三维无线传感器网络K重覆盖机制研究

针对传感器节点在三维监测区域中随机分布覆盖效率低下,并且不能达到关键区域重覆盖的问题,本文使用空间填充多面体,分别从确定性覆盖和随机覆盖两个方面,提出理想状态下覆盖冗余率最低和空间密度值最低的节点分布策略。首先将监测区域分为多个以传感器节点的传感半径为外接球直径的多面体,然后将传感器节点放置在多面体的顶点或是外接球重叠区域中,最后理论分析出同构节点分布的最佳位置。实验仿真表明,在相同覆盖重数的情况下,截角八面体的覆盖冗余率和空间密度值最低。     

基于频率最大化目标的六杆四面体网壳截面尺寸优化研究

随着计算机技术的发展,基于有限元优化的拓扑优化算法在工程设计领域得到广泛应用,以提高结构性能和节约材料.在空间结构领域,目前还并未形成系统性的结构优化策略,主要还是依靠工程师的工作经验来进行优化设计.董石麟教授等提出的六杆四面体网壳是一种由相似的四面体模块组成的空间结构,具有重复性和装配性等特点.本文以六杆四面体网壳为分析对象,进行了结构频率最大化的优化设计.根据挑选出的质量参与系数总和超过90%的7阶模态,建立优化函数最大化这7阶模态的频率,以此提高整个结构的动力学性能.优化结果表明,在结构整体减重18.31%的前提下,各阶频率增加了20%到30%,起到了良好的效果.     

四面体框架积木式简易平台的研究

一种新型简易平台方案，利用井口隔水套管作为主立柱，套戳若干个四面体框架，加打二个辅桩腿，构成一个三极腿式导管梁平台．并在40m或27m水深、50年一遇的环境条件下确定了四面体框架的结构尺寸．计算分析数据以及与TTP、MOSSⅡ的比较认为，本方案更加安全可靠、简单经济，因而可行．     

四面体有限单元覆盖的三维数值流形方法

构造三维流形单元的覆盖函数和总体位移函数，基于最小势能原理建立四面体有限单元覆盖的三维数值流形方法分析格式，详细推导了三维流形单元的刚度矩阵、初应力矩阵、荷载矩阵、惯性矩阵、位移约束矩阵和接触矩阵，并给出了相应的公式和算例。     

无氢四面体非晶碳膜在海水中的摩擦学性能

为了开发能直接应用于海洋环境的自润滑材料,在不锈钢表面制备无氢四面体非晶碳(ta-DLC)膜,分别测试和比较ta-DLC膜在海水、水和油中的摩擦学性能。结果表明:ta-DLC膜在海水中的摩擦系数小于0.1,磨痕最窄且浅,表现出最优异的摩擦学性能,其水中摩擦学性能略差于其海水中摩擦学性能,在油中摩擦学性能最差。ta-DLC膜在海水润滑领域具有广阔应用前景。     

城市边缘：深双展的四面体构想

2013年的深圳城市＼建筑双年展“城市边缘”（Urban Border）”，于12月6日在深圳蛇口工业区的城市边缘拉开帷幕。展览现场，蛇口客运码头旧仓库被改造成了“文献仓库”，而三十年前的浮法玻璃厂也摇身一变成为一个名叫“价值工厂”的主题展馆。深港城市＼建筑双城双年展是全球唯一一个以城市化作为固定主题的双年展，长期关注全球化背景下的城市问题。本届主题由深港合作提出，试图通过全球快速发展的城市趋同性及其背后隐藏的差异性，契合深港两个城市在全球地缘和历史进程中的位置以及双城之间存在的边界互动情形，体现“边缘”处的城市多元价值观。     

基体负偏压对四面体非晶碳膜结构和性能的影响

采用自主研制的45°单弯曲磁过滤阴极电弧沉积系统于Si基体表面制备了四面体非晶碳(ta-C)膜,研究了基体负偏压对薄膜沉积速率、成分、力学性能及摩擦学性能的影响规律。结果表明,随基体负偏压升高,ta-C膜sp3键含量呈先增后减的变化趋势,在-50V时达到最大值(约64%);其硬度和弹性模量呈相似的变化规律,在-50V偏压下获得最大值(48.22GPa和388.52GPa)。ta-C薄膜的摩擦学性能与其sp3碳杂化键的含量密切相关,在-50V偏压下制备的薄膜具有最小平均摩擦因数值(0.10)。可见,采用单弯曲磁过滤阴极弧电弧制备ta-C薄膜的力学和摩擦学特性主要受薄膜中sp3键含量的制约。     

基于B-rep边界约束的Delaunay四面体剖分

为实现B-rep的三维实体的四面体剖分,研究了网格划分过程中的关键问题.基于B-rep数据结构的拓扑关系,提出一种在网格划分过程中约束实体边界的策略.研究了包含插入点的包含域的合法性检验方法,并对其改进扩展以保证生成单元的有效性.在对点和面的拓扑关系进行预处理的基础上,提出了判断四面体单元是否被实体边界包围的面法向法和基于单元边的加密点生成算法.最后使用Delaunay逐点插入法结合以上算法实现对以B-rep为模型的三维实体的四面体单元网格划分,并通过实例得到验证.     

偏压对四面体非晶碳膜结构和性能的影响

目的 通过系统研究电弧离子镀偏压对四面体非晶碳膜(ta-C膜)结构及性能的影响规律,阐明偏压对ta-C膜结构及性能的影响机制,为拓展ta-C膜的应用提供一定的理论依据.方法 改变电弧离子镀偏压工艺,在硬质合金基体表面沉积ta-C单层膜.采用场发射扫描电子显微镜(SEM)表征ta-C膜表面及截面显微形貌,采用Raman光谱和X射线电子能谱(XPS)表征ta-C膜物相结构,利用划痕仪测量ta-C膜结合力,采用应力仪测试ta-C膜残余应力,利用压痕试验及纳米硬度计测量ta-C膜韧性及硬度,采用摩擦磨损试验机测试ta-C膜摩擦磨损性能.结果 随着偏压升高,ta-C膜表面大尺寸碳颗粒数量逐渐增加,小尺寸碳颗粒由于反溅射作用,其数量逐渐减少;ta-C膜硬度、sp3键含量及残余应力先升高后降低,偏压为?180 V时达到最大;ta-C膜与基体结合力先增加后降低,偏压为?140 V时达到最大;耐磨性表现为先升高、后下降的趋势,偏压为?140 V时,磨损率最低,达1.39×10?7 mm3/(N·m).结论 随着偏压升高,ta-C膜沉积到基体表面入射能量升高,表面大颗粒数量逐渐增多,膜层内残余应力增加,硬度升高,耐磨性增加;但随着偏压的继续升高,膜层表面小尺寸颗粒由于反溅射作用逐渐减少,膜层内石墨化程度增加,ta-C膜耐磨性下降.     

大规模四面体网格并行生成方法

针对大规模网格串行生成的时间和内存瓶颈问题,阐述了一种非结构化四面体网格并行生成方法,首先对几何体进行初始网格划分,并通过相对体积比及最优分区控制初始网格数量;然后采用图论图划分方法对初始网格进行区域分解;最后采用分裂法进行并行网格生成。提出的基于共享单元的边界判定方法,有效地解决了分区边界节点的匹配问题。通过算例证明了该并行网格生成方法具有良好的并行效率,同时可以产生高质量的四面体网格。