下空间三维模型,同时还能模拟出地下空间黄金开采不同深度的地质特征,划分出研究区域的断裂带以及金矿分布、侵入岩位置,准确估算出金矿储量,误差值在2%以内。所提出的基于钻孔土层参数的黄金开采地质特征三维模拟方法具有较高的可行性和准确性。该研究方法的应用可以提高黄金开采区地质特征分析的准确性和可信度,有助于更好地理解研究区域的地质环境,为黄金开采过程中的决策制定提供准确的地质数据支持。

富水地层大直径顶管穿江过堤三维模拟及实测变形分析

针对顶管法在富水地层穿江过堤时对周围土体及建筑物的扰动问题,分析杭州市取水口上移工程现状,通过理论计算、数值模拟及现场监测的方法对超长距离大直径顶管穿江过堤产生的沉降变形影响进行研究。结果表明修正公式与数值结果吻合较好,但与实测值不完全吻合;随顶管机头掘进,地表变形表现为先隆起再沉降,隆起最大值2.86 mm位于距轴线15 m,最大沉降10.33 mm位于轴线处;堤坝沉降变形量约为地表沉降的1/2,隆起不明显且远小于控制值。

面向半导体工艺的平面线圈感性耦合氩等离子体源的三维流体模拟研究

针对平面线圈感性耦合氩气放电,本文基于自主开发的三维等离子体流体力学程序,数值模拟了线圈结构以及放电气压对等离子体空间分布的影响.研究表明,由于线圈在环向上具有不对称性,电子密度也具有明显的环向不均匀性.随着气压的增大,这种环向不均匀性逐渐增强.通过减小线圈的开口,可以提高等离子体的环向均匀性.此外,针对双线圈驱动放电,还研究了内外双线圈电流幅值之比对于等离子体均匀性的影响.结果表明,通过改变内外线圈电流幅值的比值,有利于提高等离子体的径向均匀性.

煤矿富水体SOTEM响应三维数值模拟研究

采用三维时域有限差分法对三维地电模型的SOTEM响应进行正演计算,发现:(1)采空区或陷落柱上方观测的电场E_x响应衰减曲线在早期高于背景响应,在晚期均低于背景响应;(2)偏移距越小,∂B_(z)/∂t响应信号的相对异常越大,发射源长度的增加能提升信号强度,但同时也会导致相对异常的略微下降;(3)当测线靠近发射源时,采空区或含水陷落柱的∂B_(z)/∂t响应在整体上低于背景值,当测线远离发射源时,采空区或含水陷落柱的∂B_(z)/∂t响应在整体上高于背景值。本文计算结果对于认识SOTEM对煤矿典型富水体的探测能力具有重要意义,为SOTEM装置参数选取及其在煤炭领域的推广应用打下理论基础。

基于三维数值模拟技术的公路隧道围岩可靠性研究

针对公路隧道洞身开挖工程中应力集中导致的围岩稳定性低的问题,通过三维数值模拟分析,分析围岩的级别、埋深以及支护结构的及时性和有效性等因素的共同作用,对隧道安全性和稳定性进行评价。结果表明:上台阶开挖是引起拱底沉降的重要原因,经过10年的营运后,隧洞各处的安全系数已经下降到了3.11、2.27、1.69和1.03,拱脚处的安全系数已经进入了一个非常危险的阶段,很容易发生裂缝破坏,需要对隧道工程进行维护和加固。