四边形有限元网格的快速生成算法

给出一个使用覆盖栅格生成四边形网格的算法．覆盖法能够快速生成有限元网格，但是边界单元的质量通常比较差，也难以得到全部的四边形网格．将边界内角分成4类，根据不同类型的内角，提出相应的使用覆盖栅格生成完全四边形网格所要采取的修正措施．最后，应用文中算法进行网格划分，结果表明该算法是有效的．     

基于边界元素法的柔软物体变形模拟

在计算机动画和虚拟现实技术中，基于物理的建模方法是高真实感地模拟物体受力变形和运动的有效途径．近年来基于边界元的物理模型方法因其简捷的计算模式而受到关注，该文针对当前边界元模型在视觉效果和计算量上的一些缺陷，分别提出了两方面的改进方法，基于LOD的动态自适应多分辨率网格边界元模型和近似的非线性边界元的物理模型，分别用于在不损失视觉效果的前提下减少计算量以及模拟物体大变形，并提出了相应的加速算法，取得了较好的效果．     

凹角区域外问题基于椭圆弧人工边界的自然边界元与有限元耦合法

木文以具有凹角长条型内边界的调和方程外问题为例,研究一种以椭圆弧为人工边界的自然边界元与有限元耦合法,给出了耦合变分问题的适定性及近似解的误差估计．理论分析及数值结果表明,用该方法求解带凹角长条型内边界的外问题是十分有效的．     

IEEE 1149.6可检测端口与故障判定

介绍了1149．6标准涉及的直流耦合、交流耦合、差分信号等可检测信号的类别及各种耦合连接终端，并给出了．故障测试参考表以进行故障的判定；差分信号与单端信号相比大大提高了信号的传输速度和抗噪能力，因此对差分交流耦合电路的检测十分关键；而IEEE1149．6边界扫描标准的重点。就在于可以对系统内部及集成电路内部交流耦合差分电路进行制造工艺缺陷的测试，尤其是可以对电容耦合及不同网络相耦合的通路进行故障检测；最后通过表格给出了交流耦合差分电路故障的多种表现形式及判定方法。     

TTI介质井间地震波场紧致交错网格高阶有限差分模拟及边界条件

研究井间地震波场的形成过程以及波场的传播机理、规律,对于指导实际井间地震勘探有着重要的意义．从具有倾斜对称轴的横向各向同性介质（TTI）的二维三分量一阶速度-应力弹性波方程出发,采用高阶紧致交错网格差分算子对方程进行差分离散,得到了TTI介质中井间地震波场正演的高阶有限差分格式．并推导了TTI介质完全匹配层吸收边界条件公式和相应的紧致交错网格高阶差分格式,在此基础上实现了二维三分量TTI介质中井间地震波场模拟．数值算例表明：紧致交错网格高阶有限差分方法模拟的记录精度高,数值频散小,该方法能够精确的模拟复杂各向异性介质中的地震波传播过程,可以得到高精度的正演记录．完全匹配层吸收边界能有效地解决人工边界问题,是一种高效的边界吸收算法．     

空间网格面片可见边界提取方法研究与应用

在计算机视觉和图形学中广泛应用三角网格来表示空间曲面，在许多应用领域基于边缘检测的2维图像处理技术已非常成熟，但空间三角网格面片边界提取，特别是沿某一方向可见边界提取方法还没有得到很好发展。本文提出一种求解三角网格面片可见边界算法，该算法根据光线方向和三角网格对应的法向量判断三角网格的可见性，从而确定三角网格面片的可见边界，再由各个三角网格具有可见边界边的数目标识三角网格的类型，接着依据三角网格类型确定面片的可见边界，该算法的时间复杂度为O（n）。最后以实例说明了该算法的可行性和有效性，并将该算法应用于卫星构型分析中的太阳翼遮挡分析计算模块，其计算速度、精度能满足工程实践要求。     

一种基于差分图象的多运动目标检测算法

运动目标的检测是计算机视觉和图象编码研究的主要内容之一,在许多领域有着广泛的应用.本文提出一种基于差分图象的多运动目标检测算法.对于视频图象序列,首先运用自适应阈值技术得到二值差分图象,经形态滤波提取运动变化区域,然后结合当前帧的边界信息确定运动目标的边界,最后由形态操作和区域填充得到连通的运动目标区域并检测运动目标,检测结果以目标的外接矩形表示.实验结果表明,该方法能快速有效地检测出运动目标并具有较好的鲁棒性.     

三维网格的边界强度分割算法

提出一种新的基于网格边界几何信息的快速分割算法,首先按照原始网格模型面片的拓扑关系建立对偶图,并根据网格面片的几何信息设定顶点权和边权;使用k-way 多级分割方法在对偶图上进行快速分割,得到预分割区域以及各分割区域的初始边界;然后定义分割片的特征边界和边界强度函数,用以表示各预分割区域边界上的形变模型;通过最小化形变模型的能量函数,推动初始边界向特征边界运动,最终得到符合最小值法则的有意义的子网格.实验结果表明,该算法快速有效,适用于各种局部边缘特点较显著的三角网格模型.     

平面离散点集的边界搜索算法

进行有限元仿真首先要建立有限元网格模型。使用不含有任何拓扑信息的离散点集直接进行网格划分可以快速、精确地建立网格模型。使用铺路法进行网格剖分是从边界开始向内生成网格单元。该文提出一种使用搜索盒的搜索平面离散点集边界的算法。该方法将离散点分配到搜索盒中，遍历位于边界的搜索盒，将其中的点连接成边界点链表。该算法能正确地搜索包含有凹点、孔洞特征的离散点集的边界，具有较强的通用性。文中介绍了算法的基本思想，并给出算例。     

基于IEEE1149.4的差分测试方法的研究与应用

IEEE1149．4标准（DOT4）为解决数模混合电路的边界扫描测试提供了有效的方法,对于数模混合差分电路的互联测试,一直是数模混合电路中巨联测试的重点之一,介绍了一种基于此标准的差分互联电路的测试方法以及差分模拟边界扫描单元的应用,对混合差分电路实现了简荤互联和扩展互联的边界扫描测试,从而提高了差分电路互联测试的能力。     

基于内流动力学的海洋输油柔性立管鲁棒边界控制

海洋输油柔性立管的振动是引起立管疲劳破坏的主要原因,对其研究边界控制是消除振动疲劳、减少断裂的有效方法.本文引入内流动力学,完善了立管原始无穷维分布参数模型,更好地表达了柔性立管的动力学响应.为抑制柔性立管在内外流激励下的振动奠下基础,本文用Lyapunov直接法对柔性立管系统的稳定性和状态一致有界性进行了证明,设计了边界控制器调节柔性立管的振动,其中控制器使用了符号函数来消除不确定性环境扰动对振动控制效果的影响,提高了系统的鲁棒性.仿真实验表明本文所设计的控制算法有效地减少了柔性立管的振动偏移量.     

Modeling and boundary control of a flexible marine riser coupled with internal fluid dynamics

In this paper, vibration reduction of a flexible marine riser with time-varying internal fluid is studied by using boundary control method and Lyapunov’s direct method. To achieve more accurate and practical riser’s dynamic behavior, the model of marine riser with time-varying internal fluid is modeled by a distributed parameter system (DPS) with partial differential equations (PDEs) and ordinary differential equations (ODEs) involving functions of space and time. The dynamic responses of riser are completely different if the time-varying internal fluid is considered. Boundary control is designed at the top boundary of the riser based on original infinite dimensionality PDEs model and Lyapunov’s direct method to reduce the riser’s vibrations. The uniform boundedness and closed-loop stability are proved based on the proposed boundary control. Simulation results verify the effectiveness of the proposed boundary control.     

Semi-analytical solution of Laplace’s equation in non-equilibrating unbounded problems

Some two-dimensional problems of elastostatics are governed by Laplace’s equation. Using the terminology of elastostatics, if the face loads and body loads are not self-equilibrating, even when the displacement at infinity is restricted to zero, displacements in the near field will be infinite. However, the stress field within the domain is well behaved, and is of practical interest. In this paper the semi-analytical scaled boundary finite-element method is extended to permit the analysis of such problems. The solutions in the primary variable so obtained include an infinite component, but the difference in value between any two points in the domain can be computed accurately. The method is also extended to solve the non-homogeneous form of Laplace’s equation.     

三维网格模型的边界性度量方法

在三维网格分割中,如何实现网格模型边界的自动准确分割是目前亟待解决的问题。为给自动分割提供理论依据,提出了一种新的三维网格模型表面边界性计算方法,将少量手工标注的边界点视为能量的放射源,根据能量流动原理,自动计算出其他点作为分割边界的可能性。实验表明,该方法是行之有效的,可以依据手工标注的少量边界点找到更多的真实边界点,进而为最终实现网格模型的自动分割提供可行的理论基础。     

Discrete radiation boundary conditions for a semi-infinite layer of fluid

The paper deals with the discrete formulation of radiation boundary conditions for a layer of fluid. The problem is examined with the help of the finite difference method. The proposed radiation boundary enables us to replace an infinite layer by a finite domain. The conditions ensure near equivalence between the infinite layer and the proposed finite model. The method is consistent itself and operates on a finite number of points. The results of numerical solutions are in good agreement with the results of analytical solutions of the problem.     

基于人工势场与IB-LBM的机器蛇水中2D避障控制算法

为了提高多冗余度、多自由度机器蛇水下环境运动适应能力,提出了基于人工势场与IB-LBM （immersed boundary method-lattice Boltzmann method）相结合的机器蛇水中2D智能避障算法.首先,采用格子Boltzmann方法描述2D水中障碍模型、构造统一形式.然后,运用浸入边界法,结合现有的蛇形曲线运动方程,在计入人工势场法引力和斥力作用的情况下,推导得到机器蛇2D水中避障模型.之后,通过改变障碍影响距离、机器蛇摆动振幅、摆动频率、障碍点斥力增益系数、雷诺数以及目标点引力增益系数等重要参数,研究机器蛇在不同情况下的避障效率和避障安全性.最后,通过多次仿真求取各项参数的最优值.仿真结果表明,在各项参数都最优时,该算法能使机器蛇快速、安全、有效地避开水下复杂环境中的静态障碍而到达目标点.该方法不仅能够充分研究机器蛇在水中的流固耦合特性,获得实时避障效果,而且能够利用已知的环境信息生成最优路径.     

一种基于Delaunay背景图改进的网格变形方法

针对Delaunay网格变形方法中因计算网格点在背景网格中映射不够精细导致的大变形失效问题,提出了一种改进后的网格变形方法,旨在进一步提高大变形情形时变形后的网格质量。该方法将原始的Delaunay网格变形方法中的背景网格远场边界进行加密,增加了映射背景网格单元的数量,改善了计算网格在背景网格中的映射精细程度,从而提升了变形后网格的质量。通过一正方形网格变形基础算例和30P30N三段翼型流场网格变形算例分别进行了测试与验证,结果表明该改进方法可以在保证计算效率的前提下,显著提升大变形时变形后的网格质量。与原始的Delaunay网格变形方法相比较,改进后的网格变形方法变形能力较强,所生成网格质量较高。     

逼近散乱点云数据的三角形网格精确剖分

基于自组织特征映射神经网络构建的三角形网格模型可以实现测量点云 压缩后的Delaunay 三角逼近剖分,但该模型存在逼近误差和边缘误差。为减小三角形网格 的逼近误差和边缘误差,构建了精确逼近的三角形网格模型。首先采用整个测量点云,对三 角形网格模型中的所有神经元进行整体训练;然后对三角形网格中的网格神经元的位置权 重,沿网格顶点法矢方向进行修正;最后采用测量点云中的边界点集,对三角形网格模型中 的网格边界神经元进行训练。算例表明,应用该模型,可以有效减小三角形网格的边缘误差, 三角形网格逼近散乱点云的逼近精度得到大幅提高并覆盖散乱点云整体分布范围。     

逼近点云的三角形网格的边缘误差减小研究

基于SOFM神经网络构建的三角形网格模型可以实现测量点云压缩后的Delaunay三角逼近剖分,但该模型存在边缘误差。为减小三角形网格的边缘误差,改进了三角形网格模型的训练模式,提出了3步训练模式。第1步采用整个测量点云,对三角形网格模型中的所有神经元进行整体训练;第2步采用测量点云中的边界点集,对三角形网格模型中的网格边界神经元进行训练;第3步采用边界点集中的角点点集,对与边界角点匹配最佳的网格边界神经元进行训练。算例表明,应用该训练模式,可以有效减小三角形网格的边缘误差,三角形网格逼近散乱点云的逼近精度得到提高并覆盖散乱点云整体分布范围。