面向大坝结构安全的多时序FEA数据动态可视化方法及系统技术方案

技术编号:41528474 阅读:29 留言:0更新日期:2024-06-03 23:03
本发明专利技术提供了一种面向大坝结构安全的多时序FEA数据动态可视化方法及系统,该方法包括以下步骤:基于坝段有限元模型网格提取部件分组索引;并提取节点分量结果;将每一部件涉及的顶点坐标进行分组;构建网格体并绘制坝段有限元模型基本组成要素;对于标量分量结果,基于坝段有限元模型基本组成要素,采用三角形细分算法对网格体的顶点颜色进行赋值;对于矢量分量结果,基于坝段有限元模型基本组成要素,展示网格体每个顶点矢量属性的大小和方向;对于特定分量结果,结合基础几何要素绘制方法,通过扩展性显示效果展示特定分量结果。本发明专利技术能够使多时序FEA数据在数字孪生的场景下实现大坝运行状态的直观、准确、流畅、动态呈现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字孪生,具体涉及一种面向大坝结构安全的多时序fea数据动态可视化方法及系统。


技术介绍

1、近年来,随着数字孪生技术的快速发展及智慧水利建设的深入实施,水利部启动了数字孪生流域先行先试工作,在大江大河重点河段、重要水利工程、主要支流等区域开展数字孪生建设;目前国内各大中型水库大坝工程已建立安全监测系统,能够对关键点位的实时状态进行监测,并对安全监测数据进行了建库和管理。然而,现有系统无法提供对大坝结构整体运行状态的全面查看。有限元分析(finiteelementanalysis,fea)通过模拟和计算大坝的力学性能、破坏机理、刚度和稳定性等参数,可以判断大坝结构在受力下的承载能力和变形情况,从而分析大坝结构的脆弱点和潜在危险。目前已在高校、政府和工程及环境咨询机构中广泛使用。

2、利用有限元分析模拟大坝结构状态时,需要根据大坝的几何形状、材料性质和边界条件等因素建立有限元模型,应用适当的载荷和荷载组合模拟实际工况,进行有限元计算,求解大坝结构的应力、变形和稳定性等参数;目前对于大坝安全的fea计算结果,大多采用有限元专业分析软件本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种面向大坝结构安全的多时序FEA数据动态可视化方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:基于坝段有限元模型网格提取部件分组索引的过程包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:提取节点属性数据的过程包括:解析原始的坝段有限元模型计算结果文件,得到网格体顶点和剖面顶点的属性结果分量信息,包括:节点编号、温度、各向位移量、总位移量、各向正应力、各向切应力、主应力方向、水头高度。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:构建网格体并绘制坝段有限元模型基本组成要素的过程包括:

5.根据权利要求4所述的...

【技术特征摘要】

1.一种面向大坝结构安全的多时序fea数据动态可视化方法,其特征在于:包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:基于坝段有限元模型网格提取部件分组索引的过程包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:提取节点属性数据的过程包括:解析原始的坝段有限元模型计算结果文件,得到网格体顶点和剖面顶点的属性结果分量信息,包括:节点编号、温度、各向位移量、总位移量、各向正应力、各向切应力、主应力方向、水头高度。

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:构建网格体并绘制坝段有限元模型基本组成要素的过程包括:

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:采用三角形细分算法对网格体的顶点颜色进行赋值的过程包括:基于坝段有限元模型基本组成要素,根据分级色带遍历所有三角形网格序列,使用细分三角形算法平滑曲线,存储于resulttriangle数组;根据目标渲染效果,遍历resulttriangle数组中所有的三角形网格序列,按照分级色带计算每一个三角形网格序列的顶点颜色;根据平滑曲线后的三角形网格序列重新构建网格体,采用均值渲染方式得到标量场的云图表达效果,采用顶点渲染方式得到标量场的晕染图表达效果;遍历所有平滑曲线后的三角形网格序列,判断每一个三角形的三条边,如果边的首尾点属性值相等,则将该边作为等值边加入ioslinesegments数组中,顶...

【专利技术属性】
技术研发人员:李琦李双平张力管林杰张航杨坤徐瑞刘成堃吴学宇郭雯陈善雄王飞
申请(专利权)人:长江空间信息技术工程有限公司武汉
类型:发明
国别省市:

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