• 11.3 网格 –直纹网格 –平移网格 –旋转网格 –边界网格 • 11.4 基本形体 –立方体 –圆柱 –圆锥 –球 –棱锥体 –楔体 –圆环 • 11.1 三维基本概念 –基本术语 –三维坐标系 –视图 –三维动态观察 • 11.2 曲面创建与编辑 –边界曲面 –平面曲面 –曲面放样 –过渡 –修补 –偏移面 –修剪 –圆角 –延伸

在工程设计和绘图过程中，三维图形应用越来越广泛。AutoCAD可以利用 3种方式来创建三维图形，即线架模型方式、曲面模型方式和实体模型方式。 线架模型方式为一种轮廓模型，它由三维的直线和曲线组成，没有面和体的特 征

SolidWorks是近几年非常受欢迎的三维CAD机械设计软件。 SolidWorks是一个基于造型的三维机械设计软件，它的基本设计思路是：实体造型-虚拟装配-二维图纸。 SolidWorks是基于三维造型的设计软件。你可以画出 3D 效果的零件图，而不是二维的图纸。你可以用这些 3D 零件生成二维的图纸和三维的装配图

本章主要介绍三维网格曲面的命令及形成方式。 学习命令：二维实体（2D Solid）、三维面（3D Face）、立方盒（Box）、楔形面（Wedge）、棱锥 面（Pyramid）、圆锥面（Cone）、球面 （Sphere）、上半球（Dome）、下半球（Dish）、 圆环面（Torus）、边（Edge）、三维网格面（3D Mesh）、网格密度一（Surftab1）、网格密度二 （Surftab2）、旋转曲面（Revsurf）、平移（行）曲 面（Tabsurf）、直纹（规则）曲面（Rulesurf）、边 界曲面（Edgesurf）等

由于岩石材料的不透明性和多孔隙特性, 通过传统的物理试验或数值模拟很难真实体现其内部三维细观结构. 本文基于CT扫描技术、边缘检测算法、滤波算法、三维点阵映射与重构算法, 构建了可以表征玄武岩试样内部孔隙结构的三维细观非均匀数值模型. 结合并行计算进行直接拉伸数值试验, 研究了内部孔隙结构特征对试样破坏机制及抗拉强度的影响. 研究结果表明: 加载初期在试样孔隙处产生初始裂纹, 随着荷载的增加初始裂纹逐渐沿横向扩展最终形成宏观拉伸破坏裂纹, 并且孔隙含量和分布位置对试样拉伸断裂的位置具有重要影响. 随着孔隙率增高, 试样破坏过程中的声发射数目和能量逐渐减小. 拉伸破坏模式呈现脆性破坏特征, 同时孔隙的存在削弱了试样的抗拉强度

在存在多介质的高炉回旋区内,首先利用安装在风口直吹管窥视孔的电荷耦合器件(charged couple device,CCD)摄像机可以获得高炉回旋区内累积的二维温度辐射图像,然后将高炉回旋区均分成若干小块,利用数学模型近似模拟回旋区内的辐射传热过程并建立矩阵方程,通过求解方程获得高炉回旋区内的三维温度场.在模拟辐射传热过程中,本文提出了一种更有效也更符合实际生产的新方法——基于距离的高斯函数模型来模拟高炉内介质的辐射能量传播过程并获得了较好的三维温度场.由于存在波动误差以及电荷耦合器件摄像机测量误差等,所以我们通过在测量数据中添加随机误差来验证重构温度场的有效性以及稳定性.结果显示重构的三维温度场与真实温度场非常接近,误差在高炉工业允许的5%范围以内

在韧性断裂中微观孔洞演化机制的基础上,提出了一个基于孔洞演化机制的非耦合型韧性断裂预测模型.模型充分考虑了两种典型的孔洞演化机制:孔洞的长大机制和孔洞的拉长扭转机制.该模型引入了三个具有不同物理意义的材料参数:材料对不同孔洞演化机制的敏感度、应力状态敏感度系数和材料的损伤阈值,并使用等效塑性应变增量表征其对韧性损伤累积过程的驱动作用.为了使模型可以更好地反映三维应力状态对材料韧性断裂性能的影响,将该模型从主应力空间转换到由应力三轴度、罗德参数和临界断裂应变构成的三维空间,得到了由模型确定的三维韧性断裂曲面,并研究了相关参数对三维韧性断裂曲面及平面应力二维韧性断裂曲线的影响.利用5083-O铝合金、TRIP690钢和Docol 600DL双相钢三个典型的轻质高强板材的韧性断裂数据验证了该模型对不同材料和不同应力状态的适用性和准确性

利用自主研发的高温高压环路喷射装置并结合流体动力学模拟计算，研究了高温高压CO2环境流体喷射条件下X70钢的腐蚀产物微观形貌、基体表面三维形貌、腐蚀减薄量及其统计规律，并探讨了与流体状态之间的关系.结果表明，高温高压流体喷射条件下，不同流态区域内流体传质速率和壁面切应力的差异是造成X70钢腐蚀产物、基体表面三维形貌及腐蚀减薄量差异的主要原因.按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序，流体壁面切应力逐渐增加，不断减薄腐蚀产物膜直至其脱落，造成传质过程阻力减小，传质速率增大，腐蚀过程不断加剧.因此，按照层流区→壁面喷射区→过渡区的顺序，X70钢表面腐蚀产物膜由完整致密向疏松多孔变化，基体表面三维形貌呈现平坦→陡峭→非常陡峭的特征，三维表面高度偏差和均方根偏差、腐蚀减薄量平均值和标准差均呈现逐渐增大的趋势.在高温高压流体喷射条件下，X70钢的CO2腐蚀速率与壁面切应力之间较好地满足指数关系

本章主要介绍三维实体修改及编辑命令（Solids Editing）。 学习命令：并集（Union）、差集（Subtract）、 交集（Intersect）、拉伸面（Extrude Faces）、移 动面（Move Faces）、偏移面（Offset Faces）、 删除面（Delete Faces）、旋转面（Rotate Faces）、 倾斜面（Taper Faces）、着色面（Color Faces）、 复制面（Copy Faces）、着色边（Color Edges）、 复制边（Copy Edges）、压印（Imprint Body）、 清除（Clean Body）、分割（Separate Body）、抽 壳（Shell Body）、检查（Check Body）、圆角 （Fillet）、倒角（Chamfer）、三维阵列（3D Array）、三维镜像（Mirror 3D）、三维旋转 （Rotate 3D）、对齐（Align）等

浅层黄土滑坡是黄土高原广泛分布和频繁发生的地质灾害,造成了巨大的人员伤亡和财产损失.尽管二维确定性模型已被广泛用于浅层滑坡稳定性预测,但不能充分考虑岩土性质、地层结构、地下水等条件的三维空间变化,这可能与实际的斜坡稳定性不相符.因此,利用能考虑复杂斜坡环境的三维确定性模型评价滑坡稳定性,对获取更真实的评价结果以及指导滑坡防治工作具有重要意义.本文利用Scoops3D三维确定性模型评价了在浅层黄土滑坡稳定性预测中的适应性和可靠性.首先,模型计算参数敏感性的分析发现黏聚力、滑动视倾角和栅格单元重量对安全系数准确度影响较大,并用于指导获取详细的关键参数.然后,选取不同分辨率的数字高程模型(DEM)数据,利用Scoops3D模型对典型黄土沟壑中的浅层黄土滑坡稳定性进行预测,并通过详细的点状和面状滑坡分布图与预测结果的对比发现,该模型对黄土沟壑区的浅层滑坡稳定性预测准确度较高,且点状滑坡分布图可能更适合模型适应性的检验.最后,混淆矩阵法和成功率曲线法对不同分辨率数字高程模型预测结果可靠性的检验显示,该模型能够有效地预测黄土浅层滑坡的稳定性,且在高分辨率数字高程模型数据下可以获得可靠的预测精度