3维图像中边界曲面可被等值面逼近的判定方法

在可视化技术中,人们常试图从3维图像中抽取特定的等值面,以近似表示3维图像中所包含目标的边界曲面。考虑到实际的3维图像中,某些目标的边界曲面可以被特定的等值面很好地逼近,但是由于许多目标的边界曲面事实上难以被任何等值面很好地逼近,因此,识别3维图像中哪些边界曲面可以被特定的等值面很好地逼近就成为可视化技术中一个非常重要的研究问题。为了准确地判定哪些边界曲面可以被特定的等值面很好地逼近,特提供了一个有效的判定方法。该方法首先计算紧密地分布于连续隐边界曲面两侧的目标网格点,然后判定计算得到的目标网格点集合与背景网格点集合可否在误分很小的情况被某些等值面分离开来。实验结果表明,该判定方法是可行有效的。     

基于MDL Shape Model及EFD的行人

针对智能监控的行人轮廓特征提取,先利用MDL shape model得到紧致但能充分表征轮廓几何特征标志点之间的对应关系,再利用椭圆傅里叶分解把行人轮廓表示为一系列不同频率下椭圆傅里叶系数组成的向量,最后得到行人2D＋time轮廓的描述向量。实验结果表明,此方法不但可以在几何上直观地表示行人轮廓,而且大大降低了轮廓向量的维数。     

基于数据挖掘方法的新型电力系统中可中断负荷合同模型研究

针对新型电力系统中可中断负荷合同模型制定问题,首先基于数据挖掘理论进行用户行为特征分析,并在此基础上进行负荷响应能力分析;然后考虑负荷响应能力,从用户分类参数、电力公司成本、最大中断负荷限制3个方面改进了基于委托-代理理论的传统可中断负荷合同模型;最后结合实际数据进行算例分析,结果验证了考虑负荷响应能力的可中断负荷合同模型的有效性,有利于增强电力系统运行可靠性。     

水下开口腔体流激振动实验与仿真研究

采用实验与数值计算相结合的方法,研究流体流经开口腔时在开口处的压力脉动规律,以及开口腔在压力脉动作用下的振动特性。研究的内容主要有:通过实验和有限元/边界元方法获得开口腔模型在空气中和水中的模态振型以及频率;在开口腔的孔口后缘10毫米处布置一个压力传感器来测量流速对涡脱落频率的影响,通过开闭孔口的方式确认涡脱落的频率分量;使用大涡模拟计算得到不同流速条件下压力传感器对应位置的压力脉动规律,并与实验结果进行比较验证;在开口腔体侧面布置一个加速度传感器来测量不同流速条件下腔体结构振动情况;以CFD计算得到的压力脉动为输入,使用有限元/边界元方法计算得到加速度传感器对应位置处的加速度值,并与实验结果进行对比分析。     

行波管中高温平板结构动力学响应预报

研究热噪声复合载荷作用下结构的动力学响应对高超声速飞行器结构的设计具有重要的指导意义,实验室多采用高温行波管进行热噪声复合试验研究,本文针对行波管中高温平板结构动力学响应预示方法进行研究。选取四边固支C/Si C材料平板为研究对象,首先研究热效应对平板结构固有模态特性的影响,然后在平板表面施加一维行波声载荷模拟行波管中声场,利用解析方法求解结构在热噪声复合载荷下的动力学响应。结果表明,在加热过程中平板固有频率先减小至极小值,而后逐渐回升。在固有频率下降阶段,材料弹性模量减小和热应力对于结构刚度的软化效应强于热变形的硬化效应;在固有频率回升阶段,热变形的硬化效用起决定性作用。线性响应范围内,平板在热噪声复合载荷下的加速度响应特性取决于其热模态。     

水润滑橡胶轴承摩擦特性和水膜刚度试验研究

针对水润滑橡胶轴承摩擦特性与轴承尺寸之间的关系开展试验研究,采用轴承试验台分别测试两种规格尺寸的水润滑橡胶轴承摩擦特性,对摩擦特性进行数学建模并进行比较。同时测试水润滑橡胶轴承水膜刚度,探讨转速对水膜刚度的影响。试验结果表明,基于缩比轴承的试验数据可以推广到原始尺寸轴承,摩擦系数随轴承尺寸的增大而增大;转速对水膜刚度几乎没有影响,动压润滑状态下的水膜刚度远高于主轴和橡胶轴承的串联刚度。     

船用汽轮机组振动激励源特性分析

船用汽轮机组运行时会产生较强的振动,易引发关键构件的疲劳破坏,而充分了解船用汽轮机组的振动激励源特性是减小其振动的前提。对某船用汽轮机组在不同运行工况下的振动激励源特性进行仿真研究。首先,分别通过理论分析和数值计算得到汽轮机组的旋转和气动激励源,计算不同运行工况下的等效激励力;然后,将等效激励力加载到地面安装条件下的汽轮机组有限元模型上,计算不同工况下汽轮机组的振动响应;最后,通过对比不同工况下汽轮机组的响应特征,确定旋转不平衡力是汽轮机组所受激励的主要成分,并进一步建立船用汽轮机组的振动加速度与机组转速的关系。该研究方法及有关结论对船用汽轮机组减振优化设计具有一定的指导意义。     

电磁变刚度半主动动力吸振结构的振动控制研究

分析特殊结构变刚度动力吸振系统的移频和减振特性。提出一种电磁式变刚度结构,作用于传统动力吸振器以进一步改变主系统共振频率,实现振动宽频半主动控制。设计一种新型电磁变刚度结构的功能及支撑部件,在其内部形成闭合磁路,使转子在磁场作用下具有回复到平衡位置的特性。通过改变电流大小改变电磁力作用下结构刚度。基于结构设计,建立电磁变刚度结构磁路数学模型,并利用麦克斯韦应力张量理论,对磁场及输出转矩进行数学求解。利用Ansoft进行有限元模拟分析,计算输出力矩。加工实验样机并测量输出转矩,对比模拟值、数值求解值,发现结果具有良好的一致性。仿真和试验结果验证了所提出电磁变刚度半主动吸振控制的可行性。     

基于贝叶斯估计的动载荷识别方法

为了降低测量误差等不确定性因素对识别结果的影响,建立基于贝叶斯估计理论的动力学系统载荷识别方法。首先,根据动力学系统运动方程,利用贝叶斯理论,推导载荷和误差参数的联合后验分布,进而得到载荷和误差参数的边缘概率分布;然后,采用马尔可夫蒙特卡罗方法,估计动力学系统所受的载荷,并利用仿真算例与基于奇异值分解的载荷识别方法进行对比;最后,利用实验数据,进一步验证本方法的有效性。结果表明,该方法在一定程度上减小了不确定性因素造成的识别误差,对于提高动载荷识别精度具有一定的参考意义。     

水下爆炸载荷下圆管型加筋缓冲防护性能研究

为提高双层圆柱壳结构在水下爆炸载荷作用下的抗冲击性能,基于双层圆柱壳结构的特殊性,提出适用于双层圆柱壳的圆管型舷间加筋结构,即采用圆管来代替传统的T型加筋。首先开展带圆管型和T型加筋的双层圆柱壳远场水下爆炸试验,同时运用数值仿真方法分析圆管型加筋的抗冲击性能,试验和数值仿真结果吻合良好。结果表明：相对于T型加筋,圆管型加筋在水下爆炸作用下表现出不同的变形模式,即圆管的逐渐扁化;带圆管型加筋的双层圆柱壳结构加速度冲击响应峰值降幅达到40 %以上;圆管型加筋能够通过自身的变形在水下爆炸过程中吸收更多冲击能,同时使轻外壳和耐压壳的内能有所降低。因此,圆管型加筋比传统T型加筋具有更优的缓冲效果,可用于双层圆柱壳结构的缓冲和防护设计。