富水岩溶隧道凸壳防排水板应用与研究

隧道工程中,防排水设计为重中之重。主要体现在后期营运过程中渗漏水问题突出,并引发一系列缺陷并发症,对隧道结构稳定及营运安全构成严重威胁。文章对近几年常用隧道防排水设计及施工工法进行了对比分析,介绍了一种优化后的防排水板应用技术以及相应的防排水系统设计在岩溶富水隧道的应用。结合湖北宜昌某隧道现场施工情况,对其施工工法、配置要素、技术控制以及实际效果进行了分析与评价,并指出了其改进方向与建议。对该防排水材料推广应用与各地下工程相关防排水施工质量控制具有一定参考意义。

改进Alpha Shapes和快速凸壳算法的SVM故障诊断

现有的基于凸壳的支持向量机(SVM)算法处理机械装备产生的大规模原始数据时间太长。针对这一问题,通过结合轮廓提取算法(Alpha Shapes)和快速凸壳算法,提出一种结合改进快速凸壳算法的SVM用于故障诊断研究。该融合算法利用改进简化的Alpha Shapes算法提取点集的边界数据点,作为改进的快速凸壳算法的对象,减少凸壳算法递归的工作量。实验结果表明:该算法平均只提取了数据集0.26%的数据点,且计算的时间也相应降低。最后实验同样表明该算法的性能优于单一的SVM算法。

GIS中基于拓扑结构和凸壳技术的快速TIN生成算法

该文提出了一种针对散乱点集的快速生成TIN的算法.该算法首先对散乱点集按扫描线方式排序,然后利用凸壳技术,以排序后的点为着眼点,通过依次扫描各点快速地将有序点集进行三角联网,最后利用拓扑结构快速地将其优化为TIN.在三角网联结过程中由于充分利用了有序点子集的凸壳特性,避免了所有的交点测试,并且加入点联结合理三角形时的判断次数与原始点集的点数无关,只与点集的平面分布结构有关,从而保证了对海量散乱点集生成TIN的效率.该文还对算法进行了具体实现,并在实际项目中进行了成功的应用,证明了算法具有可操作性和较强的实用性.

基于凸壳技术的Delaunay三角网生成算法研究

TIN作为DEM的一种重要表达模型,其生成算法一直备受关注。首先对传统的生成算法原理进行总结,并针对其特点进行了分析,对利用凸壳建立TIN的原理和方法进行简单描述。由于许多计算几何学对点集进行限制以简化凸壳的建立过程,对凸壳的生成过程进行了改进。在点集的排序过程中剔除重复点,将点联入原凸壳过程中,排除共线这一特殊情况,建立新的凸壳,直至所有点都被包含在凸壳中。至此,三角网建立完毕。通过对三角形公共边进行LOP优化,使其满足Delau-nay三角网的特性。当所有三角形满足特性时,Delaunay三角网构建完毕。该算法的优势在于构网速度较快,并能够对重复点进行处理,同时在生成网的过程中对共线这种特殊情况进行处理。

基于等高线的三角网快速构建与处理

采用一种利用等高线数据,快速处理和优化TIN的方法。该方法首先将等高线离散成数据点集;然后利用凸壳技术快速地进行三角形构网;再利用TIN的拓扑结构快速内插入等高线,形成约束TIN;最后利用三角形与特征边的关系及TIN的拓扑结构,从而快速消除平坦三角形,提高TIN的质量。

基于凸壳和二次优化的三角网生成算法

文章基于逐点插入算法,引入虚拟网格技术将点和三角形重心规则化,优化了点、边和三角形的拓扑存储结构,实现了点、边和三角形的快速查找。并提出了一种快速的凸壳生成算法和二次优化方案。实验表明此算法获得的三角网生成效率明显提高。

板壳状微电子器件的数字层析成像检测方法

传统工业CT(industrial computed tomography,ICT)成像方法受扫描原理和探测器、射线源等硬件条件的限制,难以对芯片、印刷电路板等板、壳状微电子器件实施有效的数字层析成像检测.为此,讨论了一种基于锥束射线倾斜扫描和代数重建技术(Algebraic Reconstruction Technique,ART)的薄板层析成像(Computed Laminography,CL)方法,研究了其基于投影凸集理论的投影预处理方法及基于不同区域相似性的重建图像非局部平均降噪后处理方法,建立了基于非晶硅面阵探测器的实验系统,并完成了CPU芯片和印刷电路板的CL成像.实验结果证明了该方法的正确性.

基于凸壳的TIN建立技术

文章阐述了如何利用计算几何中的凸壳问题来处理测量中的DEM建模问题并推导出了TIN的建立方法。同时列举了该方法在舰艇螺旋桨 3维模拟中的应用。

指向性弯张换能器

针对指向性弯张换能器双振源驱动的幅度相位调控的复杂性问题,本文提出一种指向性弯张换能器结构,采用径向振动PZT圆环驱动一凸一凹弯曲振动球冠帽复合结构实现指向性发射。通过一对凸凹振动臂的不等幅振动激发单极子与偶极子的工作模态,叠加形成指向性。换能器拥有较小的几何尺寸:∅100 mm×37 mm。利用有限元方法进行换能器结构设计和振动辐射特性分析,在3675 Hz频率处最大发射电压响应为119.8 dB、最大声源级可达180 dB。在3400 Hz频率处辐射指向性前后最大声压比为-27.4 dB,形成“心形”指向性波束。在3200~4000 Hz频带内发射电压响应起伏约为4 dB、频带内辐射指向性前后声压比超过-5 dB。

基于外沿三角形网格划分的凸壳并行化处理

实现复杂问题的并行化处理的最基本问题之一,是如何将复杂问题分割成若干个子问题。首先研究了凸壳的一些特殊几何性质,然后利用这些性质将所讨论的点集分割在一些网格中。同时论证了凸壳顶点只能位于这些网格中的外沿三角形网格中,并且在各外沿三角形网格中所求得的凸壳顶点彼此相互独立,从而为凸壳并行化处理的设计与实现带来了极大便利。

加肋凸型锥—环—柱结合壳模型试验研究

加肋锥—环—柱结合壳是潜艇耐压艇体柱壳与锥壳连接的一种优越的结构形式,它能大幅度降低结合部的应力峰值。该文通过两个精车模型和三个大比例钢制焊接模型的静水外压试验,研究了加肋凸型锥—环—柱结合壳模型的应力分布和组合壳的极限承载能力。通过对应力分布和模型破坏模式的分析,指出加肋凸型锥—环—柱结合壳的力学特性。

电喷磁电机转子外壳多凸包成型模具设计

电喷磁电机转子外壳凸包成型模具已于2011年2月注册为国家专利,专利号为ZL201020523519.5;该专利成功利用模具直接在飞轮壳体圆周上从内向外均匀或者不均匀单齿旋转冲多个凸齿(包),实现了多凸齿与壳体的冲压一体化制造,产品性价比高,同时也解决凸凹模强度差、寿命低、脱模、分度、变形等的技术难题。

不确定初始几何缺陷壳的动态屈曲分析

研究了动载作用下含有不确定初始几何缺陷壳的动态屈曲问题.给出了不确定初始几何缺陷在椭球描述和区间描述下,壳的动态响应和安全因子的界限估计.从数学证明和数值算例两方面,讨论了基于不确定性初始几何缺陷两种描述的凸模型方法和区间分析方法所得壳动态响应及安全因子的界限的关系,为判断壳的动态屈曲失效提供了依据.

遮挡苹果目标的三点定位算法研究

针对苹果采摘机器人不能准确定位遮挡苹果目标的问题,提出了一种基于三点定圆原理的目标定位算法。该算法利用K-means聚类方法分离出遮挡苹果的目标与背景,采用Canny算法和凸壳理论相融合的方法获得苹果遮挡部分的真实轮廓,运用三点定圆理论实现遮挡苹果整体目标的边缘定位。仿真试验结果显示,三点定圆算法的平均假阳性率为1.236%,比Hough变换算法降低11.727%,比轮廓曲率算法降低7.323%,三点定圆算法的平均重叠系数为88.921%,比Hough变换算法提高了30.938%,比轮廓曲率算法提高18.644%,表明该三点定圆算法提高了定位精度,为实现被遮挡苹果的自动采摘奠定了基础。

多个凸台形体头盔外壳激光切割夹具的设计与制造

激光切割夹具,是连接多个凸台形体头盔外壳和激光切割设备的重要工艺装备。激光切割夹具结构的设计,除了要具有常用夹具的设计原则之外;还需要考虑到夹具结构不能影响到激光切割运动顺利地进行和不能让激光切割到夹具的零部件实体;还要考虑到抽风机排除有毒气体和便于操作人员在切割过程中的观察;同时,夹具的制造还需要能保证定位孔位的精度要求。只有做到上述几点要求,才能确保激光切割夹具设计与制造的成功。

利用凸壳建TIN的算法研究

首先阐述了如何利用凸壳建TIN的原理和方法,并对相关算法进行了综合和改进;然后基于“分而治之”的思想提出了一种格网数据筛选法,用来提高凸壳建TIN的效率;最后通过实例测试进行比较和验证.在三角网优化过程中,采用LOP优化原则,使得建TIN结果满足最小角最大的性质,当平面点集满足D-三角网构网条件时,所得三角网为D-三角网.

基于凸壳及距离变换的重叠柑橘目标识别与定位方法

为实现重叠柑橘目标的识别与定位,提出了一种基于凸壳及距离变换的重叠柑橘目标识别与定位方法。该方法通过提取目标凸壳与目标相减后的凹陷区域的中心,对目标进行分割。然后通过距离变换理论提取分割后的目标重心,得到目标的采摘中心点,实现重叠果实的定位。该方法与传统Hough方法进行了定位效果比较,试验结果表明该方法平均定位误差为1.58%,比Hough方法低4.72%,显著提高了定位精度,为重叠果实目标的识别及定位提供了新的思路。

基于凸壳理论圆域拟合的球面面型精度测量方法

针对干涉测量中采集到的波面数据是大量离散采样点不易寻找单位圆用于波面拟合的问题,提出了一种凸壳理论圆域拟合的方法。方法对采集的波面数据寻找最小覆盖圆,经归一化后以圆Zernike为基底进行波面拟合。利用Matlab仿真分析算法的性能,对实测数据经过处理后与ZYGO测试数据进行对比分析得到面型PV值的绝对误差为0.0047λ,RMS值的绝对误差为0.0002λ。实验表明算法可对采集的大量离散波面数据进行高效准确的Zernike波面拟合,为进一步光学元件面型像差的分析提供可靠依据。

铁路隧道凸壳型防排水板通水能力研究

文章基于我国铁路隧道防排水体系的技术现状及铁路隧道防排水领域存在的主要问题,介绍了凸壳型防排水板的基本特征,并对凸壳型防排水板的等效管径、通水量等进行了理论计算和研究。结果表明:单位幅宽(隧道纵向延长米)凸壳型防排水板的最小等效管径为0.0626 m,不同工况下其通水量为376~2138 m^3/d;凸壳型防排水板的通水能力是环向盲管的18~38倍;提高凸壳型防排水板凸壳体的抗压强度是确保其通水能力的有效措施;凸壳型防排水板可全面替代传统的防水板与环向排水盲管设置。

波纹板凹凸结构参数对传热性能的影响

板壳式换热器的强化传热在于其板片的结构。以一种新型波纹板为研究对象,建立流体流动模型,利用FLUENT流体力学软件,分析特定工况下不同参数的凹凸结构对波纹板传热性能的影响。结合模拟所得相应的温度场及压力场云图,分析当凹凸结构参数发生改变时,波纹板内介质流动及传热情况,运用软件后处理器得出凹凸结构参数与波纹板压降及传热系数关系曲线,直观地反映出凹凸结构参数对波纹板传热性能的影响。本研究为板壳式换热器的强化传热与设计提供了参考,同时可以指导实际生产,具有一定的工程实际意义。