海洋隔水管涡激振动的三维数值模拟研究

流体场采用k-ω湍流模型进行三维CFD数值模拟,固体场采用基于三维实体单元的有限元方法进行模拟,通过一种新的方法实现流-固耦合交界面的无缝数据交换,参考Lehn(2003)长径比为482的模型实验完成隔水管流向与横向涡激振动的三维数值模拟。模拟结果与实验结果吻合良好,都反映了多阶振动模态特性。引入激发速度解释了多阶振动模态的现象。进一步分析表明,大长径比柔性隔水管发生涡激振动时流场尾流区涡的脱落呈现多种涡结构模式,尾涡动力特性在不同截面的变化体现出明显的三维特征。同时隔水管振动时出现非对称弯曲大变形现象,运动轨迹呈现变形的8字形。研究同时表明,顺流向的振动响应不可忽略。     

应用BP神经网络进行成像误差修正

成像误差修正是摄像机标定中的一个重要的环节，而传统的像差修正方法计算复杂。提出了一种基于BP神经网络的修正成像误差的算法，建立两个神经网络分别对δu与δv进行最佳函数逼近。仿真实验结果证明利用神经网络的非线性逼近能力无须建立精确的数学模型即可提高精度，而且比传统的方法更加简单易行。     

应用神经网络隐式视觉模型进行立体视觉的三维重建

针对传统的基于精确数学模型的立体视觉方法过程繁琐的不足，提出一种应用BP神经网络隐式视觉模型进行三维重建的算法。该算法将多个标定平面放置在有效视场内，用神经网络模拟立体视觉由两个二维图像重建三维几何的过程，经过网络训练建模后，无须摄像机标定即可进行三维重建。仿真实验结果证明，该算法比较简单，且能保持较高的精度。     

地下管线检测中的曲线重构算法

提出了一种应用于非开挖管线测量,在已知离散点曲率的情况下进行空间曲线重构的方法。运用了差分和数值积分的方法重构了被测管线的轴线,并给出了一种修正方法,进一步提高了积分精度。文中给出的算例说明了本算法是可行的,并具有比较高的精度。     

基于型值点的舱容计算

针对基于CAD软件的船舱容量计算成本较高、计算复杂、并且精度固定的缺点，实现了一种独立于CAD系统，基于型值点的舱容算法，用较低的成本，就可以方便快速地计算出船舱中液体的容积。基于船舶栈线型值点数据，建立了船舱曲面的描述网格，实现了曲面与船舱中液体平面的求交运算，并进一步实现了液体容积的计算。算法的精度可以通过调整网格的密度加以满足，算例结果证明了该算法的可行性和可靠性。     

基于装配函数的车床虚拟装配

在分析了虚拟机床装配仿真过程的基础上,提出了一种机床虚拟装配描述语言代码及其相对应的虚拟装配函数的设计和实现方案,并通过实例验证了该技术的有效性。这种语言能够使机床技术人员用直观、便捷的方法来演示虚拟机床的装配方案。     

基于薄板单元函数的切削仿真算法

提出了一种基于薄板单元函数的切削仿真算法.通过在曲面的投影平面内建立规则或不规则的投影网格,再借助节点的挠度和转角参数,并参考有限元法中薄板弯曲单元所用到的形函数,在每个单元中建立单元内的高度场函数来描述被加工曲面.该算法可使曲面求交仍然是一维运算,不仅精度高,而且有非常高的效率.     

无控飞行弹箭气动加热特性

针对无控飞行弹箭动态红外特征的数值计算问题,提出了一种计算其表面气动加热的数值方法。建立了155mm口径无控炮弹的六自由度刚体弹道仿真模型;取目标在亚声速、跨声速、超声速飞行状态下的弹道数据为来流条件,基于FLUENT进行了外流场数值模拟;分析了弹体表面压力、温度分布及驻点热流密度的变化规律,并与经验公式的计算结果进行了对比验证。结果表明,随着弹头曲率半径减小,驻点热流密度呈非线性增加趋势,马赫数越高,弹体表面的峰值压力和温度越高,且温度变化梯度越大;高温区集中于弹头及弹头部与圆柱部交接处,低温区分布在弹体尾部和底部,数值模拟与经验公式的计算值吻合较好。     

小波变换在扫描工程图纸预处理中的应用

工程图纸矢量化之前,必须对图纸进行预处理.本文提出了根据具有不同的Lipschitz指数的信号和噪声的局部模极大值具有不同的传播特性的理论,应用小波变换模极大值去除扫描图纸的噪声的方法,并给出了具体算法.同时充分利用原图纸的空域上的线条有别于污点的特征,对经去噪后的图纸采用逻辑平均抽取算法.去除大块的污点.实验结果证明了该算法的可行性.     

应用径向基函数网络进行足球机器人视觉系统的标定

在足球机器人视觉系统中,由于摄像机是普通的非量测摄像机,所以实际空间点的三维几何位置与其在图像中对应点之间是一种复杂的非线性映射关系,必须进行摄像机标定。由于基于精确模型的各种标定方法比较繁琐,而径向基函数网络可以实现从输入到输出的任意的非线性映射,论文将径向基函数网络应用于足球机器人视觉系统的标定,仿真实验结果表明该算法是确实可行的。