三维地层信息系统及其力学分析功能研究

摘要

博士论文摘要 本论文旨在将三维地层信息系统和有限元分析方法有机地结合起来，建立一套既具有信息技术特点又能满足岩土工程需要的三维地层信息系统。重点研究了以下几个方面的问题： (1) 探讨了三维地理信息系统的有关基本问题，分析了三维地理信息系统的数据模型和数据结构，指出了三维地理信息系统所面临的有利条件和困难。 (2) 根据对地下工程中有限元网格划分的基本原则和要求的研究，阐明了三维地层信息系统中可视化网格不能直接用于有限元分析的原因。研究了通过关键点类得到控制地层形状的关键点，再采用自底向上的方法建立有限元模型重新进行网格划分。 (3) 提出了一种适于三维可视化和有限元分析的L-W拓扑模型。由于三维地层信息系统中地层模型是由地层上下面插值形成的格网对应连接而成的六面体构成，所以该模型通过对网格图的拓扑分析，能自动得到控制地层形状的关键点。(4) 研究了三维地层信息系统与有限元分析集成的方法。通过比较分析，采用动态链接方法，即将有限元分析模块编译为动态链接库，采用混合编程的方法集成于统一的界面中。 (5) 对32位Fortran与Visual C++的混合编程进行了较为系统的探索和研究。指出关键问题是如何使两种语言在标识符命名约定、参数传递方式和参数数据类?