婴幼儿视网膜广域成像系统

为实现婴幼儿眼底疾病的及时诊断与治疗,开发的婴幼儿视网膜广域成像系统可以解决成像时大视场要求.系统包括照明部分、成像部分和图像采集装置.设计了角膜接触眼底镜,采用像差小、折射率大的非球面设计,满足大视场的要求;设计了图像采集装置,使用C++编写图像采集处理软件,进行图像采集、相机标定和几何畸变校正.实验结果表明：采用多环光纤光线照明的婴幼儿视网膜广域成像系统可以实现85°视场的较清晰广域成像;采用基于相机标定的图像几何畸变校正方法,可有效补偿视网膜成像光路的畸变.该婴幼儿视网膜广域成像系统可以为眼科疾病的诊断、筛查提供客观、清晰的依据.     

基于坐标变换的图形自适应排列算法

为了解决基于网格技术的图形排列算法在处理可变尺寸图形排列问题上的局限性,基于几何变换思想,建立了有界平面上图形自适应排列的数学模型,并证明了其正确性,进而提出了基于坐标变换的图形自适应排列算法。此算法用图形平移变换方式代替网格划分方法在有界视图上部署图形元素,其时间复杂性为O(N)。最后将所获得的算法应用到面向中央空调节能控制的软PLC系统上,基于9类指令图形、3类测试案例的测试结果表明：本文算法能以较低的CPU占用率实现图形有序排列的效果,具有较高的运行速率与稳定性。     

基于Fluent的高炉炉缸铁水流动模拟软件

采用Fluent进行流体力学计算是模拟高炉炉缸铁水流动的重要手段,但Fluent存在操作复杂、入门困难等问题.利用Microsoft Visual Studio （VS）对Fluent进行二次开发,利用TUI （Text User Interface）语言编写的日志文件（Journal文件）作为VS与Fluent数据交互的接口,建立以炉缸直径、炉缸高度、铁口深度、铁口倾角、死料柱状态等参数为主要参数的高炉炉缸铁水流动的几何模型,通过变量替换法完成对日志文件参数修改和替换,驱动Fluent实现高炉炉缸铁水流动的建模与流场数值模拟.该应用软件结合工程实际,界面友好简单,降低了Fluent对使用者的要求并提高其工作效率,增强了Fluent在高炉工业的通用性与快捷性.     

Bisector and zero‐macrospin co‐rotational systems for shell elements

A principal issue in any co‐rotational approach for large displacement analysis of plates and shells is associated with the specific choice of the local reference system in relation to the current deformed element configuration. Previous approaches utilised local co‐rotational systems, which are invariant to nodal ordering, a characteristic that is deemed desirable on several fronts; however, the associated definitions of the local reference system suffered from a range of shortcomings, including undue complexity, dependence on the local element formulation and possibly an asymmetric tangent stiffness matrix. In this paper, new definitions of the local co‐rotational system are proposed for quadrilateral and triangular shell elements, which achieve the invariance characteristic to the nodal ordering in a relatively simple manner and address the aforementioned shortcomings. The proposed definitions utilise only the nodal coordinates in the deformed configuration, where two alternative definitions, namely, bisector and zero‐macrospin definitions, are presented for each of quadrilateral and triangular finite elements. In each case, the co‐rotational transformations linking the local and global element entities are presented, highlighting the simplicity of the proposed approach. Several numerical examples are finally presented to demonstrate the effectiveness and relative accuracy of the alternative definitions proposed for the local co‐rotational system. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Geometrically nonlinear analysis of shells by quadrilateral flat shell element with drill,shear, and warping

In this paper, a four‐node quadrilateral flat shell element is proposed for geometrically nonlinear analysis based on updated Lagrangian formulation with the co‐rotational kinematics concept. The flat shell element combines the membrane element with drilling degrees of freedom and the plate element with shear deformation. By means of these linearized elements, a simplified nonlinear analysis procedure allowing for warping of the flat shell element and large rotation is proposed. The tangent stiffness matrix and the internal force recovery are formulated in this paper. Several classic benchmark examples are presented to validate the accuracy and efficiency of the proposed new and more proficient element for practical engineering analysis of shell structures. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于几何学思维的标志设计研究

目的探讨标志设计中几何学思维的建立。方法基于几何学相关理论,研究简单几何学对标志"5种通用形状"的感性归纳,研究几何学思维影响下标志设计的形式美法则,包括比例与格律、对称与晶体对称、拓扑变换、分形几何学等。结论应当重视标志设计中的几何学思维,它并不是要将美学理论量化,而是要借助几何学的思维去揭示各种视觉关系,帮助设计师在标志设计的过程中找到感性与理性之间的平衡。     

基于GMD-BD预编码的多用户MIMO可见光通信系统

在基于奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的块对角(block diagonal,BD)预编 码多用户多输入多输出(multiple input multiple output,MIMO) 室内可见光通信(visible light communication,VLC)系统中,同一用户终端的不同光接收机误码率性能有较大差别,而 用户终端误码率性能受限于最差性能的接收机。针对此问题,本文利用决策反馈均衡(decision feedback equalization,DFE) 非线性接收机,提出了基于几何均值分解(geometric mean decomposition,GMD)的BD预编码多用户MIMO室内VLC 系统,并利用同一用户终端采用不同视场角(field of view,FOV)的接收机进一步提高用户终端误码率性 能,分析了用户终端位置对用户终端误码率性能的影响。最后通过仿真验证了本文提出的系 统使同一用户终端的不同接收机获得相近的误码率性能,提高了最差接收机的性能,降低了 用户终端误码率。当单个发光二极管 (light emitting diode,LED)的发射功率为10 mW和系 统传输速率为100Mbit/s 时,在室内95%的区域内用户终端能够达到10－6左右的误码率性能。     

基于几何关系求解的汽轮发电机定子接地故障定位方法

提出一种基于几何关系求解的汽轮发电机定子接地故障位置定位方法。根据大型汽轮发电机定子绕组内部基波电势分布特征,将其电势相量依次相连后近似等效为平面上的一段圆弧,对应圆心角记为β,同时将发生接地故障时的定子零序电压、机端绕组相电压映射至该平面上,建立故障位置至中性点的基波电势与定子零序电压、机端绕组相电压等相量间的几何关系,结合零序回路阻抗特征参数,计算中性点至故障位置所对应的故障角γ,γ与β的比值即为接地故障位置。通过仿真试验及现场故障案例对所提方法进行验证。验证结果表明,所提方法简单有效,不依赖注入式定子接地保护,能大幅提高定子接地故障诊断效率,缩短故障排查时间。     

3D打印中的几何计算研究进展

3D打印技术改变了传统的减式材料制造模式,带来了制造工艺和生产模式的变革,有力地推动了3D数字化相关技术与研究的发展.文中从3D打印的社会背景与理论背景出发,介绍了3D打印技术的分类、原理与过程.以此为基础,对近几年的3D打印中的几何计算问题给出了全面的综述,根据问题特点将其分为几何优化、结构分析、材料表面效果定制、机构设计、自支撑结构设计、内部结构设计等六大类,并对每一类作了详细的分类介绍,最后对其发展方向作了初步展望.