土木工程施工中起重機(jī)械的虛擬仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、本文將虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用到土木工程施工中可追溯到20世紀(jì)60年代。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的迅猛發(fā)展，特別是在圖形和顯示上所獲得的巨大進(jìn)步，把虛擬現(xiàn)實(shí)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)用到施工已成為土木工程中的一個(gè)研究熱點(diǎn)。對(duì)施工全過程進(jìn)行虛擬仿真，能夠發(fā)現(xiàn)施工中可能出現(xiàn)的問題，以便采取相應(yīng)的措施，從而達(dá)到項(xiàng)目的可控性，并可降低成本、縮短工期、減少風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)和施工的決策、優(yōu)化與控制能力。 由于起重機(jī)在工程施工中的重要作用，因此起重機(jī)的虛擬仿真是施工虛

2、擬仿真系統(tǒng)中的一個(gè)必然組成部分。當(dāng)前國(guó)外在施工過程虛擬仿真方面已取得了較多的成就和較快發(fā)展，其中，起重機(jī)的虛擬仿真也已達(dá)到了較好的真實(shí)感。而國(guó)內(nèi)在這個(gè)方面的研究和進(jìn)步還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。針對(duì)工程施工虛擬仿真的需要，本文利用OpenGL和面向?qū)ο蟮木幊汰h(huán)境MicrosoftVisualBasic，從外形、工作狀態(tài)和吊裝過程三個(gè)方面，對(duì)工程中常用的四類起重機(jī)：履帶式起重機(jī)、塔式起重機(jī)、牽纜式桅桿起重機(jī)和汽車式起重機(jī)進(jìn)行了虛擬仿真。研究的主要內(nèi)容包括

3、： 1.分析不同種類起重機(jī)的組成和工作特點(diǎn)，利用OpenGL的幾何建模技術(shù)，建立四類(每一類又包含了多種型號(hào))起重機(jī)的參數(shù)化仿真模型。 2.建立起重機(jī)虛擬施工場(chǎng)景，并將OpenGL的顏色、材質(zhì)、光照和紋理映射技術(shù)應(yīng)用到虛擬仿真系統(tǒng)中，使系統(tǒng)的起重機(jī)仿真模型和施工場(chǎng)景更加真實(shí)。 3.應(yīng)用OpenGL的空間變換技術(shù)，完成各類起重機(jī)各工作狀態(tài)的虛擬仿真。在此基礎(chǔ)上，分析起重機(jī)在吊裝過程中的工作特性，虛擬仿真了各類起重機(jī)