图像处理中曲线矢量化的最优化算法

二值图像由于像素取值简单、便于操作,因而在Matlab中,可以很容易地从图像中识别出对象.在影像反求设计中,将图像滤波、增强、去噪后二值化,提取出图像的轮廓,将最优化算法用于对所得到的像素点进行拟合,设计矢量化的目标函数,求出最优化解,即图像的最优矢量化.根据矢量化提取的图像三维信息,可以进行三维设计与重建.

基于轴测投影的计算机三维动画

基于三维实体造型设计的动画,其形成文件通常比较大,运行环境要求较高,在工程制图的远程教育网络中,大大影响传输速度,从而降低了教学效率。依据不同视角得到不同轴测投影的原理,用VisualLisp编程,以视角为变量,连续变化,每个视角下得到的轴测投影图经过消隐后,生成轴测投影动画,所形成的文件大大减小。且可直接在AutoCAD中运行。为计算机三维动画在网络中的传输提供了一个实用的方法。

反求工程中基于曲面特性的离散数据优化方法

在反求工程中,对数字化测量仪输出的"点云"数据进行处理是关键内容,其中"点云"数据的优化是进行后续曲面建模的前提,采用有效的优化方法得到的数据能够有利于曲面建模.在数据优化过程中,根据三角剖分生成的三角面片所显示的曲面特征,建立曲面曲率和扭曲量与采样密度的对应关系,对测量点进行重采样优化,从而选择更有利于曲面建模的点,压缩数据量,提高曲面建模的准确度和效率.

保持线宽与线型信息的图像轮廓矢量化方法

对工程图进行矢量化,提取有用信息,用于工程设计,可以大大提高设计效率.在图像矢量化的方法中,基于细化的算法容易丢失一些有用信息,造成数据畸变,影响矢量化结果.因此,在矢量化过程中,沿图像边缘进行轮廓匹配时,同时求出拟合段图线的曲率和法向量,充分利用其特性,从而兼顾线宽和线型,为图像矢量化提供了一个实用的方法.

反馈型颜色分割在边缘检测中的应用

针对传统的边缘检测算子容易产生边缘丢失和畸变的缺点,为准确获取彩色图像的边缘,本文提出了将传统方法提取的边缘作为反馈对原始彩色图像进行初步颜色分割,根据区域内颜色信息的分布统计,进行分裂合并及均衡化处理,对颜色区域边界进行骨架细化,从而提取边缘。实验结果表明:与传统方法比较,该方法可以更有效地检测出边缘信息。

基于图像矢量化的三维模型重建

将图像转换为矢量图形,由计算机提取图形节点坐标形成二维点集矩阵。矢量化处理互相垂直方向拍摄的模型照片获得所需的二维图形,对此二维图形进行拉伸,并旋转、平移其中一个拉伸形体,与另一个拉伸形体重叠作交运算可重建模型。

椭圆柱面上测地线的几种求解方法研究

根据测地线的几何性质,应用微分方程及变分法从数学角度阐述了椭圆柱面上测地线的求解方法。应用曲面展开方法建立椭圆柱面上测地线的几何模型,并由几何模型推导出数学模型,通过计算机编程实现在椭圆柱面上任意两点间绘制测地线的功能,使求解结果具有直观性。

近似展开方法对椭圆形封头强度影响的研究

椭圆形封头表面属不可展曲面,在加工制造时需将封头曲面等分,每一份都用可展曲面近似代替的方法进行展开、下料、弯卷,最后焊接成椭圆形封头。显然,实际制造出来的椭圆形封头形状与其理论形状之间有一定的误差,对承受中低压力的椭圆形封头,可由微体平衡方程和区域平衡方程算得设计壁厚。由于计算的依据是椭球面的理论形状,所以得到的壁厚比近似展开曲面对应的壁厚要薄。分析近似展开方法对壁厚计算的影响,得出理论计算壁厚的补偿量,避免以增加安全系数加大壁厚的盲目性,也为各种近似展开方法的合理性判断提供了理论依据。

管道相交处几何形状与局部阻力系数关系的研究

管道相交处的局部阻力系数通常由实验确定.试图根据局部阻力系数与边界几何形状的相关性,应用流体力学原理,以离散的方法研究某一过流断面的局部阻力系数,再用集合的方法计算相交处的局部阻力系数,以达到用数字计算方法代替实验方法.

管道相交处几何形状对局部阻力影响的研究

在管流过程中沿程流体因克服摩擦阻力作功会有能量损失。而在边界形状有突然改变的局部区域如管道相交处,由于过流断面尺寸突变引起主流脱离边界并形成旋涡则会引起局部能量损失。提出管道相交处局部阻力与边界几何条件之间的量化关系,为设计合理的边界几何尺寸提供必要的理论依据。

计算机辅助读图方法

由视图想象空间是非常重要的内容,虽然借助经验和形体分析法、线面分析法、构形想象等都是很好的读图方法,但读图是一个视图与空间比较的过程.计算机辅助读图以定量分析为基础,由于建立的数学模型与所编写的程序具有通用性,通过获得一系列具有立体感的投影图帮助人们理解空间物体.对不同的物体只是输入不同几何信息,所以,这种辅助读图方法具有一般性.

图形计算化研究

画法几何的内容一般可划分为投影作图、度量和定位等问题,每一类问题都可分为若干子问题,子问题又可再细分,直至若干最基本的作图方法。这是画法几何的基础,也是画法几何解题的基本方法。提出了图形求解算子化原理,利用形、数、计算机相结合的方法在VBA环境下实现了用计算机求解空间几何元素间的度量和定位问题,既保留了画法几何空间思维的优点,又克服了手工作图精度不高、效率低的缺点。

近似展开方法对压力容器壁厚影响的研究

当压力容器表面为不可展曲面时,制造时需将容器曲面等分后用可展曲面近似代替,这样制造所得的容器形状与理论形状间有一定误差。采用微体平衡方程和区域平衡方程计算得到的理论壁厚比近似展开得到的实际壁厚要薄。分析近似展开对壁厚计算的影响,得出理论壁厚的补偿量,以避免加大壁厚的盲目性。此法为各种近似展开方法的合理性判断提供了理论依据。

工程制图网上练习课件的研究与开发

针对工程制图课后练习的必要性 ,将典型习题及其答案放到网上 ,据此开发出工程制图网上练习课件。通过Whip插件可使网页中的绘图题随时下载到AutoCAD绘图环境中来完成练习。利用Flash制作的二维动画可以形象地向学生演示具体解题过程。另外给出答案的同时附加三维立体模型 ,可以让学生一目了然。素材的合成通过Dreamweaver实现。

多目标遗传算法的电动汽车电-液复合制动系统控制策略优化

控制策略的优化对于电动汽车性能的改善至关重要,电动汽车电-液复合制动控制策略优化的目的是要在满足制动稳定性的前提下尽可能多地回收制动能量。通过引入多目标遗传算法,以制动稳定性及制动能量回收效率为目标,在多个约束条件下对影响电-液复合制动控制策略的多个关键参数进行协同优化,并通过电动汽车再生制动软件仿真平台对优化结果进行了验证。结果表明,优化目标具有很好的收敛性,且优化后的控制策略能够有效提高再生制动能量的回收效率。

发动机ECU测试系统设计与试验验证

为了更加快速高效地开发出满足发动机性能需求的电子控制单元(Electronic Control Unit,ECU),在发动机ECU设计完成后,需要对其进行测试和验证。首先,基于发动机ECU组成和工作原理,提出了发动机ECU测试系统的要求,并以此测试系统要求为依据完成了发动机ECU测试系统的总体设计。其次,搭建了发动机ECU测试试验平台,以Hirth3203E航空活塞式二冲程发动机为例,通过验证发动机ECU的点火和喷油时序,来验证所研究的发动机ECU测试系统的正确性。

斯特林发动机配气活塞动力学仿真分析

随着能源危机的加剧和斯特林发动机技术的提高,斯特林发动机在车辆上的应用具有重要的意义。首先,通过分析配气活塞的结构组成,来建立其力学模型。其次,利用ADAMS软件对配气活塞进行了动力学分析,得出活塞运动中柔性弹簧的变形特征、受力、动能和势能、活塞的轴向与侧向频谱特征等力学性能,其结果可以作为斯特林发动机设计与优化的理论依据。

滚轮支承卧式离心铸造机横向振动性能分析

为抑制不良振动并提高炉管产品的品质,需准确分析离心铸造机的横向振动特性.对滚轮式离心铸造机滚轮支承的刚度和阻尼进行了分析计算.在综合考虑支承偏转刚度、型管转动惯量和陀螺效应的情况下对经典的传递矩阵法进行了改进,建立了更为准确的离心铸造机转子系统振动模型,得到了离心铸造机转子系统横向振动的各阶有阻尼固有频率以及不平衡响应曲线.分析了不同支承间距对离心铸造机转子系统横向振动特性的影响,为离心铸造机滚轮支承的结构优化和合理布置提供理论依据.

基于夹点技术考虑含有复杂相变及碳排放的换热网络综合

以乙烯裂解工艺中6股使用公用工程换热的物流为研究对象,发现存在含有混合物的复杂相变的物流,根据其热负荷和物料特性把相变段折算成一股或多股恒定热容流率的物流,确定温度区间,再用问题表确定夹点。传统夹点法确定最小传热温差△T_(min)为11℃,加入碳排放目标函数后确定△T_(min)为9℃,平均夹点温度为83.8℃,此时该换热网络所需的最小热公用工程量为12727.27 kW,最小冷公用工程量为38719.59 kW。根据夹点技术的设计原则和物流匹配准则,可得到能量最优的换热网络结构。

钢水流动与型筒振动耦合对离心铸造炉管壁厚的影响

建立了离心铸造炉管时的钢水流动与型筒振动的耦合模型,结合传递矩阵法,利用MATLAB编程对模型进行求解,得到了各个时刻型筒的振动和内部的钢水分布情况。计算结果表明,离心铸造时的钢水分布与型筒振动相互影响。钢水倒入型筒之后,整个系统的振动性能受到影响,包括振幅和共振转速等。型筒振动会使炉管壁厚产生不均现象:型筒的偏心量越大,炉管壁厚不均程度越严重;倒入的钢水量越大,炉管壁厚不均程度越严重。