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当前位置:中仿 » 公司产品 » 虚拟仿真 »GeoStudio BUILD3D
产品版本: GeoStudio V2020
适用平台:Windows

3D模块(BUILD3D+SEEP3D+TEMP3D)

 

一:BUILD3D

  BUILD3D是一款革命性的软件工具,它在2019年放置到GeoStudio的软件中,可以构建我们3D分析所需要的几何模型,基于特征设计的强大设计算法使我们可快速构建复杂的几何模型,包含复杂的3D地形或地址模型、隧道模型、河流模型等,同时BUILD3D还能够支持导入CAD中的3D几何图形。BUILD3D可以配合现有的SEEP3D和TEMP3D两个3D模块进行使用。

 

1、BUILD3D主要特征

无缝集成

GeoStudio的3D分析产品包括基本的3D构建工具。全功能的BUILD3D可以解锁额外的功能,从而实现无限制地创建几何体。BUILD3D可以购买后可自动添加并与任何现有的3D分析产品模块一起使用。

强大的操作

BUILD3D提供了一套强大的布尔运算,包括交叉,剪切,合并和挤压。这些操作提供了3D建模的必要功能,可以在软件内部从头开始创建3D几何模型,也可以通过外部的STEP等文件的导入进行3D几何模型的创建。

基于特征的设计

BUILD3D是一个基于特征的几何创建工具,允许在模型的设定中修改材料的参数、边界条件等,所有修改会自动快速的用于至整个几何模型,从而节省大量时间。

生成网格

只需单机按钮,即可在整个3D的区域内生成有限元网格,BUILD3D自动生成一个我们满意的网格,无需花费数小时手动进行网格的调整、材料和边界条件的分配。

2BUILD3D应用场景

1大坝和河堤

从CAD文件导入复杂的地表形貌或地层边界,并使用导入的曲面生成区域。导入大坝几何图形或使用平面和草图工具在BUILD3D中生成大坝。使用“扫描”功能沿着自然河道扫描堤坝横截面从而生成我们所需的3D模型。

 

2)道路、桥梁和路堤

使用BUILD3D工具中的平面和草图功能生成道路和路堤的几何图形,将这些图形的CAD文件导入GeoStudio软件中,沿着我们确定路径扫过道路和路堤的横截面。

 

3)露天矿坑

从CAD文件导入露天矿坑地表或者矿坑的地质构造,再使用切割功能对矿坑中的材料分层进行定义,并可以设定多个分析去模拟矿坑的挖掘。通过这种模型的建立,可以评估露天矿坑地下水渗流随时间的稳定性。

4)地下开采

使用“扫描”工具生成穿过土壤或岩石区域的隧道主体,使用切割的功能定义隧道中各个土层的材料。可以在单个项目文件中包含多个几何模型,表示随时间推移的隧道构造。

 

 

3BUILD3D功能一览

ü 基于材料参数和边界条件的3D几何创建方式可显著节省时间

ü 基于NURBS的几何体,具有更好的灵活性和更高的精度

ü 使用材料和边界条件导入2D GeoStudio分析

ü 导入/导出STEP(CAD)文件

ü 直观的草图工具

ü 基本的布尔运算功能

ü 材质和边界条件应用于几何对象上

ü 可建立大型模型

ü 自动生成加密的网格

ü 网格定义提供四面体和六面体两种选项

ü 强大的结果可视化功能,包括等值面云图和图表等

 

 

 

 

功能

BUILD3D

BUILD3D LITE1

描述

Sketch

在新定义的结构平面快速绘图

Plane

 

创建任意定义的结构面

Edit Plane

 

移动或旋转结构面

Fit Plane

 

创建非常规表面(e.g. 特殊地形)

Extrude

将2D剖面拉生成3D模型

Sweep

 

将2D剖面沿着任意路径拉伸

Merge

合并几何

Cut

 

5个强大的布尔运算功能

Imprint

 

在3D表面上设定边界条件

Section

针对3D模型中的任意剖面进行2D分析

Make Bodies

 

从草图中直接创建3D表面

Delete Body

移除几何体进行开挖模拟或者简化模型

Import/Export File

 

用CAD模型替换STEP几何模型

Import Analysis

从2D分析中创建3D分析模型

 

二:SEEP3D

1SEEP3D主要特点:

 

2D-3D无缝集成

项目文件可以包含2D和3D分析,从而可以允许通过2D分析轻松生成3D几何模型。2D分析中的材料和边界条件将会自动应用于3D模型中

与SLOPE/W集成分析

SEEP3D与SLOPE / W的集成,可以使用3D孔隙水压力结果来分析2D截面的稳定性。由SEEP3D模型生成的2D截面用于SLOPE / W分析,并且2D和3D模型都在同一个GeoStudio

 

 

材料与边界SEEP3D

 

支持与SEEP / W相同的全面边界条件和材料设置功能。此外,材料和边界条件直接应用于几何对象,使3D数值分析快速直观。

结果展示

SEEP3D以SEEP / W为基础,以强大的图形功能为核心,使用几何对象或线段在任何位置轻松创建图表。只需单击鼠标即可从GeoStudio显示或提取数据

 

2、SEEP3D扩展应用:

Ø 3D地下水渗流系统

Ø 3D大坝与河堤

Ø 基坑排水应用

Ø 天然滑坡(2D截面)

 

3、SEEP3D功能一览:

ü 全面的饱与不饱和方程

ü 精确的发散和收敛计算方法

ü 材料性质的函数估计

ü 完整的边界条件范围(所有分析类型)

ü 稳态或瞬态渗流方程

ü 便捷的初始条件设定

ü 1D,2D,3D,轴对称和平面视图分析选项

ü 基于几何体的特征创建模型,可显著节省时间

ü 可自动生成网格

ü 并行求解器可轻松解决简单的1D到复杂的3D分析

ü 与BUILD3D集成可解决复杂的3D几何形状

ü 强大的结果可视化功能

 

 

 

三:TEMP3D

1、TEMP3D的应用及功能特点:

1)应用:

TEMP3D具有类同于TEMP/W的功能,并可以模拟更大范围的地热问题。

Ø 地面冻结系统设计:

在许多隧道、污染管理和土木工程项目中,控制地下水位和稳定场地是至关重要的。TEMP3D中的对流面和热虹吸边界条件可用于三维地面冻结系统的分析和设计。与SEEP3D相结合,即使是复杂的物理系统也可以分析强制对流热传递。

Ø 基础设施在冻土下的影响:

在北方或者高原的寒冷区域,地区性的永久冻土会影响到公路和地基的完整性。TEMP3D提供了评估暖化的工具,并设计了对应的措施,以最大限度地减少它们对整体结构的影响。

Ø 覆盖系统热响应设计:

在北部地区的矿山废物、垃圾填埋和矿山复垦等结构系统的设计中,通常涉及复杂的热力和水力影响。TEMP3D为分析覆盖系统的三维热响应提供了方法,可以与SEEP3D结合使用以分析季节性冻结系统中的水分运动。

Ø 气候变化影响:

气候变化可能会影响到基础设施的完整性。TEMP3D提供了相变方案,以解决非饱和-饱和多孔介质中的冻融问题。

 

2)功能热点:

ü 包括时间在内的综合分析

ü 完整的边界条件范围(所有分析类型)

ü 可自动生成网格

ü 精确的发散与收敛的算法

ü 稳态和瞬态的分析类型

ü 与BUILD3D集成可解决复杂的3D几何形状

ü 热函数的估计功能

ü 水、空气和蒸汽传输的强制对流

ü 强大的结果可视化功能

 

 

SEEP3D应用

  • 3D地下水渗流系统
  • 3D大坝与河堤
  • 基坑排水应用
  • 天然滑坡(2D截面)

 

TEMP3D应用

  • 地面冻结系统设计
  • 基础设施在冻土下的影响
  • 覆盖系统热响应设计
  • 气候变化影响

 

三维建模及分析应用BUILD3D+SEEP3D+TEMP3D

 

BUILD3D三维建模工具

BUILD3D可以配合现有的SEEP3D和TEMP3D两个3D模块进行使用,是GeoStudio专门的建模软件。

 

 

 

SEEP3D

1、水坝水位变化过程中3D渗流分析

对三维渗流问题进行分析,上游面的水位在初始阶段保持稳定高度,之后水位开始下降,在SEEP3D中分析此过程中稳态与瞬态的孔隙水压力变化。

 

 

TEMP3D

1、地下室墙壁的保温分析

地下室墙壁的热量的损失会对周围土壤的热态产生实质性的影响,使用TEMP3D来模拟三维地下室基础热分析。可以考虑保温与不保温的地下混凝土墙,例如使用聚苯乙烯保温的混凝土墙,下图为分析结果:

 

 

 

2、管道热量对土壤温度影响的分析

使用仅水传导分析与地下水强制对流分析进行比较,分析冷却管道对土壤的温度影响,两种情况都考虑了在200天的持续时间内的效应。