一种基于离散Voronoi图的手写体文字细化方法

基于一般图形Voronoi图的离散构造法,提出了一种新的文字图像细化算法。该方法首先对文字图像进行水平扫描和垂直扫描,通过游程匹配记录下所有端点游程,并对端点游程进行处理,接着计算文字图像的边界,在计算边界的同时根据端点游程划分出生成元。最后基于一般图形Voronoi图的离散构造法生成文字图像内部的Voronoi边,从而得到文字图像骨架。该方法直接从图像的边界入手,解决了当前已有算法从图像边界近似多边形入手的问题。该方法速度较快,尤其在大篇幅文字图像的细化速度方面具有显著优势,且简单易行,可以较精确地获取文字图像的骨架。     

应用有限差分法模拟高炉炉缸侵蚀

现有有限元、边界元方法模拟高炉炉缸侵蚀状况需要对炉缸进行网格划分的前处理,对于自由变动边界问题,这类模型计算十分复杂。应用基于适体坐标的有限差分方法模拟高炉炉缸侵蚀状况：通过求解Possion微分方程建立适体坐标系,将炉缸的不规则边界变换到规则的计算平面上,利用有限差分方法在计算平面上离散并数值求解热传导方程,给出高炉炉缸等温线的数值模拟。该方法计算简单,运行时间短,适合在线实时监测,邯钢7号高炉在线运行表明模型可以动态地跟踪炉缸侵蚀状况。     

模拟集成电路三维互连电容的改进层次式提取

层次式直接边界元方法可一次性计算出整个互连寄生电容矩阵,具有较高的计算效率．针对模拟集成电路的特点,对层次式三维电容提取的三维块切割方式、非均匀边界元划分和程序组织等方面进行了改进,显著地提高了算法的效率．数值实验表明,改进的层次式互连电容提取在保证高精度的同时,速度提高了数倍,适用于实际的模拟集成电路设计．     

基于预警边界的线控转向主动安全控制研究

为提高传统线控转向车辆转向稳定性,提出一种基于相平面预警边界的主动安全控制策略。首先,建立质心侧偏角与质心侧偏角速度■相平面图;其次,针对传统相平面稳定区域划分所用双线法在低路面附着系数时存在不足,提出“平行四边形“边界法改善相平面稳定区域的划分,并以稳定域边界建立预警边界模型。然后基于预警边界设计线控转向主动安全控制器,设计预警度PID控制器和横摆角速度滑模控制器联合决策横摆力矩,以保持车辆稳定行驶,避免失稳状态从而起到主动安全作用;最后,结合Simulink和CarSim联合仿真结果表明,控制器能够有效避免线控转向车辆失稳,提高了主动安全性。     

一种基于行列法离散点边界搜索算法*

平面上构建离散点的边界在地理信息系统(GIS)中应用广泛,提出了基于行列法的平面离散点边界搜索的新算法,目的是解决平面离散点边界问题,通过确定步长大小,按步长对离散点分别进行行搜索和列搜索,得到离散点的边界曲线,介绍了行列边界算法的基本思想和实现过程。该算法能够正确地搜索包含凹凸特征的离散点边界,与传统边界生成算法相比,它具有通用、实现简单等特点。该算法在油田GIS领域边界划分中得到了很好的应用,能够准确地构建油田边界。     

平面正交各向异性体材料参数识别的新方法

为有效确定平面正交各向异性体的材料参数,提出一种基于比例边界有限元法(Scaled Boundary Finite Element Method,SBFEM)和混合粒子群算法的识别方法.该方法以测量位移与SBFEM计算相应的位移之差的平方和最小为基础,采用粒子群优化（Particle Swarm Optimization, PSO)算法全局搜索材料参数.为加快收敛速度和提高反演识别精度,在PSO算法中引入自然选择的机制.采用SBFEM进行正分析问题计算时,只需对计算域边界进行数值离散,大大减少计算量.相对于边界元法,SBFEM不需要基本解.数值算例表明所提出的方法有效.     

面向液晶显示面板配线电阻计算的边界元/解析混合算法

针对有限差分法和边界元法对常见液晶显示(LCD)面板配线结构进行电阻计算时存在计算精度差、时间长的问题,提出了LCD配线结构的二维边界元/解析混合电阻求解算法.通过对大规模不规则配线结构进行分析,并与规则形状进行对比,将其分割成为“长边”和“拐角”.“长边”部分使用解析方法计算;“拐角”部分使用边界元方法计算,并使用将凹多边形切割成为多个凸多边形的切割算法提高计算精度.实验结果表明,该算法适用于实际的复杂LCD配线结构,在保证结果准确度的同时,计算速度比边界元法、有限差分法快1万倍以上,已被应用于LCD面板的设计验证中.     

基于四叉树结构索引的约束TIN的构建

提出了一个用四义树索引对平面区域进行划分并在此基础上用前沿推进法实现平面点集TIN构建的算法。对于实际应用中所遇到的数据，四叉树索引能够在有限层次内对平面区域进行有效划分，从而保证了TIN构建程序的运行效率。该算法能适用于任意的初始边界约束条件，并对边界和点集的分布特征具有良好的适应能力，因此该算法适用于复杂地形的DTM建模。     

对称区域边界处理方法及基于表面粒子提取的表面张力计算

流固边界处理一直是流体模拟的研究重点,边界力法和虚粒子法是研究流固边界 的常用方法。边界力法通过对铺设在边界上的粒子施加排斥力防止粒子穿透,但边界力的计算 限制了模拟速度。虚粒子法在边界处生成虚粒子,随着粒子数的增加所需的虚粒子数也随之增 加,导致计算速度下降,且会出现流体与边界分离的现象。为此,提出一种对称区域边界处理 方法,在保证逼真度的前提下满足实时性要求,随着粒子数的增加,其耗时增长也明显比其他 传统方法慢,更适合对复杂场景的模拟,同时避免了边界处流体与边界分离的现象。CSF 方法 是处理表面张力常用的方法,可将表面张力看作体积力进行计算,大大减弱了表面形状对曲率 计算的影响,而事实上曲率的计算只与表面的形状有关。为此,对CSF 方法进行了改进,提出 了一种基于表面粒子提取的表面张力计算方法,减小了传统CSF 方法计算曲率的误差,提高了 计算速度。模拟仿真的效果验证了该方法的有效性。     

基于区域分割的零件三维模型检索方法

为了满足大规模零件库的实时检索要求和零件模型以结构单元重用特点,提出一种基于区域分割的零件三维模型检索方法.该方法将平面划分为边界凸平面、边界凹平面和混合边界平面;利用边界邻域曲率、垂直边界曲率和沿边界曲率定义曲面在该边界的表面边界凹凸性,提出了马鞍面在区域凹凸性分析时计为凹、凸和平表面的约定条件.根据两表面合并后区域凹凸性是否保持不变,提出了边分类规范;通过外部边闭合规范、待定边转换规范和表面平区域合并规范,实现零件三维模型的区域分割.通过表面区域编码规范对分割区域编码,利用区域结构码实现相似结构零件的检索.实验结果表明,区域分割后零件整体相似结构检索更加有效,局部相似结构检索可以通过二元邻接区域结构求交集实现.     

层次式直接边界元计算VLSI三维互连电容

文中将Ａｐｐｅｌ处理多体问题的层次式算法思想实现于直接边界元法,用以计算ＶＬＳＩ三维互连寄生电容。直接边界积分方程同时含有边界上的电势与法向电场强度,能比间接边界元法更方便地处理多介质及有限介质结构,直接边界元法的层次式计算涉及对三种边界（强加边界、自然边界与介质交界面）及两种积分核（１／ｒ与１／ｒ＾３）的处理,显著区别于基于间接边界元法、仅处理强加边界与一种分核的层次式算法。文中以边界元的层次划     

复杂3D寄生电容器的虚拟多介质切割

虚拟多介质是一种基于直接边界元的寄生电容快速提取方法。介绍复杂互连寄生电容器的结构及对其实现虚拟多介质切割的方法。实际算例表明，该算法可靠，并有较高效率。     

3-D寄生电容直接边界元提取的预条件方法

集成电路密度的不断提高对寄生电容提取的精度和速度提出了越来越高的要求,文章应用直接边界元法提取互连电容,对一种GMRES预条件算法做出修改并应用于实际计算中。两个典型算例的理论分析和实际计算表明,这种预条件方法可以降低方程的迭代次数约30%,明显减少方程求解时间。     

互连寄生电容器中屏蔽导体的快速判断

应用层次式Ｚ缓冲区可视性算法的思想,实现了一种互连寄生电容器中屏蔽导体的快速判断算法,能准确地确定对电容值影响较小的导体,并加以消除,当用边界元法提取甚多环境导体对关键路径产生的寄生电容时,可在满足计算精度的条件下,显著地提高计算速度。     

工艺参数变动下的三维互连电容快速模式建库方法

针对工艺不稳定性所带来的三维互连电容模式提取耗时激增的问题，提出一种增量式快速模式建库方法．该方法基于直接边界元计算，在2个紧邻工艺变动组合计算中，仅对前一组合计算所得的系数矩阵与右端项作局部修改，并取经预测修正的结果作为初值迭代提取后一工艺变动组合的电容，有着很高的精度和较高的加速比．     

保形（Conformal）结构互连电容的BEM模拟

介绍了一种基于扫描线的复杂保形介质结构快速生成算法,该算法应用多边形的扩展运算和集合运算形成保形介质,同时处理保形介质听 凹槽,并已实现了边界元素法三维互连寄生电容提取软件B3D中,数值结果表明,该算法可靠,并有很高效率。     

基于非结构网格的Gas-Kinetic方法

为解决带有复杂几何边界条件的高速流体计算问题,提出基于非结构网格的Gas-Kinetic方法.对于二维非结构网格,以三角形网格作为计算单元,形成在该网格控制单元中物理量导数求解的新方法.通过物理量导数得到在控制体积元边界上的通量,然后用每个计算时间步中求出的边界通量和控制体积元中的物理量,求出下一计算时间步所需的新物理量,依次进行计算直到计算结果收敛为止.采用NACA0012翼型进行数值计算验证,结果表明该方法简单高效,适用于低速和高速流体的计算.     

A fast quasi-multiple medium method for 3-D bem calculation of parasitic capacitance

A quasi-multiple medium (QMM) method is proposed to accelerate the boundary element method (BEM) for the 3-D parasitic capacitance calculation. In the QMM method, a homogeneous dielectric is decomposed into a number of fictitious medium blocks, each with the same permittivity of original medium. By the localization character of BEM, the QMM method makes great sparsity to the coefficient matrix of the overall discretized BEM equations. Then, using storing technique of sparse matrix and iterative equation solvers, the sparsity is explored to greatly reduce CPU time and memory usage of BEM computation. The computational complexity of the QMM accelerated BEM for a single-medium model problem is analyzed, and it is concluded as O(N), if the number of iterations is bounded. Numerical results verify the theoretical analysis and show the accelerating efficiency of the QMM method for calculation of 3-D parasitic capacitance.     

Generalizing the advancing front method to composite surfaces in the context of meshing constraints topology

Being able to automatically mesh composite geometry is an important issue in the context of CAD–FEA integration. In some specific contexts of this integration, such as using virtual topology or meshing constraints topology (MCT), it is even a key requirement. In this paper, we present a new approach to automatic mesh generation over composite geometry. The proposed mesh generation approach is based on a generalization of the advancing front method (AFM) over curved surfaces. The adaptation of the AFM to composite faces (composed of multiple boundary representation (B-Rep) faces) involves the computation of complex paths along these B-Rep faces, on which progression of the advancing front is based. Each mesh segment or mesh triangle generated through this progression on composite geometry is likely to lie on multiple B-Rep faces and consequently, it is likely to be associated with a composite definition across multiple parametric spaces. Collision tests between new front segments and existing mesh elements also require specific and significant adaptations of the AFM, since a given front segment is also likely to lie on multiple B-Rep faces. This new mesh generation approach is presented in the context of MCT, which requires being able to handle composite geometry along with non-manifold boundary configurations, such as edges and vertices lying in the interior domain of B-Rep faces.