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《中国地震局工程力学研究所》 2003年
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基于PC机的视景仿真技术与房屋震害演示系统

丰彪  
【摘要】: 仿真技术是一项实用性很强的技术。由于它具有经济、安全、方便等特性,因而在诸多领域获得了非常广泛的应用,是工程领域和非工程领域的主要研究手段之一。视景仿真技术是仿真技术的一个重要分支,它利用三维图形表现技术来产生逼真的视觉场景,从而为仿真用户提供具有沉浸感的交互式仿真环境。随着计算机软硬件技术的不断发展,原本基于小型机或工作站的视景仿真技术开始向PC平台移植。 本文针对这一背景,明确提出了基于PC机的视景仿真技术,并对相关的问题进行了系统的研究;同时,立足于震害预测和震害演示的现实需求,开发出了房屋震害演示系统(雏形)。 本文的工作主要包括以下几项内容: 1)从系统科学和相似技术的角度出发,系统地总结及论述了仿真技术的基础理论;结合几个简单的典型实例,提出了以同型系统和等价系统为基础的同型原理和等价原理,并以此为基础阐明了模拟和仿真的内在含义;对与仿真相关的一些词汇作了明确的界定,阐明了仿真方法与试验方法、理论分析方法的相互关系;对仿真技术的发展脉络作了细致的梳理;对仿真技术的现代含义作了进一步的说明。 2)勾勒出了现代仿真技术的研究体系,阐明了仿真系统与仿真环境的关系,对一体化仿真环境的概念作了细致的说明;论述了视景仿真的技术构成、实现方法、开发环境和运行环境;提出了基于PC机的视景仿真,论述了它的基本概念、技术构成、实现工具、开发环境、运行环境、开发方案、编程模型和应用前景。 3)提出了用于房屋震害演示的串联分解功能模型结构;介绍了几种常见房屋的确定性易损性模型;总结了几种常见房屋的典型破坏特征;讨论了易损性模型的参数表征和破坏性模型的图形表征;提出了基于特征提取的破坏性模型。 4)利用基于PC的视景仿真技术,结合房屋震害的仿真模型,开发了房屋震害演示系统(雏形)。该系统采用了Visual Basic+VBA+VisualC++的混合编程模型,具有完善的文件管理功能和强大的数据库支持。该系统兼具易损性分析、自动文档处理和震害特征演示三项功能,既可以用于常见房屋的单体震害预测,亦可用于常见房屋单体震害特征的直观演示。
【学位授予单位】:中国地震局工程力学研究所
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TU317;TP391.9

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