实时水面模拟方法研究

提出了一种基于GPU的水面实时模拟方法。该方法不依赖于噪声图,而实现了实时的水波生成、折射和反射效果的菲涅耳合成以及水面光照模型的计算。利用GPU在片段处理前的光栅化处理,该方法渲染负荷不会因水面大小和精度而增大。且依赖GPU的高速计算能力,方法可以达到实时。     

真实感天空的实时渲染

提出一种实现真实感天空实时渲染的高效方法.首先利用基于分析的天空模型实现天空的光照计算,该模型充分考虑了天空的昼夜变化,并对夜空中特有的各类光源如月球、星体、黄道光和气辉等进行分析;其次通过色调重现实现天空的真实感渲染,通过对暗视效果的模拟进一步提高夜空渲染的真实感;最后给出基于观察窗口的天空几何模型和银河系、星体的渲染方法,并通过图形处理器(GPU)实现上述算法的实时渲染.该方法适用于室外场景的渲染,并已成功应用于某直升机飞行模拟器中.     

含外部输入的非线性自回归模型及其在实时混合模拟中的应用EI北大核心CSCD

传统实时混合模拟对数值子结构多采用有限元计算,对于较复杂或自由度较多的结构,容易导致计算机在指定积分步长内无法完成结构下一步响应的计算。为了提高计算效率,该文提出一种基于代理模型的实时混合模拟方法,采用含外部输入的非线性自回归模型代替有限元计算。以非线性数值子结构和自复位阻尼器试验子结构组成的单自由度体系为对象,使用数值模拟的数据来训练代理模型,并对该模型进行实时混合模拟试验验证。试验结果表明,基于代理模型的实时混合模拟与传统实时混合模拟结果十分接近,具有替代后者的潜力。     

一种车辆制动力实时检测方法研究

为实现汽车在制动过程中制动力准确地实时检测,该文提出一种变温度变摩擦系数的制动力实时监测方法——温差算法。此算法以摩擦系数与温度的关系为依据,基于制动盘内侧温度和摩擦面温度差值变化规律,通过循环迭代计算出制动过程中的实时摩擦系数,完成对制动器处制动力实时检测,使用Ansys Workbench对制动盘进行热力耦合有限元分析,模拟摩擦制动过程中温度变化情况,并基于温度数据对温差算法系数进行拟合。最后使用Matlab Simulink对温差算法进行仿真,结果表明:当输入动态的温度参数时,可以输出实时制动力数据,并且数据满足制动力变化规律。     

音速喷嘴气体流量标准装置校准方法的研究

通过对音速喷嘴法标准装置校准方案的深入研究,说明了现有校准方案的不足.根据大量实验分析,提出在对装置进行校准时,应实时监测装置的密封性、检测各喷嘴实际的工作状态以及明确规定装置预通气时间的观点,并给出了具体的校准方法.     

预测轨迹修正单检测型复合轴控制方法

提出并实现了基于实时预测轨迹修正的单检测型复合轴控制方法.利用一个目标探测与处理系统即可同时实现粗、精跟踪闭环.在目标提取困难时可有效提高跟踪可靠性,降低了光电跟踪设备对探测器的探测能力的苛刻要求及高度依赖性,同时,降低了粗精跟踪控制器带宽匹配的要求.本文在对比一般单检测型复合轴控制方法的基础上给出了实时轨迹修正单检测型复合轴控制方法的原理,速度修正所使用的预测滤波方法,以及跟踪实验结果.实验结果表明了该方法的有效性和可靠性.     

大时间常数传感器动态特性的在线实时补偿

在测控系统中传感器通常都位于系统的反馈通道.大时间常数的传感器严重地影响着系统的实时调节,为此,对大时间常数的传感器进行在线的实时补偿是十分必要的.本文通过分析,给出了对大时间常数传感器动态特性进行在线实时补偿的算法,该算法根据传感器在当前以及此前若干时刻的测量输出值yk,yk-1,yk-2直接给出现场被测量实际值的估计值xk,从而摆脱了由于大时间常数传感器的惯性给系统的实时调节带来的困难.为了实现对传感器的动态特性进行补偿,文章还给出了对传感器模型进行在线辨识的方法.     

船用星敏感器星图模拟方法

针对船用星敏感器的仿真测试,提出一种高精度实时星图模拟方法。建立了星图模拟计算模型,并对非恒星要素的模拟方法进行分析。采用Visual C++编程实现相关算法。给出典型星图模拟实例,并与Starry Night软件产生的星图进行比对。结果表明,本文提出的方法能够对船用星敏感器各种运行场景下的星图进行模拟,模拟要素完整、正确,模拟精度与Starry Night接近至亚像素级别,每帧模拟星图生成时间约24.8ms。能够满足船用星敏感器高精度实时仿真测试要求。     

考虑数值积分算法的实时子结构试验稳定性研究

实时子结构试验是研究动载荷下结构行为和性能的高效试验方法之一,持续受到国内外学者的青睐。稳定性是保证实时子结构试验顺利进行的必要条件,该文对实时子结构稳定性研究进展进行了分析介绍。以单自由度实时子结构试验为例,使用z变换将单自由度结构运动方程离散后引入CR积分算法,用闭环传递函数的极点分布情况对结构的稳定性进行判断,并得到系统的稳定域。对该文方法和已有的连续稳定性分析方法,研究了子结构划分和阻尼比对试验稳定性的影响,并对比了两种方法的结果。同时使用数值模拟和试验证明了该文方法的正确性和可靠性。研究结果表明:结构的质量比、刚度比对实时子结构试验系统的稳定性起决定性作用。增大结构的阻尼比可以改善系统稳定性。对CR法而言,当积分算法的步长小于0.01 s时,两种方法绘制的稳定域基本相同,此时可以直接使用连续方法进行稳定性分析。反之,当积分步长大于0.01 s后,就必须考虑积分算法对系统稳定性造成的改变,此时建议使用该文方法进行稳定性分析,结合时滞考虑实际积分算法的影响。     

DIS系统中实时通讯技术的研究

针对DIS系统实时通讯的要求，以UDP通讯协议为基础，结合采用多线程技术，给出了一种实时通讯方法。经模拟试验表明该方法在WindowsNT环境下是有效的。     

四参数正弦波曲线拟合的快速算法

介绍了一种基于信号频率估计方法,利用三参数正弦波拟合算法实现的四参数最小二乘正弦波拟合算法,特点是:1)绝对收敛;2)不需要对参数进行预估计;3)算法简洁;4)不需要迭代过程;5)运算速度高.仿真实验验证了方法的有效性、正确性和局限性.     

基于傅里叶变换的正弦信号源波形失真评价方法

介绍了一种直接利用经典傅里叶变换技术评价正弦信号源波形总失真度的过程和方法。借助于周期的精确测量技术,实现基波参数的精确测量。用时域能量方式计算失真,其内涵全面,包括了谐波、杂波、噪声等全部影响,并对测量系统本身的影响进行了补偿。同时,对不同条件下的失真度测量误差进行了分析,用一组仿真数据的实验结果,验证了正确性及可行性。所述方法可用于正弦信号波形失真度的精确测量和计量校准,尤其适用于大失真度的测量。     

声场中倏逝波特性及改进全息重建方法的研究

近场声全息是通过在紧靠被测声源物体的近场测量面上记录全息数据,不但可以记录传播波成分,还可以获得反映声场高空间特性的倏逝波成分。通过分析传播波和倏逝波在声场中的分布情况与声场空间位置、声源大小及频率的关系,得出了传播波和倏逝波在空间声场中的变化规律、影响因素以及二者之间的对应关系。通过对不同背景噪声下倏逝波的传播情况确定了可利用倏逝波传播距离。在此基础上,提出了一种改进的声全息方法,通过用这种方法,可得出声源面上传播波与倏逝波成分,获取等效于近场声全息的重建结果。最后,通过仿真验证了这一结果。     

涂层隐身目标毫米波被动探测分析与计算

毫米波系统有着较微波、红外、光学系统不同特性的优点.目前反装甲导弹和末敏弹的制导通常都是毫米波主/被动双模体制.针对涂层隐身问题,我们研究探索毫米波被动辐射计探测涂层隐身的技术.文章首先分析了毫米波被动探测隐身目标的机理、模型与实验验证.其次,根据探测到的目标天线温度数据,给出了求涂层隐身目标辐射温度方差极小最佳解的方法,并给出3 mm被动辐射计探测目标的实验数据,及涂层目标的毫米波被动探测辐射特性分析.最后给出实例仿真学习曲线.     

水底爆炸冲击波峰值压力数值仿真

为研究水底爆炸后冲击波峰值压力特性,在对其理论分析的基础上,采用了AUTODYN软件基于ALE和多物质场欧拉2种算法对炸药在水底爆炸冲击波压力进行了数值计算,2种方法计算结果吻合;与在无限水域条件下采用经验公式计算结果相比数值计算结果较大,说明海底的反射作用增大了水中的冲击波压力.     

Approach to Lamb Wave Lateral Crack Quantification in Elastic Plate Based on Reflection and Transmission Coefficients Surfaces

Ultrasonic guided wave is promising in structure integrity management, but there is still much to learn about it because of its complex mechanism. Defect sizing or quantification is very important for structure inspection using ultrasonic guided waves, and this inverse problem is also very difficult to solve. The work presented in this article aims to resolve the lateral crack quantification problem in the inspection of thin elastic plate using Lamb wave. First, two-dimensional (2D) boundary element method (BEM) simulation was used to study the interaction of one chosen pure mode Lamb wave with lateral crack defect, and this could be defined as the forward problem. Then reflection and transmission coefficients surfaces were built from the results of the numerical simulation. Finally, an approach for lateral crack quantification based on these reflection and transmission coefficients surfaces was proposed. The quantification examples show that the presented approach gives acceptable accuracy. Some limitations of this approach are also discussed.     

原子束在光驻波场中的运动研究

介绍了光力的来源,对平行原子束在与其垂直的一维光驻波场中的运动进行了详细的理论分析,模拟失谐量对原子束空间运动轨迹的影响并进行讨论。根据模拟结果得到一些有重要意义的结论。     

液压介质波速影响因素分析

为了给设计人员与管理人员提供依据,对液压系统介质中压力波波速的影响因素进行理论分析与计算。提出在高压系统中,考虑油—气两相状态下,原有的液压介质中压力波波速决定公式的各项假设条件已不成立,应当重新设定估算方法。采用最新的非插入式测量方法,把压力测量夹具安装在管路的两处,检测压力波达到不同夹具的时间差,计算波速。结果显示压力波波速变化的随机性,该结果可为系统仿真、设备的选型与液压设备管理工作提供参考。     

Wave envelope examples for progressive waves

The wave envelope method, due to Astley,¹ is applied to some simple propagating wave problems governed by the Helmholtz equation and similar equations. It is shown that the method yields solutions which for some of the problems are exact and for the others are approximate and complex. In these cases however, when the number of elements is increased the trial function becomes a better approximation.