最小二乘改进算法及其在椭圆拟合中的应用

提出一种像素级边缘检测椭圆拟合新算法,用该算法对最小二乘算法进行了改进。首先,将符合要求的准椭圆转化到归一化坐标系;然后利用最小二乘法进行亚像素级椭圆拟合;最后,采用二次曲线拟合点集求解出亚像素及椭圆几何中心。在给定的图形中,利用本文提出的改进像素级边缘检测算法可以明显提高拟合不确定度和拟合精度。     

沉管隧道底板面材质对砂流法地基影响的模型试验研究

 通过沉管隧道足尺砂流法模型试验中采用不同模型板底面材质,获得砂盘扩展半径、压砂系统水压力、模型板底水压力随时间变化的关系曲线。分析表明：不同管节底面材质条件下,各方向试验砂盘半径扩展趋势均为二次曲线。光滑材质条件下,砂盘扩展速度较快,均衡性及充满度更佳,其砂盘最大半径可达879 cm,砂盘顶面充满度达99.3%;工程实践中为简化施工可适当增大砂盘设计半径。材质条件及砂盘扩展不影响压砂系统水压力,但对模型板底面处水压力有影响。     

基于图论与枚举算法的城市污水管网优化设计

以2008年《天津市市政工程预算基价》为依据,用遗传算法、准牛顿法和通用全局优化法拟合出污水管道和检查井的造价函数,建立了管网造价优化的完整目标函数.基于图论的原理,运用关联矩阵模拟实际某地复杂的污水管网结构,并运用MATLAB衔接其他数据,进行各方案的水力学计算.结合最大充满度的思想,运用全局优化的枚举算法,解决了陷入局部最优解问题,找到了满足各种约束条件的造价最低的管网方案.模拟结果显示,优化污水管网造价比原污水管网造价降低了11.22％.     

铁路既有曲线参数优化方法研究

完成对既有曲线的复测工作以后,采用适当方法进行线路曲线参数优化是很重要的一项工作。充分利用通过复测获得的里程-超高图,基于最小二乘拟合和3σ准则进行平面特征分段,利用"三点成圆"和"5%截尾均值"的方法确定了线路的初始参数,然后采用定步长迭代法进行曲线半径优化,以拨量的平方和最小为原则选出线路的最优参数。分析结果表明,本文提出的方法算法简单且适用于既有铁路整正优化作业。     

基于高精度几何基元的圆弧工件匹配方法

本文针对圆弧工件匹配率低、鲁棒性差、定位不准等缺陷,提出一种基于高精度几何基元的圆弧工件匹配方法。离线阶段,运用多边形近似算法逼近目标轮廓,获取轮廓分割点;用最小二乘法拟合几何基元获取参数;应用线扩散函数模型获取几何基元参数进而确定模板位姿;在线阶段,利用最大圆弧基元进行粗定位,获取实测图像与模板的刚性变换角度;通过角度数据和对应基元间的距离数据实现精准定位。实验表明,该方法的匹配正确率可达98%,能够很好实现对圆弧工件的匹配,并在工件存在旋转、平移、部分遮挡等情况下仍具有较好的匹配效果,具有较高的实时性与普适性。     

基于PDA的空间圆形物体形态检测与分析系统的开发及应用

本文研究了基于空间向量拟合空间圆直接获取圆心坐标及半径的算法,将该算法应用于空间圆形物体的形态检测与分析。以Microsoft Visual Studio 2008为平台,运用C#编程语言开发了基于PDA的空间圆形物体形态检测与分析系统。以校内混流式水轮机转子实体模型作为研究对象,结合HP iPAQ移动设备进行实例计算与分析,表明利用该系统可进行水轮机转子空间形态的拟合,进行水轮机转子圆心坐标和半径的计算,完成水轮机转子空间形态的质量评价。研究成果也可为其它空间圆形物体的形态检测工作提供参考。     

多基元模糊算法在工程估价中的应用

多基元算法把工程项目划分为多个可算基元,再应用模糊数学方法计算各个基元的价格,最后汇总得到估算总价.基于多基元模糊算法的计算原理,建立数学模型进行分析计算,通过工程应用实例,比较多基元模糊算法和单价法的估价结果.结果表明,多基元模糊算法具有适应性强、使用快捷、结果精确等特点,且与其他估价方法能相容并结合使用.     

遗传算法改进的BP神经网络在GPS高程拟合中的应用

针对BP神经网络收敛速度慢和易于陷入局部极小值的问题,采用将遗传算法全局寻优和BP神经网络局部寻优相结合的方法,优化神经网络各层之间的连接权和阈值,提高了BP神经网络的计算精度、收敛速度和泛化能力。本文论述了遗传算法的基本思想、实现过程,并对高程拟合算例进行训练检验,实验结果表明,遗传算法改进的BP神经网络进行GPS高程拟合是可行的,能够有效地提高BP神经网络的拟合精度。     

基于三参数模型顶底翼缘角钢连接的形状系数研究

基于适合结构分析的三参数模型,选取8个节点模型,利用大型有限元分析软件ANSYS 10.0对上下翼缘角钢半刚性连接节点进行分析,并与已有的试验数据进行校准,得到连接节点的弯矩-转角曲线。利用数值分析方法拟合连接节点的弯矩-转角曲线,得到每个节点弯矩-转角曲线的形状系数值。研究表明,利用数值拟合方法得到的拟合曲线和试验曲线与有限元曲线吻合较好,拟合得到的形状系数值相差较小。通过对比节点初始刚度、极限弯矩值以及各曲线拟合结果,建议顶底翼缘角钢半刚性节点的形状系数n取值为1.9。     

缀板连接的内核分离式屈曲约束构件的承载力设计方法

屈曲约束构件可分为延迟屈曲构件和不屈曲构件,延迟屈曲构件在内核屈服前失稳破坏,当满足承载力设计要求时有更好的经济性。目前已有研究多针对不屈曲构件。针对缀板连接的内核分离式屈曲约束构件,利用平衡法研究了单个分肢的计算长度系数;推导了绕两个主轴的整体弹性屈曲荷载,利用有限元方法研究其弹性空间失稳特性;基于大量有限元弹塑性数值算例,拟合得到正则化长细比 稳定系数设计曲线。研究结果表明：分肢计算长度系数仅与缀板和分肢线刚度比有关,通过比较绕两个主轴方向的长细比可判断构件空间弹性失稳的形式;采用拟合设计曲线可较好预测延迟屈曲构件弹塑性承载力,且比有限元结果偏于安全,区分不屈曲构件和延迟屈曲构件的临界正则化长细比可取为0.75;最后给出了保证分肢弹塑性失稳不先于整体破坏的设计建议。建立的涵盖不屈曲构件和延迟屈曲构件的缀板连接的内核分离式屈曲约束构件承载力设计方法可为设计提供参考。