一、有限元软件的数据处理及与图形系统的集成（论文文献综述）
齐哲[1]（2021）在《超高层建筑结构弹塑性动力时程分析程序D-SAP持续开发》文中认为弹塑性动力时程分析程序D-SAP自2014年完成基础平台搭建以来,先后开发和集成了常用的17种材料本构、30余种结构单元类型和多种加速与迭代算法,已被用作多座超高层结构的动力全过程分析。但随着分析需求的增加,在以下几个方面需要进一步完善。一是D-SAP中的材料以一维、二维混凝土和钢筋材料为主,单元多以纤维梁柱单元、壳单元等宏观单元为主,缺少建筑结构精细化建模所需要的三维弹塑性钢材、混凝土材料模型和弹性实体单元类型。二是随着近年来参数化结构设计概念的兴起,要求结构分析软件应具有参数化建模、分析的能力,而D-SAP与参数化的结合还不够紧密。针对以上两点需求,本文开展的主要工作内容如下:（1）向D-SAP中集成了多个二维平面应力单元和三维实体单元。采用合适精度的Hammer和Gaussian数值积分方法计算单元刚度矩阵,在充分了解D-SAP模块化架构和有限单元理论的基础上,完成了5个二维平面应力单元（CPS3、CPS4、CPS6、CPS8、CPS4I）和5个三维实体单元（C3D4、C3D10、C3D8、C3D20、C3D8I）在D-SAP的集成。其中CPS4I和C3D8I两种非协调元可在不增加外部节点的情况下解决双线性单元CPS4单元和C3D8单元“剪切闭锁”的问题。使用悬臂梁在横向力作用下的算例验证了10种实体单元的计算精度。（2）向D-SAP中集成了钢材和混凝土三维弹塑性实体材料。对于钢材弹塑性材料,根据钢材混合硬化情况下的率本构方程推导了一致切线刚度的表达式,给出了径向返回算法的实施的流程;将双线性随动硬化的拐点光滑处理,结合Chaboche随动硬化和等向硬化形成了两种三维钢材混合硬化材料。对于混凝土弹塑性材料,基于Grassl提出的混凝土塑性损伤模型绘制了塑性返回部分和损伤计算部分的流程图,编写了适用于DSAP架构的三维混凝土塑性损伤材料代码。通过与理论或实验对比验证了两种材料代码的正确性。（3）参考D-SAP文本建模与分析命令流格式实现了二次开发工具（API）,并在此基础上建立了与参数化软件Grasshopper的接口。使用COM组件技术和活动模板库实现了132个API函数,可用于在Visual Studio平台上通过“编程建模”进行D-SAP的建模和分析。结合API函数和Grasshopper电池开发模板先后开发了节点、材料、截面、单元、分析等D-SAP电池,通过PC框架的参数化建模、分析过程展示了建筑几何模型到结构模型的转换细节和D-SAP电池的使用方法。
张楠[2]（2021）在《复杂工程结构模态测试测点优化布设软件开发》文中进行了进一步梳理随着国内土木工程结构向着高度更高、跨度更大、结构形式更加复杂的方向发展,对大型复杂结构进行模态测试,获取结构的动力学特征,并以此进行状态评估与安全预警,已成为学界关注的热点问题。如何从大型复杂工程结构上采集到更加准确完整的结构响应,是模态测试首先需要解决的问题。国内外学者为此提出了一系列测点优化布设评价准则,用以指导测点位置的选择,提升模态测试中信息采集的准确性。但是利用这些准则选取测点需要以结构的理论模态参数信息为基础,并且需要一定的理论与计算基础,一线工程人员难以使用这些研究成果指导大型复杂工程结构的测点选取。测点优化布设计算需以目标结构的理论模态信息为基础,而理论模态信息的获取需借助于有限元模型,并且测点优化布设需要获取的各项结构理论模态信息有良好的节点对应关系,这无疑提高了目标结构理论模态信息的获取难度,针对此问题,本文开发了常用软件ANSYS、Abaqus、Midas Civil的有限元模型理论模态信息提取方法,基于MATLAB平台,形成了可实现根据用户选择一键生成目标模型的理论模态信息的测点优化布设软件前处理功能模块。其中,由于Midas Civil不支持模型的刚度、质量矩阵等信息导出,所以本文开发了Midas Civil与Abaqus的模型转化程序,将Midas Civil模型转化为Abaqus模型提取理论模态信息。借助MATLAB平台的APP Designer软件开发工具,从用户使用以及测点优化布设功能实现的角度出发设计开发了复杂工程结构测点优化布设软件（Optimal Sensor Placement Software,简称OSPS）。该软件将目标模型信息提取、模型重构、目标布设评价准则选择、候选测点选取、布设方案可视化以及输出测点布设报告等功能与多个功能界面结合。软件支持ANSYS、Abaqus、Midas Civil软件模型信息的一键提取,实现了目标模型在软件中的一键重构,集成了17种常用测点优化布设评价准则,用户可选择一种或多种方法同时计算,获得可视化的测点布设方案并可一键将布设报告导出。该软件界面简洁、操作友好,具有较好的实用性。将某钢管混凝土拱桥的Midas Civil模型使用本文开发的程序转化为Abaqus模型,通过对比两个软件中此模型的模态分析结果,证明了该转换程序的正确性。随后使用本文开发的测点优化布设软件对该模型进行测点优化布设,验证了OSPS软件对于桥梁结构的实用性。最后,将OSPS软件用于实际建筑结构中,以某高层建筑的Abaqus模型作为算例,使用OSPS软件选择竖向构件上部分节点作为候选测点,针对两个水平方向模态振型进行测点优化布设,对生成的测点优化布设方案进行分析对比,结果证明OSPS软件可以较好用于高层建筑结构的测点优化布设计算,具有良好的工程实用性。
张修海[3]（2021）在《基于BIM的连续刚构桥施工监控及信息管理研究》文中研究表明随着桥梁结构分析理论的逐渐成熟以及高强度材料的应用,我国桥梁建设正逐步向更大的跨径方向发展。由于连续刚构桥主梁连续、无伸缩缝、无体系转换并且还具有很大的抗弯刚度和抗扭刚度,已成为大跨度预应力混凝土桥梁的首选桥型。预应力混凝土连续刚构桥一般采用挂篮悬臂施工法,在施工过程中,对桥梁的施工质量和结构安全的要求越来越高,因此,对桥梁施工过程进行监测控制是保证桥梁施工质量和结构安全的关键。近几年,我国将“智慧桥梁”看作桥梁工程领域下一步发展战略目标,BIM技术的出现将加快这一目标的实现。随着BIM技术的逐渐成熟,基于BIM技术的桥梁施工监控成为了桥梁工程应用研究的方向之一。本文以石堡川河特大桥为工程实例背景,将BIM技术应用到连续刚构桥施工监控中,通过结构理论计算和现场实际监控结果相结合,从而实现了桥梁施工监控的信息化和可视化。本论文主要开展以下研究内容:（1）介绍了本论文研究背景及意义,总结了国内外BIM技术在桥梁工程中的应用及研究现状。提出了将BIM技术应用桥梁施工监控中具有重大的意义。（2）深入分析了BIM的定义、特点以及连续刚构桥施工控制的理念和方法。给出石堡川河特大桥主桥施工监控的主要方案,详细讲述了线形控制、应力控制及稳定性控制在施工监控的重要性。结合BIM技术在桥梁工程中基本应用,对BIM技术在连续刚构桥施工监控中的应用进行了阐述。（3）着重研究了Revit软件的基本内容、可扩展性和Revit API应用程序接口的相关内容。针对Revit软件二次开发技术,介绍了二次开发所需要具备的开发环境、开发方式以及开发流程。（4）以BIM技术理论为基础,结合Revit二次开发技术,采用Visual Studio 2019集成开发环境运用C#编程语言开发了Revit快速桥梁建模插件。该插件可以直接读取Excel表格数据,并通过参数化驱动标准箱梁进行大跨径连续刚构桥主梁模型的创建。将该插件应用在石堡川河特大桥中,验证了插件的可行性,极大提高了建模效率。在Excel表格中编写公式,求出带有空间曲线的预应力钢筋关键点的坐标,以可视化编程插件Dynamo为载体,运用Python Script脚本语言编写预应力钢筋程序,根据点的坐标,程序自动创建空间曲线模型线,通过Revit放样命令进行预应力钢筋族的创建。解决了Revit软件中无法直接创建空间曲线预应力钢筋模型等问题。（5）研究了Revit软件和ANSYS有限元软件之间的模型转换方法。通过利用C#语言并结合Revit二次开发技术,提取Revit软件中主梁模型以及预应力钢筋模型点的坐标,并将点的坐标通过代码程序转换成APDL命令流格式,ANSYS通过读取此命令流实现了主梁BIM模型以及预应力钢筋BIM模型与ANSYS模型之间的转换。通过将BIM模型转换成ANSYS模型后,进行主梁悬臂施工阶段的仿真分析,并计算其线形和应力,为施工监控提供理论数据支持,实现了BIM软件与有限元软件一体化研究。（6）采用C#语言和Revit二次开发技术,基于Revit软件平台开发了一款桥梁监控信息管理插件。通过模拟桥梁施工阶段过程,在BIM模型中实现了数据输入、修改和预警分析等功能。通过将该插件应用于石堡川河特大桥主桥的施工监控,对主梁应力和线形监测数据实施更高效的管理。在该插件中通过选择桥墩编号和施工工序,将主梁线形和应力的实测值和理论值进行对比,当误差值超过允许的范围时,Revit软件中的三维模型将给出预警提示,以便为下一施工阶段提供技术指导。
李学书[4]（2021）在《基于木材纹理的明式方凳结构强度及优化研究》文中进行了进一步梳理明式家具作为中国家具史上的巅峰之作,具有不同于西方家具的独特审美体系和技艺精湛的制作工艺。明式家具被贯入中华传统文化智慧的造型结构用材也极为考究,多选用珍贵的硬木作为家具原料。近年来我国环保意识不断提高,国家对木材资源进出口明确规定限制,所以对于珍贵木材的使用更要材尽其用,合理使用木材节约木材资源。本论文以明式无束腰直腿方凳为例将有限元法应用到明式凳类家具中对其结构强度与部件纹理方向关系进行分析,并提出明式无束腰直腿方凳优化设计方案。旨在保留经典结构与外观的前提下,通过改变部件选材纹理方向,设计出一款结构合理、用材合理、废料少、强度高的明式无束腰直腿方凳。论文主要可分为木材纹理特征值分析和家具结构强度有限元分析两个实验部分。前期阅读大量明式家具的相关文献资料,根据研究的实际情况选定赞比亚紫檀为实验材料。采集赞比亚紫檀的同材同面的不同位置木材纹理,并使用图像处理技术对纹理特征值进行提取并分析,得出不同位置木材纹理特征值差异规律。再根据国家现行的木材力学性质测定标准制定赞比亚紫檀力学性能测试方案,依照后期有限元模拟分析平台对材料属性要求项目进行测定。根据人体工程学等文献资料制定明式无束腰直腿方凳部件尺寸及榫卯类型,选择合适的几何建模软件建立家具模型输入有限元分析平台。后期对家具有限元模型进行相应的施加载荷与约束,对明式无束腰直腿方凳进行整体结构强度分析,找到部件选材纹理方向对结构强度的影响规律,最终得出明式无束腰直腿方凳优化方案。利用有限元软件ANSYS Workbench对明式无束腰直腿方凳参数化模型进行整体结构强度分析,对凳面施加垂直向下的载荷时,当明式无束腰直腿方凳腿足纹理方向为心材向外、枨子纹理方向心材向上、牙子纹理方向心材向上、边框纹理方向心材向上分布时方凳在受到向下的载荷时产生的总变形和等效应力都最小。当部件纹理方向全部相反时,方凳总变形和等效应力最大,方凳结构强度最差。改变其中任何一个坐标轴方向都会使得变形和应力增大,降低结构强度和稳定性。对明式无束腰直腿方凳的腿足、横枨、牙子、边框和面板进行选材纹理方向优化,通过有限元软件ANSYS Workbench计算得出明式无束腰直腿方凳部件选材最佳纹理方向,使明式凳类家具选材更为科学合理。
李林峰[5]（2021）在《高铁轨道RCF电磁涡流检测电磁场仿真平台设计与实现》文中研究表明《国家综合立体交通网规划纲要》指出到2035年将建成20万公里长的铁路干线,解决我国交通运输发展不平衡不充分问题。钢轨作为铁路的重要组成部分,由于恶劣的运行工况和制造缺陷,在列车往复碾压下将会产生伤损;钢轨伤损对人民生命物质安全有潜在威胁,有必要对钢轨伤损进行检测分析。调研发现,目前钢轨伤损的检测多采用仿真计算,电涡流无损检测的正向解析求解较少;钢轨动态巡检时,动静区域的网格划分是一个难题;无损检测方法理论知识过于深奥,不利于钢轨伤损检测的操作使用和推广应用。对此,本文基于.NET技术设计面向高铁钢轨接触疲劳裂纹的电磁涡流无损检测仿真评估平台,实现了电涡流无损检测技术对钢轨伤损正向解析求解和仿真求解;在动态和静态情形下,使用电涡流无损检测技术对钢轨伤损产生的磁场进行计算和显示;集成理论计算和简化数值建模过程,实现将该平台用于钢轨疲劳接触裂纹的检测方法研究中。本文的主要研究内容分为三部分:（1）钢轨伤损电涡流无损检测电磁场解析计算模块。分析钢轨伤损产生的机理,比较不同钢轨伤损缺陷模型的差异,求解得到不同钢轨伤损缺陷模型的解析表达式。利用Matlab数学软件将不同钢轨伤损缺陷模型的解析表达式编制成求解代码。在.NET框架下,联合C#可视化和Matlab数值计算能力强的优势,实现对不同钢轨伤损缺陷模型的可视化解析计算。（2）高速钢轨疲劳缺陷电涡流无损检测2D仿真模块。探究在直流激励下,动生涡流检测技术对产生的钢轨伤损涡流分布影响。使用参数化建模的方法对二维仿真钢轨伤损的动态区域和静态区域进行划分,降低对用户专业性的要求。录制并修改2D数值求解脚本,考虑人机交互和模块化设计的原则,分别设计了几何建模、材料设置、运动设置和网格划分等界面,实现参数化仿真2D钢轨伤损下的磁场分布。并利用该平台研究了磁感应强度变化和裂纹深度与宽度的识别情况。（3）高速钢轨疲劳缺陷电涡流无损检测3D仿真模块。钢轨伤损的二维模型无法还原实际工作中的3D钢轨模型,分析2D仿真和3D仿真的差异。采用数据库管理技术存储3D钢轨伤损仿真数据替代仿真求解过程,将求解数据按巡检速度和钢轨参数分表存储,解决3D仿真计算难度大,耗时长和数据存储和查询难等问题,对3D模型的仿真求解有重要的推广意义。
高磊[6]（2021）在《钢箱梁斜拉桥施工监控关键问题研究及BIM在其中应用》文中指出施工监控的过程会受到诸多因素的影响,为保证桥梁的施工安全和成桥理想状态,将施工监控与BIM结合,充分利用BIM的信息化和可视化的特点,使用BIM软件进行参数化建模,通过碰撞检查来事先进行施工查错,对有限元模型进行提前反馈。同时对BIM模型转换为有限元模型进行了研究,以弥补BIM模型计算分析能力的不足。本文以一座钢箱梁斜拉桥为研究背景,开展了如下的研究:（1）对某钢箱梁斜拉桥进行有限元建模受力分析,分别使用Midas/civil和ANSYS有限元模型进行成桥受力状态分析比较,验证了模型的正确性。同时,使用ANSYS模型进行塔梁墩固结处复杂部位的受力变形分析,分析了其安全性。（2）利用已建的有限元模型,分析了主梁自重、斜拉索成桥索力等对主梁成桥位移、成桥内力和斜拉索索力的影响,并根据影响结果来探究各影响因素对成桥位移、成桥内力和斜拉索索力的影响重要程度,为施工监控过程的误差调整提供参考依据,同时也为利用BIM模型对有限元模型反馈调整提供参考数据。（3）通过补充有限元模型忽略的结构中的次要部分,建立桥梁BIM模型。利用BIM软件Revit对钢箱梁斜拉桥进行可视化三维模型的建立。建立了桩基、桥墩、桥台、支座、钢箱梁、桥塔和斜拉索等桥梁族,通过空间三维坐标进行拼搭,建立整桥BIM模型,将施工监控及参数误差分析产生的大量数据集成在BIM模型中,方便管理。BIM建模过程中采用Dynamo插件来增加建模效率。（4）研究了BIM模型在提高有限元模型准确度和施工监控信息化水平方面的应用。通过BIM模型工程量统计校核,反馈调整有限元模型,提高了模型的准确度;利用BIM模型的碰撞检查功能发现设计问题,提前对设计图纸修改,间接提高了有限元模型准确度。并采用BIM轻量化模型和二维码结合BIM模型的方式,以方便查看监控结果。（5）为解决BIM模型分析计算能力不足的问题,对BIM模型进行有限元计算模型的转换做了部分研究,通过Dynamo插件和Python语言来实现Revit模型对ANSYS有限元模型的转换。
杜一丛[7]（2020）在《梁式桥BIM参数化正向设计的研究与应用》文中研究表明随着建筑信息化的推进,我国工程行业设计领域的信息化程度也在逐年提高,三维设计所谓大势所趋。BIM技术的引入使得房建领域的设计阶段已在BIM正向三维设计取得诸多成果,相比之下,同样作为基础设施的桥梁工程领域的设计信息化亟待发展。本文以桥梁的基础体系——梁式桥为研究载体,以BIM思想探究三维正向设计模式的应用。通过调查实践、文献研究等方法总结出目前梁式桥在三维正向设计中存在如下问题亟待解决:通用性高的三维设计软件与桥梁专业匹配度不高导致直接进行三维建模时,效率低且模型准确性与可实施性得不到保证;BIM模型与结构设计软件之间的信息无法互通,导致设计过程需重复建模;三维正向设计所包含的各项设计信息全面且繁多,设计成果输出时易造成输出混乱、输出不全面等问题,设计阶段作为工程建造周期的初始端,信息整理和信息输出直接关系到整个工程全生命周期的信息化程度。针对以上问题,本文主要运用参数化设计的理念做以下方面的研究:（1）参照二维设计规则,遵循正向三维设计思想,结合目前三维设计中存在的难点,多方面对比,选择目前性价比较高且适合于梁式桥设计研究的三维设计软件组合,并提出BIM正向三维设计模式的流程图及每一步的研究方案及所需的软件工具。（2）充分运用BIM设计软件的三维设计优势,并结合可视化编程工具对软件二次开发,针对功能需求定向编写程序,弥补该三维软件与桥梁专业不对口的劣势。实现高效快速的三维参数化模型设计。（3）探究三维设计的参数化设计方法原理,寻找BIM设计软件与有限元结构分析软件之间的互通方式,针对梁式桥体系,探究两类软件模型之间的参数关联,最终实现模型参数信息的交互,使整个设计过程可以“一模多用”。（4）考虑到本课题研究的BIM正向设计模式还处于测试阶段,为确保三维模型的实用性,本文以原二维设计数据为来源,借助可视化程序导出模型定位信息,并对比与原数据之间的偏差,以此验证三维模型的定位准确性。（5）设计过程伴随着几何、数据、图纸等信息的生成,此时三维设计软件是所有设计信息的资源库,但所包含的信息因无法分类导出而得不到充分利用,本文根据需求,将信息分为几何信息、数据信息和二维图纸信息三个大类,借助可视化程序整理各类信息并导出,做好信息储存,为信息传递奠定基础。
章太雷[8]（2020）在《基于Kangaroo“粒子-弹簧系统”的主动弯曲结构参数化找形方法研究》文中提出随着计算机模拟技术的提升,“性能化生成设计”（Performance-based Design）成为了当今建筑设计的重要方向,而基于结构性能的形式生成设计需要建筑师兼备数学、物理学、形式美学等多方面的能力。然而由于长期的学科分工,建筑师在面对基于结构形式的设计时常常处于眼高手低的窘境,结构知识的匮乏与固定的设计思维使得建筑师在面对结构性能化设计时亟需高效、直观的辅助设计方法。因此对于结构找形的研究已经成为建筑设计与结构设计的重要课题。主动弯曲结构是指利用材料的弹性弯曲变形所产生的结构内力对抗外部荷载的结构形式,其空间形态既具备形式美感又兼备结构潜力,已经成为国内外关于结构性能化设计领域的新兴方向。然而由于弹性弯曲的非线性特征以及弹性材料的复杂性能,主动弯曲结构的预先找形问题已然成为横亘在形式设计前的阻碍,亟待解决。本文研究从主动弯曲结构的形式设计入手,分析了目前国内外对于该领域的研究现状,得出目前主动弯曲结构的找形方法存在难理解、难运用、难交互、不系统等问题,有待进一步的研究。本文的第一部分从国内外的文献与工程实践角度总结梳理了目前主动弯曲结构的分类,根据各种分类的具体案例归纳总结了当前主动弯曲结构的找形方法,并分别指出其优势与局限,尤其比较了几种数字化模拟方法的差异;接着从弹性力学基础理论的研究角度限定了找形方法的适用范围,依据目前的研究范围限定在细长杆件和薄板单元的基础,选择“欧拉伯努利梁理论”作为本次研究的理论基础,进行方法研究。第二部分主要研究如何为主动弯曲结构提供方便易用的找形方法,首先从主动弯曲结构的实践案例中总结出,本文是对弹性弯曲单元找形方法的研究,以此为基础将主动弯曲结构的单元分为线单元、各向同性薄板单元与各向异性薄板单元。然后基于Rhinoceros软件下的参数化平台Grasshopper搭载基于“粒子-弹簧系统”的Kangaroo组成研究平台,配合Python编程语言对材料属性进行脚本开发,提出了各种不同类型的单元弯曲变形的找形方法并给出了具体找形步骤。针对不同类型的单元,开发了不同的材料属性设置的脚本,并利用物理实验的方法对找形结果进行了验证,证明了该找形方法的准确性。本次研究提出了一种直观高效实现主动弯曲结构单元的参数化找形方法,并根据材料属性参数设置的需求编写了有关弹性材料属性的算法,摆脱了繁杂的数理解析的过程。使建筑师在利用主动弯曲结构进行形式设计时可预先进行计算机仿真模拟,提升了建筑师对于结构性能化设计的认知,对结构找形研究有一定的促进作用。本文正文共约59000字,图表124幅。
叶璇罗健[9]（2020）在《基于BIM技术的斜拉桥精细化建模及应用研究》文中研究指明桥梁是交通工程中最重要的结构物之一,传统的设计任务主要集中在桥梁和隧道结构物的平、立、剖与钢筋绘图和结构分析与计算。从表现形式来看,设计师通常用二维的图纸来表达三维的结构形式,而缺乏结构的三维模型,除了容易出现结构表达不清以外,还常常出现大量的绘图方面的错误和工程量统计上的误差,导致较多的施工失误和更多的设计变更。同时,结构计算也主要从二维角度模拟分析,或者建立简化的分析模型,很难实现更加准确的分析和计算。因此,随着越来越多的高速交通项目发展,对工程质量的要求越来越高,交通设计中桥梁、隧道的三维模型建立及基于三维模型的结构计算在交通三维设计系统就显得非常重要。为推动桥梁工程三维设计模式的应用,本文围绕BIM技术对斜拉桥的三维建模及基于三维模型的结构计算中的各BIM应用点开展研究,主要研究内容包含如下:1.通过传统设计模式与三维设计模式的对比,总结传统桥梁设计存在的问题以及线性设计工作模式下的缺陷,结合BIM技术的优势,研究斜拉桥各构件的三维设计流程,实现斜拉桥的三维显示。2.研究斜拉桥非线性构件桥索的精细化建模方法,开发理想线性索型的自动生成程序和定索力状态下的精细化索型自动生成程序,把两个程序生成的斜拉索进行对比。3.使用C#语言,基于Visual Studio 2010开发平台,运用Revit API工具包对Revit进行二次开发,开发在Revit环境下桥梁构件的有限元接口程序,接口程序拥有Revit模型到ANSYS模型的转换功能和后处理的调试功能。4.研究利用Revit模型快速创建Midas结构模型的方法以及BIM技术应用于斜拉桥工程中快速完成整体结构分析和局部结构分析的方法。
刘文龙[10]（2020）在《基于电磁超声导波的铝板缺陷层析成像方法研究》文中提出以金属板材为原材料加工而成的各种设备在军用以及民用领域中大量使用,由于板材结构自身的构造特点,在生产制造以及机械加工过程中都可能产生缺陷。为保证板材加工出的产品能在特殊环境中稳定运行,对板材进行无损检测十分重要。超声导波层析成像检测技术,为板材的高精度检测提供了解决方案,可对工业金属板材进行大范围检测,其图像重建的结果不仅能将缺陷轻易的识别出来,更是可以按照缺陷的类别大小进行量化分类。本文的主要研究内容如下:通过广泛查阅国内外相关文献资料,对超声Lamb波在板中的传播进行了深入的学习,推导了Lamb波特征方程,并编程绘制了频散曲线。介绍了超声Lamb波层析成像所涉及的相关理论,为超声Lamb波层析成像提了供理论依据。深入研究了电磁超声换能器（EMAT）的换能机理与结构,根据EMAT的工作过程建立了包含电、磁、力的数学模型。在有限元仿真软件Comsol中建立了EMAT仿真模型,对EMAT换能过程涉及的物理机理进行深入的分析和理解,在此基础上制作出能够激发全向Lamb波的EMAT,为后续利用Lamb波进行层析成像的实验奠定了基础。对滤波反投影（FBP）成像算法进行了改进,并设计了一套专门用于铝板缺陷检测的超声导波层析成像图形用户界面。为验证该成像算法的准确性与可行性,使用Abaqus有限元仿真软件对三维铝板中Lamb波与缺陷作用后的散射场进行仿真实验,获取图像重建所需要的投影数据,接着将投影数据导入图形用户界面对缺陷进行成像,得到的缺陷重建结果与模型中所设置的缺陷基本一致,缺陷的轮廓与位置在图像中清晰可见。搭建了超声导波层析成像系统实验平台,首先验证了电磁超声换能器能够在铝板中激发出纯净A0模态的Lamb波,然后对EMAT的全向性和频率特性进行了验证。最后利用所设计的EMAT组成激励-接收检测阵列,对带有缺陷的铝板进行检测,将实验中检测得到的数据进行处理后得到投影数据,导入图形用户界面对缺陷进行重建。重建结果验证了所设计的层析成像软件能够准确识别出缺陷的相关信息。本研究为铝板缺陷的可视化检测提供了参考,验证了利用电磁超声导波层析成像方法重构板类结构中减薄缺陷的可行性。
二、有限元软件的数据处理及与图形系统的集成（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、有限元软件的数据处理及与图形系统的集成（论文提纲范文）
（1）超高层建筑结构弹塑性动力时程分析程序D-SAP持续开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 1.绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 常用商业有限元软件发展和使用现状 |
| 1.2.1 国外 |
| 1.2.2 国内 |
| 1.3 若干开源有限元软件开发和使用现状 |
| 1.4 D-SAP程序简介 |
| 1.5 存在问题及本文主要研究内容 |
| 1.5.1 D-SAP程序开发需求 |
| 1.5.2 本文研发工作内容 |
| 2.一些弹性实体单元的集成与验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实体单元在D-SAP集成流程 |
| 2.2.1 单元类与其他类的关系 |
| 2.2.2 实体单元代码的编写与编译 |
| 2.2.3 实体单元刚度矩阵的推导与计算 |
| 2.3 二维弹性平面应力(实体)单元 |
| 2.3.1 CPS3与CPS6单元 |
| 2.3.2 CPS4与CPS8单元 |
| 2.3.3 CPS4I非协调单元 |
| 2.3.4 数值积分方案的选择 |
| 2.3.5 等参单元验证 |
| 2.3.6 非协调元验证 |
| 2.4 三维弹性实体单元 |
| 2.4.1 C3D4与C3D10单元 |
| 2.4.2 C3D8与C3D20单元 |
| 2.4.3 C3D8I非协调单元 |
| 2.4.4 数值积分方案的选择 |
| 2.4.5 等参单元和非协调单元的验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.钢材和混凝土三维弹塑性实体材料的集成与验证 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维混合硬化钢材 |
| 3.2.1 混合硬化情况下的J_2流动理论 |
| 3.2.2 径向返回算法和一致切线模量推导 |
| 3.2.3 混合硬化模型的选择 |
| 3.2.4 程序实现 |
| 3.2.5 往复荷载下的材料测试与验证 |
| 3.3 三维混凝土损伤材料 |
| 3.3.1 塑性和损伤理论 |
| 3.3.2 图形返回算法 |
| 3.3.3 程序实现 |
| 3.3.4 材料参数校对 |
| 3.3.5 复杂应力下材料测试与验证 |
| 3.4 疲劳材料 |
| 3.4.1 折减方案 |
| 3.4.2 程序实现 |
| 3.4.3 材料验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.参数化建模软件Grasshopper与D-SAP程序接口开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 D-SAP API的实现 |
| 4.2.1 COM组件与活动模板库 |
| 4.2.2 ATL平台搭建流程 |
| 4.2.3 D-SAP API架构介绍 |
| 4.2.4 API验证—二层框架结构案例分析 |
| 4.3 基于API的D-SAP电池开发 |
| 4.3.1 电池开发要点 |
| 4.3.2 简单电池 |
| 4.3.3 材料电池 |
| 4.3.4 截面电池 |
| 4.3.5 单元电池 |
| 4.4 电池的应用 |
| 4.4.1 PC框架参数化建模 |
| 4.4.2 不同参数PC框架的地震响应对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.结论与展望 |
| 5.1 本文主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录A CPS6单元刚度矩阵的Hammer数值积分 |
| 附录B CPS4单元刚度矩阵的Gaussian数值积分 |
| 附录C 模型参数A_g、B_g的推导 |
| 附录D 硬化函数的偏导数求解 |
| 附录E 接口函数Node在 Helper.cpp中的实现 |
| 附录F 二层框架结构模型创建与分析的API代码(部分) |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（2）复杂工程结构模态测试测点优化布设软件开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 测点优化布设的发展现状和分析 |
| 1.2.1 基于振动响应强度的评价准则 |
| 1.2.2 基于模态重构效果的评价准则 |
| 1.2.3 基于参数识别误差的评价准则 |
| 1.2.4 其他测点布设评价准则 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 测点优化布设软件整体架构设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 软件架构与整体功能设计 |
| 2.3 软件界面设计 |
| 2.3.1 软件主界面 |
| 2.3.2 前处理子界面 |
| 2.3.3 信息导入子界面 |
| 2.3.4 准则选择子界面 |
| 2.3.5 用户指南子界面 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 测点优化布设软件功能模块开发 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 前处理功能模块 |
| 3.2.1 ANSYS有限元模型接口 |
| 3.2.2 Abaqus有限元模型接口 |
| 3.2.3 Midas Civil有限元模型接口 |
| 3.3 分析运算功能模块 |
| 3.3.1 模型重构功能 |
| 3.3.2 候选测点选取功能 |
| 3.3.3 测点优化布设运算功能 |
| 3.4 后处理功能模块 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 测点优化布设软件界面开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 软件开发平台简介 |
| 4.3 软件界面的开发及功能实现 |
| 4.3.1 主界面功能开发 |
| 4.3.2 子界面功能开发 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 复杂工程结构模态测点优化布设实例验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于某钢管混凝土拱桥有限元模型的软件验证 |
| 5.2.1 有限元模型简介 |
| 5.2.2 模型转化程序验证 |
| 5.2.3 测点优化布设结果分析 |
| 5.3 某高层结构有限元模型的软件验证实例 |
| 5.3.1 有限元模型简介 |
| 5.3.2 有限元模型模态分析 |
| 5.3.3 测点优化布设结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 本文结论 |
| 6.2 对未来研究的展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（3）基于BIM的连续刚构桥施工监控及信息管理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 BIM技术在国内外研究现状 |
| 1.2.1 BIM技术在国外研究现状 |
| 1.2.2 BIM技术在国内研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 BIM技术在连续刚构桥施工监控中的应用 |
| 2.1 BIM概述 |
| 2.1.1 BIM的定义 |
| 2.1.2 BIM特点 |
| 2.1.3 BIM主流软件 |
| 2.2 连续刚构桥施工控制的理念及方法 |
| 2.2.1 桥梁施工控制理念 |
| 2.2.2 桥梁施工控制方法 |
| 2.3 连续刚构桥施工监控主要内容 |
| 2.3.1 线形控制 |
| 2.3.2 应力控制 |
| 2.3.3 稳定性控制 |
| 2.4 连续刚构桥施工监控的主要过程 |
| 2.5 BIM技术在刚构桥施工监控中的应用 |
| 2.5.1 施工模拟 |
| 2.5.2 数据可视化分析及反馈 |
| 2.5.3 信息协同管理 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 Revit二次开发 |
| 3.1 Revit软件介绍 |
| 3.1.1 项目样板文件 |
| 3.1.2 族样板文件 |
| 3.2 Revit软件的可扩展性 |
| 3.3 Revit软件二次开发技术 |
| 3.3.1 Revit API功能介绍 |
| 3.3.2 二次开发环境 |
| 3.3.3 开发方式 |
| 3.3.4 二次开发思路 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于BIM的连续刚构桥有限元仿真计算 |
| 4.1 工程背景 |
| 4.2 石堡川河特大桥主桥BIM模型建立 |
| 4.2.1 主梁的参数化建模 |
| 4.2.2 下部结构参数化建模 |
| 4.2.3 桥梁预应力钢筋设计研究 |
| 4.3 桥梁BIM模型与有限元模型交互 |
| 4.3.1 Revit模型与ANSYS模型转换思路 |
| 4.3.2 石堡川河特大桥模型转换 |
| 4.4 主梁有限元模型建立 |
| 4.4.1 有限元理论分析 |
| 4.4.2 有限元模型单元类型 |
| 4.4.3 单元的生死 |
| 4.4.4 模型参数选取 |
| 4.4.5 主梁有限元模型建立 |
| 4.5 主梁有限元仿真计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于BIM连续刚构桥施工监控信息管理研究 |
| 5.1 信息管理概述 |
| 5.1.1 信息管理设计思路 |
| 5.1.2 数据管理功能模块介绍 |
| 5.2 基于BIM施工监控数据管理模块的开发 |
| 5.2.1 信息管理开发基础 |
| 5.2.2 施工监控操作模块设计 |
| 5.2.3 施工监控结果分析模块设计 |
| 5.3 施工监控信息管理插件的应用 |
| 5.3.1 石堡川河特大桥主梁编码 |
| 5.3.2 主梁线形监控数据管理模块的应用 |
| 5.3.3 主梁应力监控数据管理模块的应用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（4）基于木材纹理的明式方凳结构强度及优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 国内外研究水平 |
| 1.2.1 图像处理国内外研究水平 |
| 1.2.2 有限元分析国内外研究水平 |
| 1.3 研究目的及内容 |
| 1.3.1 研究目的 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 2 明式无束腰直腿方凳选料工艺及尺寸数据 |
| 2.1 明式凳类家具造型特征 |
| 2.2 明式家具木材纹理与制作工艺 |
| 2.3 明式无束腰直腿方凳部件选料规律及尺寸数据 |
| 2.3.1 明式无束腰直腿方凳部件选料规律 |
| 2.3.2 明式无束腰直腿方凳的尺寸数据 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 明式无束腰直腿方凳材料力学性质及纹理特征 |
| 3.1 材料力学性能 |
| 3.1.1 材料介绍 |
| 3.1.2 材料力学性质 |
| 3.1.3 赞比亚紫檀力学性质 |
| 3.2 利用MATLAB对木材纹理特征值提取和分析 |
| 3.2.1 MATLAB图像处理 |
| 3.2.2 赞比亚紫檀木材纹理图像提取 |
| 3.2.3 赞比亚紫檀木材纹理特征值提取 |
| 3.2.4 木材纹理特征值数据分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 明式无束腰直腿方凳结构强度有限元分析 |
| 4.1 有限元法简介及分析流程 |
| 4.1.1 ANSYS Workbench有限元软件简介 |
| 4.1.2 ANSYS Workbench有限元软件分析流程 |
| 4.2 明式无束腰直腿方凳有限元模型建立 |
| 4.2.1 Pro/E建模软件 |
| 4.2.2 明式无束腰直腿方凳几何模型建立 |
| 4.2.3 方凳模型导入有限元分析平台 |
| 4.3 模拟强度试验施加载荷与约束的确定 |
| 4.3.1 载荷的分类 |
| 4.3.2 凳类家具稳定性测试施加的载荷和约束 |
| 4.4 明式无束腰直腿方凳ANSYS Workbench模拟分析 |
| 4.4.1 设定单元属性 |
| 4.4.2 创建材料属性 |
| 4.4.3 定义家具部件材料属性及接触属性 |
| 4.4.4 ANSYS Workbench结构分析 |
| 4.4.5 网格划分 |
| 4.4.6 定义约束与载荷 |
| 4.4.7 ANSYS Workbench求解与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 明式无束腰直腿方凳优化设计 |
| 5.1 优化设计简介 |
| 5.1.1 优化设计概念 |
| 5.1.2 基于ANSYS的优化设计方法 |
| 5.2 明式无束腰直腿方凳结构优化设计 |
| 5.2.1 提出优化设计问题 |
| 5.2.2 基于纹理方向的凳腿结构优化设计 |
| 5.3 优化后的明式无束腰直腿方凳效果图 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）高铁轨道RCF电磁涡流检测电磁场仿真平台设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 涡流无损检测技术检测钢轨伤损研究现状 |
| 1.2.2 涡流无损检测钢轨伤损仿真系统研究现状 |
| 1.2.3 涡流无损检测钢轨伤损仿真软件研究现状 |
| 1.2.4 钢轨伤损高速巡检研究现状 |
| 1.3 课题来源 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本文内容结构安排 |
| 第二章 仿真平台总体设计 |
| 2.1 电涡流无损检测技术 |
| 2.1.1 电涡流无损检测技术检测原理 |
| 2.1.2 电涡流无损检测技术的特点 |
| 2.1.3 电涡流无损检测技术的优势 |
| 2.2 仿真平台相关开发技术 |
| 2.2.1 Matlab数学软件 |
| 2.2.2 .NET Framework |
| 2.2.3 C#编程语言 |
| 2.2.4 SQL Server数据库 |
| 2.2.5 Ansys Maxwell有限元分析软件 |
| 2.2.6 C#与Matlab混合编程 |
| 2.3 仿真平台需求分析 |
| 2.3.1 仿真平台功能需求分析 |
| 2.3.2 仿真平台系统性能需求分析 |
| 2.4 仿真平台体系结构设计 |
| 2.5 仿真平台运行环境 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 钢轨伤损电涡流无损检测电磁场解析计算模块 |
| 3.1 钢轨伤损类型分析 |
| 3.2 钢轨伤损解析计算求解表达式 |
| 3.2.1 圆柱形缺陷电涡流无损检测解析表达式 |
| 3.2.2 椭圆形缺陷电涡流无损检测解析表达式 |
| 3.2.3 矩形缺陷电涡流无损检测解析表达式 |
| 3.3 解析计算模块设计思想 |
| 3.4 解析计算模块设计 |
| 3.4.1 C#与Matlab混合编程 |
| 3.4.2 解析求解数据存储于数据库 |
| 3.4.3 含缺陷金属构件电磁涡流无损检测磁场计算模块界面展示 |
| 3.5 解析计算模块测试 |
| 3.6 解析计算模块实例应用 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 高速钢轨疲劳缺陷电涡流无损检测2D仿真模块 |
| 4.1 基于直流电磁激励的动生涡流检测技术 |
| 4.2 2D仿真模块设计思想 |
| 4.3 2D仿真模块设计 |
| 4.3.1 高速钢轨滚动接触疲劳裂纹动静态区域的划分 |
| 4.3.2 Ansys Maxwell脚本文件的录制和修改 |
| 4.3.3 .NET框架下Win Form参数化启动Ansys Maxwell有限元软件 |
| 4.3.4 2D仿真平台界面 |
| 4.3.5 2D钢轨伤损斜裂纹仿真结果 |
| 4.4 2D仿真模块测试 |
| 4.5 2D仿真模块在钢轨滚动接触直裂纹缺陷定量检测中的应用 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 高速钢轨疲劳缺陷电涡流无损检测3D仿真模块 |
| 5.1 3D仿真模块设计思想 |
| 5.2 3D仿真模块设计 |
| 5.2.1 钢轨建模仿真 |
| 5.2.2 钢轨伤损仿真数据提取 |
| 5.2.3 钢轨伤损仿真数据分表存储 |
| 5.2.4 3D仿真平台界面 |
| 5.3 3D仿真模块测试 |
| 5.4 3D仿真模块应用 |
| 5.5 仿真平台集成 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（6）钢箱梁斜拉桥施工监控关键问题研究及BIM在其中应用（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 斜拉桥的特征与优点 |
| 1.3 斜拉桥在国内外的发展 |
| 1.4 BIM国内外研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第二章 有限元模型的建立及静力分析 |
| 2.1 工程概况 |
| 2.2 桥梁结构离散与有限元模型建立 |
| 2.2.1 结构的离散 |
| 2.2.2 Midas/civil模型的建立 |
| 2.2.3 ANSYS模型的建立 |
| 2.3 两种有限元模型建立对比 |
| 2.3.1 各截面输入特征值对比 |
| 2.3.2 成桥模型静力计算结果对比 |
| 2.3.3 成桥模型动力特征结果对比 |
| 2.4 斜拉桥的塔梁墩固结处的局部分析 |
| 2.4.1 有限元模型的建立 |
| 2.4.2 模型的边界和荷载 |
| 2.4.3 局部模型受力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 施工控制参数识别及分析 |
| 3.1 本桥施工误差研究意义 |
| 3.2 控制参数的选取 |
| 3.3 参数敏感性分析 |
| 3.3.1 主梁重量影响响应分析 |
| 3.3.2 主梁刚度影响响应分析 |
| 3.3.3 索塔刚度影响响应分析 |
| 3.3.4 拉索索力影响响应分析 |
| 3.4 施工监控关键点位参数相对敏感性分析 |
| 3.4.1 参数相对敏感性的定义 |
| 3.4.2 参数相对敏感性的分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 参数化BIM模型的建立 |
| 4.1 BIM技术概述 |
| 4.1.1 BIM技术特点 |
| 4.1.2 BIM常用软件 |
| 4.2 参数化BIM模型建立 |
| 4.2.1 参数化族库的建立 |
| 4.2.2 整桥BIM模型的建立及监控信息的集成 |
| 4.3 利用Dynamo进行构件批量录入 |
| 4.3.1 Dynamo介绍 |
| 4.3.2 使用Dynamo对 BIM模型构件批量输入 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 BIM在桥梁施工监控中的应用 |
| 5.1 使用BIM模型信息提高监控模型准确度 |
| 5.1.1 方法和思路 |
| 5.1.2 利用工程量统计优化分析模型 |
| 5.1.3 利用碰撞检查提高监控计算模型准确度 |
| 5.2 利用BIM技术提高监控信息化水平 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 BIM模型与有限元模型的转换研究 |
| 6.1 BIM模型与有限元模型转换的研究发展 |
| 6.2 基于BIM的 ANSYS有限元模型建立 |
| 6.2.1 模型转换框架及转换方案的确定 |
| 6.2.2 模型转换过程 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（7）梁式桥BIM参数化正向设计的研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及研究现状 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究现状 |
| 1.2 研究目标和意义 |
| 1.2.1 研究目标 |
| 1.2.2 研究意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 梁式桥正向设计应用模式分析 |
| 2.1 基于BIM的梁式桥设计阶段应用分析 |
| 2.1.1 设计阶段BIM应用的意义 |
| 2.1.2 现阶段应用模式分析 |
| 2.2 正向设计模式特点及优势 |
| 2.3 参数化辅助BIM正向设计 |
| 2.3.1 参数化概念 |
| 2.3.2 确定参数化软件 |
| 2.3.3 参数化实现方法 |
| 2.4 DYNAMO平台概述 |
| 2.4.1 dynamo的基本结构 |
| 2.4.2 dynamo与 Revit交互 |
| 2.4.3 dynamo程序驱动基础功能 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 BIM正向设计直接搭建参数化模型 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 主桥参数族模型搭建 |
| 3.2.1 下部结构构件族 |
| 3.2.2 上部结构构件族 |
| 3.3 路线处理 |
| 3.4 构件定位放置 |
| 3.4.1 dynamo程序放置工具 |
| 3.4.2 构件模型放置 |
| 3.5 参数建模效率及功能分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 BIM模型与有限元软件数据交互 |
| 4.1 模型数据交互分析 |
| 4.2 BIM数据导入有限元软件 |
| 4.2.1 数据交互原理分析 |
| 4.2.2 箱梁实体数据交互 |
| 4.2.3 预应力钢筋数据交互 |
| 4.3 实例工程结构计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 模型定位准确性验证与设计成果输出 |
| 5.1 模型定位准确性验证 |
| 5.1.1 验证方法及原理 |
| 5.1.2 平面坐标验证及分析 |
| 5.1.3 标高坐标验证及分析 |
| 5.2 几何信息输出 |
| 5.2.1 构件库整理的意义 |
| 5.2.2 模型输出概述 |
| 5.2.3 几何模型输出 |
| 5.3 数据信息输出 |
| 5.3.1 数据信息概述 |
| 5.3.2 数据信息整理及导出 |
| 5.4 二维图纸输出 |
| 5.4.1 出图规则 |
| 5.4.2 出图原理及成果 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（8）基于Kangaroo“粒子-弹簧系统”的主动弯曲结构参数化找形方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题缘起 |
| 1.2 研究对象与目标 |
| 1.2.1 研究对象 |
| 1.2.2 研究目标 |
| 1.2.3 研究意义 |
| 1.2.4 研究方法 |
| 1.2.5 论文框架 |
| 第二章 主动弯曲结构的研究概况 |
| 2.1 国内外文献综述 |
| 2.1.1 国内文献 |
| 2.1.2 国外文献 |
| 2.2 国内外实践项目综述 |
| 2.2.1 国内实践 |
| 2.2.2 国外实践 |
| 2.2.2.1 国外教学实践 |
| 2.2.2.2 国外工程实践 |
| 2.3 主动弯曲结构的找形方法 |
| 2.3.1 弹性弯曲的理论基础 |
| 2.3.2 找形方法 |
| 1.实验法 |
| 2.数理解析法 |
| 3.数字模拟法 |
| 2.4 本章总结 |
| 第三章 Kangaroo“粒子-弹簧系统”与主动弯曲结构线单元的找形方法 |
| 3.1 弯曲单元的分类 |
| 3.2 主动弯曲结构线单元的找形 |
| 3.2.1 Kangaroo 的“粒子-弹簧系统”及弯曲模块 |
| 3.2.2 线单元的基础找形步骤 |
| 3.3 刚度脚本设计 |
| 3.4 影响形式变化的因素与找形过程 |
| 3.4.1 荷载变化 |
| 3.4.2 材料设置 |
| 3.4.2.1 杨氏模量变化 |
| 3.4.2.2 厚度变化 |
| 3.4.3 本节小结 |
| 3.5 本章总结 |
| 第四章 主动弯曲结构各向同性薄板单元的找形方法 |
| 4.1 基础找形步骤 |
| 4.1.1 Kangaroo 弯曲模块 |
| 4.1.2 各向同性薄板的基础找形步骤 |
| 4.2 刚度脚本设计 |
| 4.3 影响形式变化的因素与找形过程 |
| 4.3.1 细分方式 |
| 4.3.2 材料设置 |
| 4.3.2.1 杨氏模量变化 |
| 4.3.2.2 厚度变化 |
| 4.3.3 荷载变化 |
| 4.3.4 边界条件变化 |
| 4.3.4.1 边界几何形态变化 |
| 4.3.4.2 边界锚固条件变化 |
| 4.3.5 本节小结 |
| 4.4 找形结果的验证 |
| 4.4.1 材料选取 |
| 4.4.2 实验结果对比 |
| 4.4.2.1 杨氏模量变化 |
| 4.4.2.2 厚度变化 |
| 4.3.2.3 边界条件变化 |
| 4.5 本章总结 |
| 第五章 主动弯曲结构各向异性薄板单元的找形方法 |
| 5.1 各向异性的理解 |
| 5.1.1 各向异性 |
| 5.1.2 莫尔圆 |
| 5.2 刚度脚本设计 |
| 5.3 影响形式变化的因素与找形过程 |
| 5.3.1 单一材料的不同纹理方向组合 |
| 5.3.2 多种材料的组合 |
| 5.3.3 多种材料组合的闭合弯曲 |
| 5.3.4 本节小结 |
| 5.4 找形结果的验证 |
| 5.4.1 材料选取 |
| 5.4.2 实验结果对比 |
| 5.4.2.1 单一材料纹理变化 |
| 5.4.2.2 多种材料组合 |
| 5.4.2.3 多种材料组合的闭合弯曲 |
| 5.5 本章总结 |
| 第六章 论文总结 |
| 6.1 研究内容与成果总结 |
| 6.2 研究的不足与展望 |
| 致谢 |
| 主要参考文献 |
| 插图和附表清单 |
| 附录 刚度脚本程序代码 |
| 附录 攻读学位期间发表的学位论文目录 |
（9）基于BIM技术的斜拉桥精细化建模及应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 主要符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.1.1 信息技术对土木行业的影响 |
| 1.1.2 土木工程信息化的发展历程 |
| 1.1.3 BIM的诞生 |
| 1.2 基于BIM技术的斜拉桥三维建模研究现状 |
| 1.2.1 概述 |
| 1.2.2 斜拉桥设计研究现状 |
| 1.3 研究内容与意义 |
| 1.3.1 本文研究的主要内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 1.3.3 论文研究的组织框架 |
| 第二章 BIM技术的二次开发平台及技术介绍 |
| 2.1 BIM软件的介绍 |
| 2.1.1 常用BIM软件的介绍及性能对比 |
| 2.1.2 Revit软件的应用优势 |
| 2.2 二次开发平台及开发技术 |
| 2.2.1 二次开发准备工作 |
| 2.2.2 二次开发的工具 |
| 2.2.3 二次开发编程语言的选择 |
| 2.2.4 Revit二次开发常用的类函数 |
| 2.2.5 二次开发创建外部命令的方法 |
| 2.2.6 创建Revit自定义插件的方法 |
| 第三章 基于BIM技术的斜拉桥精细化建模方法研究 |
| 3.1 桥梁精细化建模概述 |
| 3.1.1 BIM建模深度概念 |
| 3.1.2 建模深度分析的意义 |
| 3.2 桥梁参数化建模技术研究 |
| 3.2.1 参数化建模方法概念 |
| 3.2.2 桥梁参数化建模方法概述 |
| 3.3 基于斜拉桥构件的参数化建模设计 |
| 3.3.1 主梁 |
| 3.3.2 桥墩 |
| 3.3.3 索塔 |
| 3.3.4 桥索 |
| 3.3.5 附属设施 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 桥梁BIM模型与ANSYS结构模型的转换研究 |
| 4.1 BIM软件与分析软件的交互 |
| 4.2 BIM模型与有限元模型转换框架 |
| 4.3 模型转换实现过程 |
| 4.3.1 物理信息的提取 |
| 4.3.2 几何模型的转换 |
| 4.4 Revit环境下的有限元求解程序实现过程 |
| 4.4.1 一般有限元求解流程 |
| 4.4.2 Ansys有限元分析过程的关键参数 |
| 4.5 算例 |
| 4.5.1 单箱三室箱梁Revit模型的创建 |
| 4.5.2 ANSYS有限元模型的转换 |
| 4.5.3 计算结果及分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于BIM技术的混凝土箱梁斜拉桥工程实例应用 |
| 5.1 项目简介 |
| 5.2 混凝土箱梁斜拉桥BIM模型的构建 |
| 5.3 桥梁BIM模型与Midas/Civil结构模型的转换 |
| 5.3.1 Midas/Civil结构模型的转换方法 |
| 5.3.2 混凝土箱梁斜拉桥Midas/Civil结构模型整体分析应用 |
| 5.4 混凝土箱梁斜拉桥Ansys结构模型局部分析应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 |
| 致谢 |
（10）基于电磁超声导波的铝板缺陷层析成像方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| §1.1 课题研究背景及意义 |
| §1.2 国内外研究现状及发展趋势 |
| §1.2.1 国内外关于电磁超声导波检测技术的研究现状 |
| §1.2.2 超声导波层析成像技术国内外研究现状 |
| §1.3 论文的主要内容及安排 |
| 第二章 电磁超声换能器及超声导波层析成像相关理论 |
| §2.1 自由板中的导波 |
| §2.1.1 导波的概念 |
| §2.1.2 超声Lamb波基本理论 |
| §2.2 电磁超声换能器 |
| §2.2.1 电磁超声换能器(EMAT)工作机理 |
| §2.2.2 基于洛伦兹力的EMAT换能机理 |
| §2.3 超声导波层析成像技术基本理论 |
| §2.3.1 投影的物理与数学基础 |
| §2.3.2 直接扇形束反投影算法 |
| §2.3.3 改进的扇形束反投影算法 |
| §2.4 本章小结 |
| 第三章 用于铝板检测的电磁超声换能器设计 |
| §3.1 多物理场仿真步骤 |
| §3.2 二维有限元模型的建立 |
| §3.2.1 铝板参数 |
| §3.2.2 磁铁的选择 |
| §3.2.3 线圈的设计 |
| §3.2.4 初始条件以及边界条件 |
| §3.3 模型网格划分 |
| §3.4 激励信号加载及其求解器设置 |
| §3.5 EMAT仿真结果分析 |
| §3.5.1 EMAT产生的磁场 |
| §3.5.2 铝板中电涡流及导波位移分布 |
| §3.6 全向Lamb波EMAT制作 |
| §3.7 本章小结 |
| 第四章 铝板缺陷图像重建关键技术研究 |
| §4.1 铝板Lamb波的有限元仿真 |
| §4.1.1 三维有限元模型 |
| §4.1.2 激励信号加载与投影数据采集 |
| §4.1.3 超声导波有限元仿真中吸收边界的设置 |
| §4.1.4 网格划分 |
| §4.1.5 分析步设定 |
| §4.1.6 分析求解与结果分析 |
| §4.1.7 超声Lamb波投影数据的提取 |
| §4.2 图像重建软件系统设计 |
| §4.2.1 图像重建软件的功能需求 |
| §4.2.2 软件运行流程 |
| §4.2.3 操作界面 |
| §4.2.4 软件验证 |
| §4.2.5 图像重建结果分析 |
| §4.3 本章小结 |
| 第五章 超声导波层析成像的实验验证 |
| §5.1 实验系统 |
| §5.1.1 信号发生器 |
| §5.1.2 功率放大器 |
| §5.1.3 阻抗匹配器 |
| §5.1.4 激发、接收EMAT |
| §5.1.5 示波器 |
| §5.2 EMAT特性实验验证 |
| §5.2.1 纯净A0模态Lamb波的激发与接收 |
| §5.2.2 EMAT的全向性测试 |
| §5.2.3 EMAT频率响应测试 |
| §5.3 铝板缺陷图像重建实验验证 |
| §5.3.1 基于电磁超声导波的铝板缺陷检测实例 |
| §5.3.2 超声Lamb波时域波形信号处理 |
| §5.3.3 基于实验数据的图像重建 |
| §5.3.4 图像重建结果分析 |
| §5.4 本章小结 |
| 第六章 论文结论以及后续展望 |
| §6.1 论文工作总结 |
| §6.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
四、有限元软件的数据处理及与图形系统的集成（论文参考文献）
- [1]超高层建筑结构弹塑性动力时程分析程序D-SAP持续开发[D]. 齐哲. 大连理工大学, 2021
- [2]复杂工程结构模态测试测点优化布设软件开发[D]. 张楠. 大连理工大学, 2021(01)
- [3]基于BIM的连续刚构桥施工监控及信息管理研究[D]. 张修海. 兰州交通大学, 2021(02)
- [4]基于木材纹理的明式方凳结构强度及优化研究[D]. 李学书. 东北林业大学, 2021(09)
- [5]高铁轨道RCF电磁涡流检测电磁场仿真平台设计与实现[D]. 李林峰. 电子科技大学, 2021(01)
- [6]钢箱梁斜拉桥施工监控关键问题研究及BIM在其中应用[D]. 高磊. 合肥工业大学, 2021(02)
- [7]梁式桥BIM参数化正向设计的研究与应用[D]. 杜一丛. 北京建筑大学, 2020(08)
- [8]基于Kangaroo“粒子-弹簧系统”的主动弯曲结构参数化找形方法研究[D]. 章太雷. 南京大学, 2020(11)
- [9]基于BIM技术的斜拉桥精细化建模及应用研究[D]. 叶璇罗健. 华东交通大学, 2020(05)
- [10]基于电磁超声导波的铝板缺陷层析成像方法研究[D]. 刘文龙. 桂林电子科技大学, 2020(02)