基于Unity3D 的电机拖动仿真系统

为解决电机拖动实验的仿真现实问题，基于虚拟仿真的思想，利用Unity3D 技术，实现了基于Unity3D 的电机拖动仿真系统。通过实验证明，该系统可准确模拟各种电器设备在不同的连接部署情况下电动机的反应情况。用户能通过该系统达到对电机拖动实验的学习、模拟等初步体验，系统可完成不受时空限制的一些实验，有助于提高科学研究效率、准确率以及实验的安全性，降低了实验成本。     

基于三维点云的岩体结构面自动分类与参数计算

结构面间距是岩体稳定性和力学特性分析中的一个重要参数，在岩石力学、采矿工程、边坡监测等领域的数值计算中广泛应用.本文以岩体边坡露头为研究对象，基于非接触测量获得的三维点云数据，提出一种基于密度聚类的结构面细化分类方法；在结构面粗略分组提取的基础上，通过投影变换、散乱点拟合等算法，求得结构面间距和岩体体积节理数.设计开发了结构面细化分类及间距等参数计算与分析原型系统，实际案例分析表明，本文方法可有效实现结构面的自动细化分类，并能够计算出间距等相关参数，可为岩体质量分级和岩体稳定性分析等提供方法支撑.     

哈密翼龙及其3D胚胎化石研究

 翼龙是地球上第一类飞向天空也是唯一绝灭的飞行脊椎动物，人类对其产卵繁殖、生长发育和生活习性等方面的了解还十分有限。本文介绍了一件超过200枚哈密翼龙蛋、胚胎和骨骼化石三位一体保存的重要标本，包括16枚翼龙蛋含有三维立体的胚胎化石。针对这件全世界首次发现的3D翼龙胚胎，研究提出哈密翼龙具有相对早熟的胚胎发育模式，其后肢发育速度较前肢快，孵化之后只能走不能飞；胚胎发育期间牙齿尚未萌出，出生后还需要父母照料；从胚胎到亚成年都具有快速生长的骨骼结构；显示哈密翼龙具有群居的生活习性，白垩纪的湖泊风暴导致其集群死亡并快速埋藏。     

基于密度自适应深度网络的点云场景语义分割算法

由于传感器噪声干扰，点云密度不均匀，场景复杂多样以及物体之间存在遮挡现象等问题，使得三维点云场景语义分割问题的研究工作极具挑战性。针对三维点云数据采样密度不均匀以及图卷积网络深度有限的问题，提出一种密度自适应的方法。该方法通过多层感知器学习一个权重函数，利用核密度估计学习一个密度函数，对非均匀采样的点云数据进行卷积操作。同时，受深度学习在图像领域的启发，引入残差连接、空洞卷积等结构，训练更深层的点云分割网络。该算法在多个点云分割的标准数据集上取得了优秀的性能。     

Detecting MoS2 and MoSe2 with optical contrast simulation

Optical imaging is a promising method to identify and locate 2D materials efficiently and non-invasively. By putting a 2D material on a substrate, the nanolayer will add to an optical path and create a contrast to the case when the nanolayer is absent. This optical contrast imaging can be used to identify the 2D material and its number of layers. To make the optical imaging process in the laboratories an effective tool, Fresnel Law as a model was used to simulate the optical imaging results of 2D materials(graphene, Mo S2 and MoSe_2) on top of different thickness of SiO_2 and Si wafer in the present investigation. The results provide the details of the optimal conditions(optimal light wavelength and optimal SiO_2 thickness) to identify and locate single to few 2D nanolayers, which can be used directly in laboratories. The optical contrasts of 1–5 layers of molybdenum disulfide(MoS_2) and molybdenum diselenide(MoSe_2) were simulated. To the best of our knowledge, it is the first time that the optical contrast results of MoSe_2 have been reported. In particular, this work highlights the sensitivity of the model on the accuracy of the refractive indices used. It is demonstrated that through computational modeling that optical contrast can allow effective determination of number of layers in few layer 2D materials.     

水下三维激光扫描在导管架平台损伤测量中的应用

海洋石油导管架结构受损点的尺寸测量目前主要使用机械卡尺测量，这种测量方法存在较大的误差，无法全面评估损伤点对导管架的影响，为此，需要引进新的方法和技术来满足导管架损伤点的测量。为准确评估损伤点对导管架的影响，保证导管架运营的安全，采用水下机器人（ROV）搭载三维激光扫描仪，分别对中国某海域导管架的阳极和已知损伤区域进行激光扫描，通过对激光点云数据的处理，得到被测物的三维模型，从而实现损伤结构的尺寸测量。研究结果表明，激光扫描仪便于ROV搭载和安装，可以应用于导管架已知损伤点的测量，测量精度可达毫米级。激光扫描测量的精度受诸多因素影响，作业时需优化作业方式，从而得到高质量的数据。ROV搭载水下三维激光技术，为深水结构物的尺寸测量提供了一种高精度的可行性方案，可以进行水下结构物的三维建模和尺寸测量，调查结果准确可靠，为后续的完整性评估提供参考。     

矿山复杂巷道网络组件式三维建模方法

煤矿复杂巷道(曲线巷道、交汇巷道、变断面巷道)建模是巷道三维建模的难点.现有方法在基于导线测量数据重建复杂巷道网络、尤其是矿山常见的曲线交汇巷道仍存在不足.提出了一种巷道组件式三维建模方法.该方法针对煤矿巷道典型导线测量数据，通过巷道中心线建模、巷道双边线建模、巷道组件三维建模三个步骤，自动构建复杂巷道网络三维模型.实验结果表明，提出的方法鲁棒性好，建模时间随数据量增长呈线性稳定增长.建立的巷道网络三维模型可为智慧矿山建设中的空间、几何、力学等多种分析提供支持.     

基于Unity 3D的多机协同化纤长丝生产线工艺仿真

将化纤长丝生产线按功能特点分成生产、检测、包装和仓储4个子系统,基于Unity 3D分别在4台电脑上进行协同仿真和显示。生产子系统使用数据化驱动可以仿真任意生产规模的场景,检测子系统与智能检测模块联合可以仿真基于视觉处理的真实生产线产品质量检测,包装子系统可以对质量合格的丝饼按规格打包,仓储子系统根据订单需求对已打包的丝饼进行存储并完成进出库操作。对各子系统需要通信的数据制定了协议,使用基于TCP/IP(transmission control protocol/internet protocol)的Socket通信完成多台电脑协同仿真。试验表明,多机协同仿真可以更高效地设计和优化化纤长丝生产线。     

基于FLAC3D的岩体初始高水平构造应力场反演方法

为探讨深部岩体工程初始高水平构造应力场的数值模拟反演方法,采用三维有限差分法FLAC~(3D)分别对位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件及基于初始应变能理论的反演方法进行数值试验对比分析。结果表明:在模拟岩体初始高水平构造应力场过程中,位移边界条件、应力边界条件、混合边界条件三种方法均不能满足要求;而基于初始应变能理论的反演方法效果较好,将该方法应用于狮子山矿区地应力场的反演分析,计算表明各测点的地应力反演值与实测值之间误差在允许范围内,进一步验证了该方法模拟计算岩体初始高水平构造应力场具有较好的可靠性,研究成果为深部岩体工程高水平构造应力场的反演计算方法提供了参考。