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基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法

文檔序號:6384358閱讀:836來源:國知局
專利名稱:基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于采空區(qū)注漿可視化仿真領(lǐng)域,涉及采空區(qū)注漿的三維數(shù)值模擬及基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿三維動態(tài)全過程仿真方法。具體講,涉及基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法。
背景技術(shù)
采空區(qū),是指地下固體礦床開采后的空洞區(qū)及其圍巖因失穩(wěn)而產(chǎn)生位移、開裂、破碎垮落,直到上覆巖層整體下沉、彎曲所引起的地表變形和破壞的地區(qū)或范圍。由于采空區(qū)的存在,地表的移動和沉陷,伴隨著產(chǎn)生了連續(xù)或非連續(xù)的變形。煤炭開采沉陷對環(huán)境的破壞是十分嚴(yán)重的,由于地表大范圍的大幅度下沉,地表建筑設(shè)施會受到損害,同時,人們的生活、生產(chǎn)安全受到威脅和財產(chǎn)損失。目前,治理采空區(qū)最常用的技術(shù)手段為注漿工藝。注漿技術(shù)是使?jié){液結(jié)石體及采空區(qū)上部巖土層注漿后成為強度高、抗?jié)B性好、穩(wěn)定性高的新結(jié)構(gòu)體,從而達(dá)到改善采空區(qū)所在區(qū)域地層的物理力學(xué)性質(zhì)的目的,以滿足各類土木建筑、巖土地基等的工程施工技術(shù)。注漿全過程仿真作為漿液流動動態(tài)全過程仿真一種表現(xiàn)形式。目前對基于數(shù)值模擬的注漿動態(tài)全過程仿真未見報道,由于漿液和水流均屬于流體類,漿液流動的模擬仿真可類比水流方面的研究。在水流動態(tài)全過程仿真方面,國內(nèi)外研究學(xué)者進(jìn)行了一些研究。國外從1986年開始水流模擬研究,F(xiàn)ournier and Reeves應(yīng)用了流體動力學(xué)方程的近似解模擬一系列流體軌跡線;Songxin Shi等應(yīng)用了快速傅里葉轉(zhuǎn)換法(FFT)建立大規(guī)模水域表面模型并結(jié)合動態(tài)幾何波浪模型在水域表面產(chǎn)生洪峰。國外對水流數(shù)值模擬可視化應(yīng)用中也已陸續(xù)推出了一些較為成功的商用可視化系統(tǒng),如美國Brigham YoungUniversity 的 SMS 軟件,荷蘭 Delft Hydraulics Institute 研制的 Delft_3D 軟件,丹麥DHI研究所開發(fā)的MIKE ZERO系列軟件等。美國地質(zhì)中心Connor等對美國境內(nèi)Queets河的洪水流域和河道變化進(jìn)行動態(tài)模擬研究。蒙大納大學(xué)Geoffrey等利用水文學(xué)和遙感影像方法對洪水流域進(jìn)行三維模擬分析,并取得了一定的進(jìn)展。美國水文科學(xué)沙化研究中心Carroll等對洪水沖蝕和淤積進(jìn)行建模,利用科學(xué)計算可視化技術(shù)研究卡森河的河道河床變化及其對洪水影響。國內(nèi)對水流動態(tài)過程的三維可視化研究也廣泛開展,董文鋒等應(yīng)用了一維水動力學(xué)模型結(jié)合OpenGL和GIS技術(shù)研制了清江流域“洪水演進(jìn)模擬仿真系統(tǒng)”模擬流域洪水的淹沒過程;韓敏等以給定水位的方式采用VC和OpenGL技術(shù)建立了洪水演進(jìn)模擬系統(tǒng),實現(xiàn)了洪水演進(jìn)的可視化;洪友堂、田淑芳等基于OpenGL,運用廣度優(yōu)先搜索算法,實現(xiàn)了青海湖地區(qū)水體動態(tài)演進(jìn)過程;葉海建等運用水波動理論實現(xiàn)了南水北調(diào)工程中動態(tài)水環(huán)境的模擬仿真;冶運濤等開發(fā)了汶川地震災(zāi)區(qū)堰塞湖潰決洪水淹沒過程三維可視化系統(tǒng),集成二維潰壩水流模型和在線監(jiān)測數(shù)據(jù),實現(xiàn)了唐家山堰塞湖的蓄水過程的模擬及潰決洪水演進(jìn)過程的可視化動態(tài)仿真。在注漿可視化方面,徐捷等開發(fā)了智能灌漿記錄儀,為注漿過程的可視化提供了有益的借鑒,但是這一方法主要是以實驗為基礎(chǔ),未涉及到數(shù)值模擬;聞樹旺等實現(xiàn)了巖土邊坡錨桿加固注漿過程的三維可視化,但是未結(jié)合數(shù)值模擬,只是進(jìn)行了示意性的效果模擬。綜上所述,目前基于數(shù)值模擬的注漿全過程的動態(tài)模擬還未見報道。參考文獻(xiàn)[I]郝哲,王介強,何修仁.巖體裂隙注漿的計算機模擬研究[J].巖土工程學(xué)報,1999,21(6) :727-730.[2]徐捷,屈昌華,李未顯,等.巖石水泥灌漿工程可視化技術(shù)的探討與實踐[J].大壩觀測與土木測試,2001,25 (6) :49-51.[3]楊米加,陳明雄,賀永年.裂隙巖體網(wǎng)絡(luò)注漿滲流規(guī)律[J].水利學(xué)報,2001,7 41-46.[4]葉海建,劉旭東,羅輝.南水北調(diào)視景仿真系統(tǒng)中動態(tài)水環(huán)境的模擬[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2003,8 (4) :58-62.[5]阮文軍.衆(zhòng)液基本性能與巖體裂隙注衆(zhòng)擴散研究[D].吉林吉林大學(xué),2003.[6]盧鵬.巖土邊坡錨桿灌漿加固的研究與三維可視化模擬過程[D].天津大學(xué)碩士學(xué)位論文,2004.[7]王萬順,耿玉玲,范運嶺.三維滲流模型模擬采空區(qū)注漿治理過程的研究[J].中國煤田地質(zhì),2005,17 (I) :22-25.[8]韓秀梅.青海湖地區(qū)三維地形可視化與水體動態(tài)演進(jìn)模擬[D].中國地質(zhì)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2006.[9]康玲,王學(xué)立,姜鐵兵,等.基于數(shù)字高程模型的流域變動等流時線方法[J].水利學(xué)報,2006,37 (I) :40-44.[10]陳忠賢.基于OpenGVS三峽水利樞紐虛擬仿真系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[碩士學(xué)位論文].重慶重慶大學(xué),2008.[11]郭先春,鄒時林,李大軍,等.撫州市洪水淹沒3D可視化系統(tǒng)研發(fā)[J].測繪科學(xué),2010,35 (4) :193-195.[12]張金娟.粘土固化漿液滲透注漿理論與數(shù)值模擬在礫砂、卵石土層中的應(yīng)用研究[D].大連海事大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,尤其南水北調(diào)中線工程穿越煤礦采空區(qū),對工程的安全施工與運行造成了嚴(yán)重威脅,對煤礦采空區(qū)進(jìn)行注漿加固處理已成為工程迫切需要解決的問題。基于三維幾何地質(zhì)信息模型,建立三維賓漢姆流體數(shù)學(xué)模型,根據(jù)注漿數(shù)值模擬結(jié)果實現(xiàn)風(fēng)暴潮洪水演進(jìn)三維動態(tài)全過程仿真。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是,基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法,包括如下步驟(I)建立耦合采空區(qū)復(fù)雜地層信息的灌漿三維網(wǎng)格模型;(2)建立采空區(qū)注漿三維數(shù)學(xué)模型;(3)進(jìn)行采空區(qū)漿液流動的動態(tài)模擬;(4)進(jìn)行采空區(qū)注漿動力學(xué)解算;
(5)三維動態(tài)全過程仿真后期處理與可視化輸出。耦合采空區(qū)復(fù)雜地層信息的注漿三維網(wǎng)格模型具體為(I)根據(jù)真實的CAD地形地質(zhì)資料和工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料,在犀牛軟件中建立真實地質(zhì)模型;(2)將地質(zhì)模型轉(zhuǎn)化成.1gs格式,通過計算流體力學(xué)CFD軟件的數(shù)據(jù)接口,將包含真實地質(zhì)地形數(shù)據(jù)的.1gs格式文件導(dǎo)入到CFD軟件中;(3)基于三維地質(zhì)模型,采用貼體網(wǎng)格和局部加密網(wǎng)格劃分技術(shù)建立模型在全局選用較大的長度,生成與計算區(qū)域邊界重合的、疏密程度不均勻的曲線網(wǎng)格,使得網(wǎng)格的邊界與計算區(qū)域邊界--對應(yīng);(4)針對計算區(qū)域內(nèi)的不同部位的不同情況,采用加密或放寬網(wǎng)格的辦法,在不同區(qū)域建立不同疏密度的網(wǎng)格,注漿孔周圍網(wǎng)格局部加密。建立采空區(qū)注漿三維數(shù)學(xué)模型具體為,基于采空區(qū)注漿三維網(wǎng)格模型構(gòu)建賓漢姆流體三維k-ε紊流數(shù)學(xué)模型。賓漢姆流體三維k-ε紊流數(shù)學(xué)模型的基本方程包括賓漢姆流體k_ ε紊流控制方程、賓漢姆流體的本構(gòu)方程、混合速度方程和混合密度方程,其中k- ε紊流控制方程為數(shù)值模擬的主要流體流動控制模擬方程,本構(gòu)方程主要體現(xiàn)賓漢姆流體的特性,混合速度和密度方程體現(xiàn)注漿液中混凝土顆粒和水的混合速度和密度,賓漢姆流體本構(gòu)方程、混合速度和混合密度方程均通過源項耦合于k_ ε紊流控制方程。賓漢姆流體三維k_ ε紊流數(shù)學(xué)模型的邊界條件包括(I)進(jìn)口邊界條件賓漢流體相和顆粒相的進(jìn)口速度分布,壓力分布以及相應(yīng)的體積濃度分布,各變量取均勻分布;根據(jù)工程設(shè)計的1、II序孔,定義兩類參數(shù)相同的進(jìn)口條件,基于實際工程進(jìn)行1、II序孔的分序注漿;(2)出口邊界條件出口條件按局部單向化處理;(3)固壁邊界條件按固壁定律處理,所有固壁處的節(jié)點均采用無滑移條件,對靠近壁面的第一個網(wǎng)格節(jié)點采用標(biāo)準(zhǔn)壁函數(shù)方法;賓漢姆流體三維k_ ε紊流數(shù)學(xué)模型在確定基本控制方程和邊界條件的設(shè)置與相關(guān)參數(shù)后,通過有限體積法進(jìn)行離散,SIMPLE算法進(jìn)行求解,最終獲得賓漢姆流體三維注漿數(shù)值模擬結(jié)果。采空區(qū)漿液流動的動態(tài)模擬具體為基于第二步采空區(qū)注漿數(shù)值模擬的結(jié)果,劃分網(wǎng)格的頂點得到不同時刻的空間坐標(biāo),為(X,y,Z)的數(shù)據(jù)類型,每相鄰的4個點組成一個四邊形,再將所有的四邊形聯(lián)接成網(wǎng),形成反映高低起伏變化的三維交錯網(wǎng)格;經(jīng)過以上處理后,初始顯示流場質(zhì)點,進(jìn)行質(zhì)點流速場的繪制以箭頭表示各質(zhì)點流速矢量,箭頭的方向表示速度的方向,箭頭的長度表示流速值大小,然后選擇適當(dāng)?shù)臅r間間隔,逐時生成一系列不同時刻流體質(zhì)點所在的位置及其速度矢量圖,就得到了動態(tài)的流場。采空區(qū)注漿動力學(xué)解算具體為(1)選擇注漿孔注漿表現(xiàn)場景(2)制作場景模型(3)導(dǎo)入Realflow軟件,設(shè)置參數(shù)(4)調(diào)整參數(shù),多次解算
根據(jù)初設(shè)參數(shù),進(jìn)行初次解算,分析解算成果,調(diào)整相關(guān)參數(shù),再進(jìn)行解算,反復(fù)解算調(diào)整多次,直到解算效果滿足要求時為止,進(jìn)行最后的解算和成果輸出。三維動態(tài)全過程仿真后期處理與可視化輸出包括又如下步驟將采空區(qū)注漿孔注漿動力學(xué)解算的結(jié)果導(dǎo)回到3dmax軟件中,利用3dmax軟件中的材質(zhì)貼圖和照明模塊,給整個場景設(shè)置光照,并給場景中的各個元素加上貼圖和材質(zhì),在這一過程中,充分考慮到隨著視點的變化,光照變換、紋理和色彩的變化,使得整個場景與現(xiàn)實更加的貼切;最后根據(jù)分辨率要求,設(shè)置好渲染參數(shù),進(jìn)行渲染出圖片和動畫文件。本發(fā)明的技術(shù)特點及效果(I)與已有技術(shù)相比,本發(fā)明基于耦合多種地質(zhì)信息的三維幾何模型,建立三維賓漢姆流體k- ε紊流注漿數(shù)學(xué)模型,對采空區(qū)注漿過程進(jìn)行了精細(xì)化三維數(shù)值模擬,結(jié)果更加符合實際工程中漿液的流動規(guī)律,為注漿方案的設(shè)計與優(yōu)化提供理論依據(jù)與技術(shù)支持;(2)實現(xiàn)了工程中多注漿孔的分序,分步注漿,更加符合實際工程需要;(3)基于液相流動態(tài)模擬、通用計算圖形處理單元(GPGPU)等技術(shù),實現(xiàn)了兼顧真實性和科學(xué)性的注漿漿液模擬,使得漿液動態(tài)模擬的制作流程更簡單,漿液動態(tài)模擬的速度更快,圖形顯示技術(shù)更先進(jìn),可視化結(jié)果更逼真。(4)利用采空區(qū)注漿動力學(xué)解算,制作出了采空區(qū)注漿過程中I序孔注漿、I序孔漿液到達(dá)采空區(qū)之后的擴散過程 、I序孔固結(jié)、II序孔注漿擴散過程等全部效果。


圖1總體技術(shù)流程;圖2針對液體粒子的密度、壓強、速度和位置等屬性分別建立相應(yīng)的紋理示意圖;圖中,a紋理中存儲粒子的密度和壓強,b紋理中存儲粒子的速度,c紋理中存儲粒子的位置。圖3動態(tài)液體效果模擬制作流程示意圖;圖4采空區(qū)注漿孔注漿動態(tài)全過程仿真的三維演示流程。
具體實施例方式本發(fā)明以所建立的復(fù)雜工程地質(zhì)三維模型和三維數(shù)字模型為載體,基于三維賓漢姆流體k_ ε紊流封閉數(shù)學(xué)模型對采空區(qū)注漿過程進(jìn)行了精細(xì)化三維數(shù)值模擬,并結(jié)合液相流動態(tài)模擬、注漿漿液的動力學(xué)解算等技術(shù),實現(xiàn)復(fù)雜工程地質(zhì)條件下采空區(qū)注漿過程的三維全過程動態(tài)仿真,對采空區(qū)注漿過程提供快速、準(zhǔn)確和直觀的展示?;诓煽諈^(qū)注漿數(shù)值模擬的三維動態(tài)全過程仿真方法的總體技術(shù)流程見圖1,該方法具體包括(I)耦合煤礦采空區(qū)復(fù)雜地層信息的灌漿三維網(wǎng)格模型;(2)煤礦采空區(qū)注漿三維數(shù)學(xué)模型;(3)煤礦采空區(qū)漿液流動的動態(tài)模擬;(4)煤礦采空區(qū)注漿動力學(xué)解算;(5)三維動態(tài)全過程仿真后期處理與可視化輸出。下面結(jié)合附圖和具體實施實例進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。
(一 )耦合煤礦采空區(qū)復(fù)雜地層信息的灌漿三維網(wǎng)格模型基于建立的包含復(fù)雜地層信息的地質(zhì)模型,通過地質(zhì)模型數(shù)據(jù)與CFD模型數(shù)據(jù)之間的耦合轉(zhuǎn)化,在耦合地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上,建立CFD網(wǎng)格模型,具體的實施步驟如下(I)根據(jù)真實的CAD地形地質(zhì)資料和工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料,在犀牛軟件中建立真實地質(zhì)模型;(2)將地質(zhì)模型轉(zhuǎn)化成.1gs格式,通過CFD軟件的數(shù)據(jù)接口,將包含真實地質(zhì)地形數(shù)據(jù)的.1gs格式文件導(dǎo)入到CFD軟件中,實現(xiàn)了真實復(fù)雜地形在CFD軟件計算網(wǎng)格模型中的精確表達(dá),彌補了以往CFD建模中通過坐標(biāo)繪制網(wǎng)格模型而使網(wǎng)格精確性不足的局限;(3)基于三維地質(zhì)模型,采用貼體網(wǎng)格和局部加密網(wǎng)格劃分技術(shù)建立模型。在全局選用較大的長度,生成與計算區(qū)域邊界重合的、疏密程度不均勻的曲線網(wǎng)格,使得網(wǎng)格的邊界與計算區(qū)域邊界--對應(yīng);(4)針對計算區(qū)域內(nèi)的不同部位的不同情況,采用加密或放寬網(wǎng)格的辦法,在不同區(qū)域建立不同疏密度的網(wǎng)格,注漿孔周圍網(wǎng)格局部加密,既節(jié)省了時間,又提高了精度,能較好地模擬實際地質(zhì)情況。( 二)采空區(qū)注漿孔注漿三維數(shù)學(xué)模型采用基于賓漢姆流體的k_ ε紊流封閉數(shù)學(xué)模型。在計算域內(nèi),F(xiàn)VM法,即Finite Volume Method,有限體積法,又稱為控制體積法,其基本思路是將所計算的區(qū)域劃分成一系列控制容積,每個控制容積都有一個節(jié)點作代表,并通過對守恒型的控制方程做控制容積的積分來導(dǎo)出離散方程。在導(dǎo)出的過程中,需要對界面上的被求函數(shù)及其一階`導(dǎo)數(shù)的構(gòu)成做出假定,這種構(gòu)成的方式就是有限體積法中的離散格式,用有限體積法導(dǎo)出`的離散方程具有守恒特性,同時離散方程中系數(shù)的物理意義明確,是目前流動和傳熱問題的數(shù)值計算中應(yīng)用最廣的一種方法。模型的基本微分方程包括賓漢姆流體k_ ε紊流控制方程、賓漢姆流體的本構(gòu)方程、混合速度方程和混合密度方程,分別表示如下在圓柱軸對稱坐標(biāo)系下,賓漢姆流體的控制方程(表2是Φ相對應(yīng)的廣義擴散系數(shù)與擴散源相)
權(quán)利要求
1.一種基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法,其特征是,包括如下步驟 (1)建立耦合采空區(qū)復(fù)雜地層信息的灌漿三維網(wǎng)格模型; (2)建立采空區(qū)注漿三維數(shù)學(xué)模型; (3)進(jìn)行采空區(qū)漿液流動的動態(tài)模擬; (4)進(jìn)行采空區(qū)注漿動力學(xué)解算; (5)三維動態(tài)全過程仿真后期處理與可視化輸出。
2.如權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法,其特征是,耦合采空區(qū)復(fù)雜地層信息的灌漿三維網(wǎng)格模型具體包括如下步驟 (1)根據(jù)真實的CAD地形地質(zhì)資料和工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料,在犀牛軟件中建立真實地質(zhì)模型; (2)將地質(zhì)模型轉(zhuǎn)化成.1gs格式,通過CFD軟件(計算流體力學(xué)軟件)的數(shù)據(jù)接口,將包含真實地質(zhì)地形數(shù)據(jù)的.1gs格式文件導(dǎo)入到CFD軟件中; (3)基于三維地質(zhì)模型,采用貼體網(wǎng)格和局部加密網(wǎng)格劃分技術(shù)建立模型在全局選用較大的長度,生成與計算區(qū)域邊界重合的、疏密程度不均勻的曲線網(wǎng)格,使得網(wǎng)格的邊界與計算區(qū)域邊界--對應(yīng); (4)針對計算區(qū)域內(nèi)的不同部位的不同情況,采用加密或放寬網(wǎng)格的辦法,在不同區(qū)域建立不同疏密度的網(wǎng)格,注漿孔周圍網(wǎng)格局部加密。
3.如權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法,其特征是,基于采空區(qū)注漿三維網(wǎng)格模型構(gòu)建賓漢姆流體三維k_ e紊流數(shù)學(xué)模型,賓漢姆流體三維k-e紊流數(shù)學(xué)模型的基本方程包括賓漢姆流體k-e紊流控制方程、賓漢姆流體的本構(gòu)方程、混合速度方程和混合密度方程,其中k_ e紊流控制方程為數(shù)值模擬的主要流體流動控制模擬方程,本構(gòu)方程主要體現(xiàn)賓漢姆流體的特性,混合速度和密度方程體現(xiàn)注漿液中混凝土顆粒和水的混合速度和密度,賓漢姆流體本構(gòu)方程、混合速度和混合密度方程均通過源項耦合于k-e紊流控制方程。
4.如權(quán)利要求3所述的基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法,其特征是,賓漢姆流體三維k-e紊流數(shù)學(xué)模型的邊界條件包括 (1)進(jìn)口邊界條件賓漢流體相和顆粒相的進(jìn)口速度分布,壓力分布以及相應(yīng)的體積濃度分布,各變量取均勻分布;根據(jù)工程設(shè)計的1、II序孔,定義兩類參數(shù)相同的進(jìn)口條件,基于實際工程進(jìn)行1、II序孔的分序注漿; (2)出口邊界條件出口條件按局部單向化處理; (3)固壁邊界條件按固壁定律處理,所有固壁處的節(jié)點均采用無滑移條件,對靠近壁面的第一個網(wǎng)格節(jié)點采用標(biāo)準(zhǔn)壁函數(shù)方法; 賓漢姆流體三維k- e紊流數(shù)學(xué)模型在確定基本控制方程和邊界條件的設(shè)置與相關(guān)參數(shù)后,通過有限體積法進(jìn)行離散,SIMPLE算法進(jìn)行求解,最終獲得賓漢姆流體三維注漿數(shù)值模擬結(jié)果。
5.如權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法,其特征是,進(jìn)行采空區(qū)漿液流動的動態(tài)模擬具體步驟為基于第二步采空區(qū)注漿數(shù)值模擬的結(jié)果,劃分網(wǎng)格的頂點得到不同時刻的空間坐標(biāo),為(x,y,z)的數(shù)據(jù)類型,每相鄰的4個點組成一個四邊形,再將所有的四邊形聯(lián)接成網(wǎng),形成反映高低起伏變化的三維交錯網(wǎng)格;經(jīng)過以上處理后,初始顯示流場質(zhì)點,進(jìn)行質(zhì)點流速場的繪制以箭頭表示各質(zhì)點流速矢量,箭頭的方向表示速度的方向,箭頭的長度表示流速值大小,然后選擇適當(dāng)?shù)臅r間間隔,逐時生成一系列不同時刻流體質(zhì)點所在的位置及其速度矢量圖,就得到了動態(tài)的流場。
6.如權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法,其特征是,進(jìn)行采空區(qū)注漿動力學(xué)解算包括如下具體步驟 (1)選擇注漿孔注漿表現(xiàn)場景 (2)制作場景模型 (3)導(dǎo)入Realflow軟件,設(shè)置參數(shù) (4)調(diào)整參數(shù),多次解算 根據(jù)初設(shè)參數(shù),進(jìn)行初次解算,分析解算成果,調(diào)整相關(guān)參數(shù),再進(jìn)行解算,反復(fù)解算調(diào)整多次,直到解算效果滿足要求時為止,進(jìn)行最后的解算和成果輸出。
7.如權(quán)利要求1所述的基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法,其特征是,三維動態(tài)全過程仿真后期處理與可視化輸出包括又如下步驟將采空區(qū)注漿孔注漿動力學(xué)解算的結(jié)果導(dǎo)回到3dmax軟件中,利用3dmax軟件中的材質(zhì)貼圖和照明模塊,給整個場景設(shè)置光照,并給場景中的各個元素加上貼圖和材質(zhì),在這一過程中,充分考慮到隨著視點的變化,光照變換、紋理和色彩的變化,使得整個場景與現(xiàn)實更加的貼切;最后根據(jù)分辨率要求,設(shè)置好渲染參數(shù),進(jìn)行渲染出圖片和動畫文件。
全文摘要
本發(fā)明屬于采空區(qū)注漿可視化仿真領(lǐng)域?;谌S幾何地質(zhì)信息模型,建立三維賓漢姆流體數(shù)學(xué)模型,根據(jù)注漿數(shù)值模擬結(jié)果實現(xiàn)風(fēng)暴潮洪水演進(jìn)三維動態(tài)全過程仿真。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是,基于數(shù)值模擬的采空區(qū)注漿動態(tài)全過程仿真方法,包括如下步驟(1)建立耦合采空區(qū)復(fù)雜地層信息的灌漿三維網(wǎng)格模型;(2)建立采空區(qū)注漿三維數(shù)學(xué)模型;(3)進(jìn)行采空區(qū)漿液流動的動態(tài)模擬;(4)進(jìn)行采空區(qū)注漿動力學(xué)解算;(5)三維動態(tài)全過程仿真后期處理與可視化輸出。本發(fā)明主要應(yīng)用于工程技術(shù)中的采空區(qū)注漿領(lǐng)域。
文檔編號G06F17/50GK103034765SQ201210544830
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月14日
發(fā)明者王曉玲, 任丙煜, 佟大威, 王乾偉, 周正印 申請人:天津大學(xué)
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