复杂截面的几何特性计算

本文提出了当复杂截面按坐标点给出和由直线方程、圆弧方程每两两相交(相切)给出截面形状时几何特性的数值积分法。其中对直线方程和圆弧方程给出的截面每两两方程间的交点(切点)的求法作了较详细的叙述。     

基于3TPS/TP型并联机器人的轨迹规划算法

本文对3TPS/TP型并联机器人工作头刀尖点的位置轨迹规划算法进行了研究,考虑在笛卡尔空间下,运用直线和圆弧插补算法实现对3TPS/TP型并联机器人的刀尖点分别为直线和圆弧两种情况下的轨迹规划。仿真结果表明,刀尖点的运动轨迹为经过示教点的轨迹,进而验证了设计方案的可行性,能够满足机器人作业平稳、精确的要求。     

AutoCAD中圆弧折线化方法与实现

AutoCAD作为一种重要的地形图制图软件,图中存在大量的圆弧图元。由于圆弧只有端点或圆心坐标,弧线本身缺乏精确的坐标信息,因此导致一些数据检查时出错。Auto CAD软件本身不提供圆弧转折线的功能。本文尝试采用等角切分方法,利用VBA二次开发技术,在保持图形原有特征及精度要求的前提下,将圆弧、圆及多段线中的圆弧分别转换为纯折线的多段线,从而去除圆弧部分。满足基础地理信息数据库建库等特殊的数据需求。     

双测站圆柱拟合与质量检测

以双测站圆柱拟合及质量检测为对象,详细阐述了两种策略。策略一步骤为:布设多于3个公共点,统一两测站坐标,拟合圆柱,展开圆柱面并绘制修复图;策略二,布设一个公共点,联合求解两测站圆柱参数,分别展开圆柱面,通过公共点拼接展开面并绘制修复图。策略一公共点观测误差导致圆柱拟合精度降低,直接降低圆柱修复图整体精度;布设公共点越多,外业工作量越大。策略二无坐标转换误差,圆柱拟合精度高;布设公共点仅为一个,外业工作量降低;公共点观测误差仅对拼接局部造成影响,可忽略不计。     

特殊建筑双微方法几何造型

莫斯科水晶岛和伦敦再保险大厦以奇特、优美的建筑造型给人以强烈的视觉冲击.莫斯科水晶岛的基本造型曲面是压缩后的伪球面,再保险大厦的基本造型曲面是接近于劣圆弧回转面的自由曲面.采用微分几何、微分方程方法(简称双微方法)讨论了这二个造型曲面上的斜驶线网格.平直的欧氏空间中的斜直线,具有定向和短程二个重要性质.将斜直线的定向性引伸到二维弯曲空间(回转曲面)上,就是斜驶线的内蕴定向性.从斜驶线的定义入手,推导出回转曲面上斜驶线的微分方程,求介得到劣圆弧回转面和伪球面上斜驶线方程,并通过相应的解析解或数值解,得到斜驶线上各离散点的坐标.用样条曲线依次连接相邻坐标点,得到样条逼近的斜驶线.再经过旋转阵列和镜像,就得到建筑表面的斜驶线网格.可供其他类似建筑的几何造型提供参考.     

基于直线插补的进给方向判断新算法

在传统逐点比较法直线插补中,进给方向的判断依赖于直线所在象限.因而在实现插补时,需先判断其象限,然后按对应算法进行插补进给.这使得直线插补判别过程繁杂,尤其对横跨多象限的直线,更需要进行象限转换.其实,象限仅是直线在坐标系中的直观表现形式,而起点与终点坐标才是决定直线所在位置的关键.为此,首先基于直线斜率的存在性,对四个象限中的直线重新分类.然后基于终点坐标与起点的坐标差值法,根据向量的坐标运算法则建立了通用的进给方向判断新算法.     

航道工程圆弧段放线浅论

针对圆弧段放线过程中由于地形地物限制而遇到的种种困难，介绍了直线拉线法，坐标放样法结合坐标计算法、经纬仪测角法、方位角法四种应用广泛的圆弧形平面施工放样方法，以确保航道整治工程中的驳岸线形、外观。     

快速测量定位曲线圆弧法

利用电脑 ,使用CAD软件 ,采用均布平移圆弧曲线的纵横控制线与曲线相交 ,并剪切平移线超过圆弧的部分 ,用电脑量出平移线的长度 ,放线员根据电脑图现场定位平移线 ,找出与曲线相交的点 ,利用定制小块模具圆弧将点与点之间连起来。从而快速测量定位曲线和圆弧。     

旧路平面线形拟合中确定交点的方法浅析

分析了最小二乘法用于旧路直线段拟合的优点,提出了一套行之有效的交点确定解决方案,使用Excel软件实现直线路段坐标数据的最小二乘拟合,以自动确定直线方程和交点坐标的方法代替人工穿线,将Excel 2003与AutoCAD 2006结合起来,实现了数据计算和图形绘制的同步进行,并通过工程数据检验,获得了理想的结果.     

全数字坐标放样内外业一体化的探索

介绍了利用AutoCAD二次开发或数字测图软件相应功能快速绘制放样点位示意图并自动提取各设计点的坐标值。把道路或房屋等建筑物特征点的设计数据与控制点数据合并成一个数据文件。将此数据文件通过蓝牙或数据线传输到GPS手簿或全站仪内存文件中,现场利用RTK或全站仪的坐标放样程序,快速准确地进行放样,并做好放样点的测量,以便内业制作放样数据图表资料,从而实现了坐标放样的内外一体化。     

张拉整体高耸结构优化研究

张拉整体高耸结构是一种新型结构体系,是张拉整体在竖直方向上的应用,目前尚未有功能性结构建成。针对一座电视塔的张拉整体高耸结构,采用改进的遗传算法和三级混合算法,依靠有限元分析对结构进行了优化设计。改进的遗传算法能够识别迭代过程中松弛的索,通过自动调整对应编码区的变异率来避免索的松弛,采用非线性求解器对结构的侧向刚度进行优化;三级混合算法包含了模式搜索法、单纯形法和齿行法,采用线性求解器对结构的侧向刚度和自重进行了联合优化,提高侧向刚度的同时减小自重。优化结果表明：这两种优化算法都能够在预应力水平基本不变的情况下大幅提高结构侧向刚度,优化效果良好。     

群体智能优化算法的研究进展与展望

针对群体智能算法在结构优化设计领域中的应用，介绍了当前存在的一些群体智能算法，包括蚁群算法、鱼群算法和粒子群算法，阐述了其工作原理和特点，同时，对该算法在结构优化设计中的应用发展进行了展望。     

基于RBF神经网络的边坡稳定性预测

RBF神经网络具有极强的非线性映射能力,精度高。本文基于RBF神经网络原理,采用自组织选取中心法,建立基于RBF神经网络的边坡稳定性预测模型,并选取大量边坡工程数据作为学习训练和预测样本,利用该模型进行学习和预测。研究结果表明,在处理边坡稳定性预测问题中,该方法具有很好的适应性和较高的精度。     

基于图像技术的桥梁拉索振动测试方法

介绍了基于图像技术的桥梁拉索振动测试新方法。该测试方法利用物体与图像间映射技术和图像光流分析原理来建立拉索实际振动位移与其振动影像的数学关系,从而捕捉拉索的振动时程。文中描述的现场拉索振动试验不仅验证了该方法的可靠性,同时也显示了其相对于传统拉索动位移测试方法（如加速度计、线性位移计）的诸多优点。     

Multi-Objective Optimization of aluminum hollow tubes for vehicle crash energy absorption using a genetic algorithm and neural networks

A numerical study of the crushing of thin-walled circular aluminum tubes has been carried out to investigate their behaviors under axial impact loading. These kinds of tubes are usually used in automobile and train structures to absorb the impact energy. A Multi-Objective Optimization of circular aluminum tubes undergoing axial compressive loading for vehicle crash energy absorption is performed for five crushing parameters using the weighted summation method. To improve the accuracy of the optimization process, artificial neural networks are used to reproduce the behavior of the crushing parameters in crush dynamics conditions. An explicit finite element method (FEM) is used to model and analyzed the behavior. A series of aluminum cylindrical tubes are simulated under axial impact condition for the experimental validation of the numerical solutions. A finite element code, capable of evaluating parameters crush, is prepared of which the outputs are used for training and testing the developed neural networks. In order to find the optimal solution, a genetic algorithm is implemented. With the purpose of illustrating optimum dimensional ratios, numerical results are presented for thin-walled circular aluminum AA6060-T5 and AA6060-T4 tubes. Multi-Objective Optimization of circular aluminum tubes has been performed in the basis of different priorities to create the ability for designer to select the optimum dimension ratio. Also, crush parameters of two aluminum alloys has been compared.     

基于可靠度指标的桁架优化研究

利用加权线性响应面法计算结构杆件可靠度指标,将可靠度指标作为桁架优化约束条件,用改进粒子群算法进行桁架截面优化,通过经典10杆平面桁架截面优化算例,与已有文献进行对比,为工程实践提供理论借鉴。     

基于MATLAB的桁架结构优化设计

介绍了基于BP神经网络的全局性结构近似分析方法 ,解决了结构优化设计问题中变量的非线性映射问题。在此基础上 ,利用改进的遗传算法 ,对桁架结构在满足应力约束条件下进行结构最轻优化设计。利用Matlab的神经网络工具箱 ,编程求解了三杆桁架优化问题。     

Advanced energy‐based analyses of trusses employing hybrid metaheuristics

Total potential optimization using metaheuristic algorithm (TPO/MA) is an alternative method in structural analyses, and it is a black‐box application for nonlinear analyses. In the study, an advanced TPO/MA using hybridization of several metaheuristic algorithms is investigated to solve large‐scale structural analyses problems. The new generation algorithms considered in the study are flower pollination algorithm (FPA), teaching learning‐based optimization, and Jaya algorithm (JA). Also, the proposed methods are compared with methodologies using classic and previously used algorithms such as differential evaluation, particle swarm optimization, and harmony search. Numerical investigations were carried out for structures with four to 150 degrees of freedoms (design variables). It has been seen that in several runs, JA gets trapped into local solutions. For that reason, four different hybrid algorithms using fundamentals of JA and phases of other algorithms, namely, JA using Lévy flights, JA using Lévy flights and linear distribution, JA with consequent student phase, and JA with probabilistic student phase (JA1SP), are developed. It is observed that among the variants tried, JA1SP is seen to be more effective on approaching to the global optimum without getting trapped in a local solution.     

空间弹性接触问题有限元──线性互补方程解法

变分不等方程是近代应用教学的新成果之一，近年来在力学和物理学中得到广泛的应用。变分不等方程经数值方法离散，导出相应线性互补方程，而线性互补方程已有一些较成熟的解法，如Lemke算法。本方法是以Lemke算法为核心，采用子结构进行降阶，从而对接触面上的开度和作用力进行讨论。     

关于GPS-RTK测量仪器在矿区采空区的应用分析

随着我国科学技术事业的迅速发展,卫星定位技术水平也在不断地提高,GPS-RTK实时动态(GPS-Real Time Kinematic)定位技术在工程测绘领域中得到很好地利用并已经成为一项很成熟的技术。目前在现有的测量仪器中,相比较全站仪和普通的GPS,GPS-RTK具有很多优势。同时,由于RTK技术的不断地发展完善,能够在野外实时测量达到厘米级定位精度,不仅使工程测绘的工作方式发生了根本性的进步,也极大地提高了工程测绘的工作效率、拓展了工程测绘的工作范围。本文为该区域的采空区监测提供了应用GPS-RTK技术的参考。