虚拟现实全景流体绘画系统的可用性研究

虚拟现实环境给三维空间场景应用带来更强的真实感和身临其境的体验。在虚拟现实场景中经 常需要使用 360全景图像生成沉浸式环境背景,其中全景流体动力学绘画系统提供了一个新的全景图绘制方 法。在调研虚拟现实技术在流体绘画领域应用的适用性测试中,本文综合运用用户测试法、操作日志分析法、 事后问卷调查法和访谈法,对基于虚拟现实的全景式流体绘画创作系统进行可用性评估,并创意性地使用可视 化方法辅助日志分析。所有的受试者均认为系统的可用性不低于一般水平,利用该系统完成流体绘画的创作工 作不需要受试者具有专业绘画经验。受试者对系统的功能效果持积极肯定的意见,并期待尝试用其他交互形式 代替手柄类交互方式以促进艺术创作的表达。其研究方法和结果将为同类系统的开发和评估提供参考。     

考虑接触行为的U型渠道冻胀数值模拟

U型衬砌渠道具有良好的整体性和冻胀适应性,但在冬季仍极易因土体冻胀而导致破坏。考虑渠基冻土与衬砌接触面冻结的非线性特性和冻土、混凝土材料的塑性特征,建立能分析渠道基土与衬砌间挤压、脱开及滑移等接触力学行为的渠道冻胀破坏热力耦合数值模型。以宝鸡峡灌区塬下北干渠为原型渠道,按照模型是否考虑接触分别进行冻胀数值模拟,并对模拟结果进行对比分析。结果表明:考虑接触的模型模拟结果与原型实测值更相符,更能合理地解释U型渠道冻胀在渠底与阴坡衔接处冻胀量最小;考虑接触的混凝土塑性应变最大值是不考虑接触时的3.76倍;考虑接触的法向冻胀力和切向冻结力更均匀,最大值均减少1.5~3.0倍,应力集中现象减弱,更能反映混凝土衬砌板与渠基土之间的滑移变形与破坏准则的相互作用。研究结果为U型衬砌渠道冻胀破坏规律提供了分析方法。     

明胶蛋白在涤纶茶色素染色中的应用

仿生整理是现在织物整理的热点课题,但对于茶多酚上染涤纶织物的研究较少,本文立足这一目标进行深入研究。采用将涤纶织物进行碱减量处理,利用戊二醛交联剂,使得明胶蛋白质能够附着到涤纶织物表面,并结合牢固。通过分析叶干重浓度、pH、染色温度、染色时间四个影响因素对织物K/S值的影响,选出处理织物的最佳染色工艺,并对其做色牢度测试,结果显示其耐磨擦色牢度提高1~1.5个等级,耐水洗牢度提高0.5~1个等级,耐晒牢度提高2个等级。     

不同选样方法下暴雨频率指数分布曲线的适用性

为了判定指数分布曲线是否适用于选取的样本系列,对不同选样样本系列的概率密度曲线和指数分布曲线之间的相似情况进行了理论分析,并结合实例采用指数分布曲线对不同选样方法下选取的样本系列概率密度直方图进行曲线拟合。结果表明：年最大值法选样从理论上不适宜选用指数分布曲线进行频率分析;年多个样法选取样本系列只有在概率密度曲线呈“捺”形时,才可以考虑采用指数分布曲线,否则不宜采用。     

峡谷和垭口地形风场特征的CFD数值模拟

为获得峡谷和垭口地形的风场特征和典型位置的风加速效应,采用计算流体动力学(CFD)方法进行模拟计算,将计算得到的单山结果与风洞试验及规范进行对比以验证CFD计算的有效性,对峡谷和垭口地形进行数值模拟计算,分析峡谷和垭口在不同山脚间距时的加速效应,针对内侧山脚和山顶处的加速比给出设计建议.研究表明:山顶处加速比最大;山体横风切面的加速效应比顺风切面显著;CFD模拟与风洞试验结果吻合较好;山顶处,垭口地形风加速效应比峡谷和单山都大;内侧山脚加速比随着两山靠近而增大;内侧山脚处,峡谷地形的加速比小于规范下限,垭口地形在山间距小于一半山体底部直径、离山表面高度低于0.4倍山体高度时的加速比大于规范上限;山顶处的加速比在各种工况下均比较接近;不建议将山顶和垭口位置作为构筑物的选址地点.     

边坡筋锚三维网柔性防护结构的稳定性分析

针对降雨时边坡筋锚三维网柔性防护结构可能沿坡面滑动失稳的问题,基于极限平衡理论,考虑雨水击溅和坡面水流冲刷作用,建立了降雨条件下边坡筋锚三维网柔性防护结构的稳定性分析模型,并进行了实例分析,探讨了边坡倾角、降雨强度、防护结构层厚度、锚钉间距、锚钉锚固长度对防护结构稳定性的影响。结果表明:与无降雨相比,降雨条件下边坡筋锚三维网柔性防护结构受到的下滑力增大,抗滑力减小,防护结构的稳定性明显降低;在相同的防护结构设计参数下,防护结构的稳定性随边坡倾角增加而减小,当坡面形成径流后,降雨强度对防护结构稳定性的影响比较小;在相同的边坡条件下,防护结构的稳定性系数随锚钉间距、结构层厚度的增大而减小,随锚钉锚固长度的增加而增大;锚钉间距和锚固长度对防护结构稳定性的影响最显著,锚钉间距可通过建立的模型合理确定,锚固长度不宜小于0.5 m。     

全地形车车架静动态特性分析与轻量化设计

利用Hyper Mesh有限元软件建立某全地形车车架结构有限元模型,并运用RADIOSS分析其在多种工况下的应力分布和变形情况,校核了该车架的强度和刚度。通过RADIOSS求解器计算其自由模态,与已有的实验模态频率进行对比,验证了有限元模型的正确性。在满足车架强度、刚度和1阶频率的前提下对车架进行结构优化,使该全地形车车架减重5.05kg,达到了轻量化的目的,也验证了尺寸优化在结构优化中的有效性。     

三峡—葛洲坝两坝间水田角深水急滩整治措施研究

针对三峡—葛洲坝两坝间水田角河段水文特性、碍航特性及滩险成因,采用"左疏右抬"相结合的方法对水田角滩段航道进行整治.采用实测资料,对方案整治效果进行了分析,结果显示,整治后航槽流速减小,可以满足船舶自航上滩的要求;或者减缓岸边流速,与另一岸形成船舶"搭跳"的水流条件,使船舶能够"搭跳"上滩.该种方法在相同水文条件下有一定适用性.     

改进型粒子群算法磁致伸缩作动器的跟踪控制

在低频条件下,以磁致伸缩作动器线性模型为基础,设计了PID及前馈PID控制器。针对固定参数控制器自适应能力较弱的现状,提出用粒子群（ PSO）算法对固定参数控制器进行优化。针对标准PSO算法存在早熟收敛、后期迭代易陷入局部最优的不足,进一步提出了一种可动态调整惯性权重及遗传变异的改进型粒子群（ IPSO）优化算法,并将该算法与前馈PID相结合应用于磁致伸缩作动器的位置跟踪控制。仿真结果表明：针对指令阶跃信号,相对传统PID及前馈PID控制,改进型PSO前馈PID控制具有控制精度高,位置跟踪效果好及抗干扰能力强的特点。     

功能化磁性微球对溶剂绿7的吸附性能研究

为了有效地去除工业染料废水中的有机染料,本文以水热合成法制备出Fe3O4纳米微球,并将其表面包覆功能化外壳,得到新型的磁性吸附剂.并详细讨论了温度、浓度、pH等因素对染料吸附效果的影响.实验结果表明,吸附剂对溶剂绿7具有较好的吸附能力,随着染料浓度的增大,吸附量显著增大,溶液的温度升高,吸附量降低;较低的pH有助于吸附作用的发生,当pH=2时,脱色率达到95%.鉴于此新型磁性吸附剂良好的吸附性能及低廉的制备成本,很有潜力应用于工业印染废水的脱色处理中.