下击暴流作用下羊角型输电塔的风振动力响应与倒塌破坏分析

输电塔是典型的风敏感结构,易受下击暴流极端强风的影响,导致输电塔倒塌、线路受损等风害故障频发,造成巨大的经济损失。为分析下击暴流作用下输电塔倒塌破坏的原因,根据马鞍山地区一次下击暴流事故中的实测气象数据,以事故中整体倒塌破坏的羊角型直线塔为典例,建立“一塔两线”有限元分析模型,分析下击暴流0°、45°、60°、90°风向角作用下输电塔体系的动力响应,探究下击暴流不同风向角作用下羊角型直线塔-线体系的受力特点、薄弱部位及破坏机理。研究结果表明:90°风向角是直线塔-线体系抗下击暴流作用的最不利工况,是导致直线塔-线体系倒塌破坏的主要原因。下击暴流作用下羊角型直线塔-线结构体系的倒塌破坏是塔腿主、斜材失稳所引起,在抗下击暴流设计时应加强塔腿部位。

特高压直流输电线路直线塔V型悬垂绝缘子串选型

在特高压直流输电线路工程中,直线塔通常采用导线V型悬垂绝缘子串,由于该金具串形式多样,受力复杂,在选型时往往又存在粗放设计的情况,因此会使工程存在一定的资源浪费情况。文章利用受力平衡原理对直线塔V型悬垂绝缘子串选型的数学模型进行分析,得到V型悬垂绝缘子串选型计算方法,给出计算程序编写流程图,将程序应用于某±800 kV特高压直流输电线路工程中,验证了该方法的正确性和可行性。

抽象流体的梵高风格化油画生成方法

非真实感绘制(Non-Photorealistic Rendering,NPR)技术是近些年来计算机图形学领域最热门的研究方向之一。它借鉴艺术的表现形式,同时以人类认知为基础,借助计算机数字模拟的算法生成手绘风格的图像。其目的并不在于表现图像的真实性,而在于表现图像的艺术性、模拟艺术作品、增强视觉信息的交流。它的应用领域已经渗透很多行业,有着广泛的应用和巨大的市场前景,模拟的效果往往能给人带来强烈的视觉冲击与无尽的想象。对油画艺术风格进行了研究和模拟实现,通过自适应的LIC(Line Integral Convolution,LIC)和引入抽象的ETF(Edge Tangent Flow,ETF)模型,生成抽象流体的梵高风格化油画,模拟效果较好。

阿波罗月球样品介电参数测试综述

介电常数是衡量月球介电特性的重要参数。利用月球介电参数可以反演月壤厚度、密度等重要物性参数,有助于研究月球地质构造和地质演化历史。获取月表介电参数的方法主要为雷达远程遥测、月表雷达就位探测和月球样品测量,其中月球样品测量是最为直接有效的测量方式。阿波罗任务总共获得了约381 kg月球样品,总结了阿波罗月球样品介电参数测量方法,分析了测试结果。测试结果表明,频率、温度、湿度、密度和氧化物等因素会影响样品介电参数测量。在后续样品介电测试中,需要考虑这些因素。

圆外切Bounding-box WSN定位方法

在Bounding-box及其改进方法研究中,普遍采用正方形的重叠区域的质心作为定位的结果,然而该正方形与实际无线传感器节点的通信区域模型之间存在较大差异,导致定位误差较大。针对此问题,提出一种改进的Bounding-box定位方法。该方法在定位时,不再采用正方形的通信区域模型,而是采用圆形的通信区域模型进行定位。基于仿真数据以及采用3种典型通信环境下真实的到达信号强度指示(received signal strength indicator,RSSI)数据完成定位实验,实验结果表明,该方法具有较高的定位精度,因此具有一定的实际应用价值。

平纹机织物空间参数化模型及仿真

为真实反映平纹机织物的空间结构形态,探索织物三维仿真的新途径,从织物结构入手,在Peirce模型的基础上,用圆弧和切直线描述纱线的屈曲形态,用圆形描述纱线的截面形状,并基于坐标变换的原理,建立了以空间曲面描述平纹机织物纱线三维形态的数学模型。在此基础上,建立了纱线空间曲面捻转模型和纱线纤维化曲面模型。采用MatLab语言编程,对平纹机织物进行不同经纬纱线和密度、不同结构相下的三维仿真,使织物更具有真实感。此外,通过颜色插值、添加光源等方法处理可显著提高仿真效果。

高中生对切线的错误理解

切线问题是导致微积分诞生的基本问题，是学生学习导数概念的认知起点．对苏、沪、皖三地高二和高三224名学生的调查表明，尽管学过“切线是割线的极限位置”这一近代分析定义，但绝大多数学生仍然持有“圆的切线”或“与曲线只有一个公共点的直线”的表象，与该定义完全分离；绝大多数高中生对切线的理解只达到古典几何阶段，他们只是根据公共点个数来判别切线，与古希腊数学家的理解具有相似性；绝大多数高中生在从圆和圆锥曲线的切线过渡到一般曲线的切线，从切线的静态的直观定义过渡到动态的分析定义时存在困难，表现出高度的历史相似性．

一种基于切线的曲线直线拟合的矢量化算法

提出一种在位图矢量化系统中用直线拟合曲线的新算法。算法利用曲线的一系列切线寻找曲线上与切线距离为门限距离的点作为直线拟合的特征点。算法包括两个步骤:尖点提取和直线逼近。第一步将曲线中具有局部曲率极大值的尖点提取出来,并利用尖点将曲线分割为多个曲线片断;第二步利用曲线片断的切线系找出特征点,再分别用直线依次将邻近两特征点相连,即完成拟合过程。经实验表明,算法既能准确提取边界形状的特征关键点,又能有效地实现对曲线的直线拟合。

基于改进型滑模观测器的无刷直流电机无位置传感器控制

为实现无刷直流电机(brushless DC motor,BLDCM)无位置传感器控制,该文提出一种改进型的线反电势滑模观测器,为减少系统的抖振,该观测器引入了一种光滑的双曲正切函数,使得控制系统不必外加低通滤波器和相位补偿模块就可以获得平滑的线反电动势估计值,进而避免了反电势估计值的相位滞后。文中将估计得到的线反电势信号对应为3个虚拟霍尔信号,直接获得6个离散的换相信号,从而无需固定相移电路和相移角的计算。仿真和实验表明,该文所提出的方法能够准确估计BLDCM的线反电动势,实现了BLDCM无位置传感器控制。

基于切线段匹配的快速圆弧检测算法

针对目前工程图纸矢量化过程中圆弧检测准确率不高、检测时间过长等问题,提出一种基于切线段匹配的快速圆弧检测算法。首先,该方法找出可能位于圆外边界上八方向(0,π/4,π/2,…,7π/4)与圆相切的线段,并记录在切线集合中;然后,对已找到的切线段进行两两配对,估算圆心半径范围,得到候选圆集合;最后,对获取的候选圆集合进行数据合并,对合并后的每一个候选圆进行跟踪检测,最终确定它是一个圆还是一个弧。在切线段寻找过程中进行匹配,对已确定为圆的候选圆,在切线段集合中去除与该圆相对应切线段,有效减少了匹配次数。在对比实验中,所提算法的平均识别率达到了97.250%,平均检测时间为12.290 s,比随机抽样一致性(RANSAC)算法和有效投票算法(EVM)的平均识别率更高,平均检测时间更短。实验结果表明,所提算法能够有效地对低噪声图像中弧长大于1/8圆周长的圆弧进行检测,同时能提高检测准确率、缩短检测时间。

限制搜索区域的航线设计两级规划算法

受天气和海况预报时效限制,在航船舶通常需根据最新的气象预报信息对计划航线进行动态修正,以保证安全经济航行。对此,基于海域环境模型构建矩形限制搜索区域,对潜在碍航物进行提取,以有效减小航线搜索规模。引入直线正负划分性函数对传统Z3-2算法加以改进,快速求解碍航区多边形凸壳,通过凸壳和公切线构造局部最短航线。试验结果表明:算法具有较高的搜索效率,能够满足在线规划的实时性要求;同时,该算法能够处理各种复杂海域,具有稳定性好、求解规模大的特点。

一类二次系统的全局结构

目的讨论一类二次系统极限环的惟一性及给出全局结构图。方法运用Lienard方程组理论及环域定理对此类二次系统极限环的惟一性进行讨论,并运用分支理论讨论异宿环的稳定性。结果得到了此类系统极限环的存在惟一性及不存在性和异宿环稳定及不稳定的完整结果。结论得到了一类二次系统极限环的惟一性,给出了参数取值不同时的7种全局结构图。

极坐标系中关于曲线r=r(θ)的研究

研究了极坐标系中曲线r =r(θ)的切线、法线、渐近线方程 ,给出了r =r(θ)的单调性、极值、凹凸、拐点的定义和判别法 ,从而解决了《数学分析》

车载自组网切线切换路由空洞处理算法研究

在车载自组网中,贪婪地理路由协议在遇到路由空洞后需要使用空洞处理算法使协议收敛.基于路标分布式迭代提取和剔除的自适应空洞处理算法可以获得最少的路由跳数,但它是以较大的控制开销为代价.文中提出一种切线切换路由空洞处理算法,数据包可以实时地在关键节点从周边恢复算法转换为贪婪算法转发数据包.仿真实验表明,运行该算法可获得较小的路由跳数,在车载自组网中控制开销大为减小,数据包传送成功率有所提高,因此在移动网络中具有较强的动态适应性.

特殊地形下输电线路等值覆冰厚度计算模型有效性分析和改进研究

覆冰是影响电网安全运行的最主要威胁之一。输电线路覆冰在线监测是防治电网覆冰灾害的有效手段,其中称重法获得广泛应用。我国地形复杂多变,特殊地形对输电线路受力有较大影响。为了分析输电线路覆冰在线监测中直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型在常见输电线路纵断面模型下的有效性,文章采用有限元法建立输电线路力学仿真模型,研究输电线路过谷模型、翻山模型以及连续上(下)山模型下输电线路等值覆冰厚度计算结果的准确性,提出考虑等效长度变化的直线塔输电线路等值覆冰厚度计算模型。结果表明,在均匀覆冰下,对于输电线路过谷模型,当杆塔高差系数绝对值不超过0.2时,等值覆冰厚度计算结果与假设值相对误差在16%以内;然而当杆塔高差系数较大时,如杆塔高差系数为–0.3,等值覆冰厚度计算结果与假设值相对误差大于40%。将等值覆冰厚度计算模型改进后,等值覆冰厚度计算结果与假设值相对误差变小,且覆冰厚度越大,相对误差越小。对于输电线路翻山模型和连续上(下)山模型,等值覆冰厚度计算厚度结果相对误差不超过5%。

求平面内两互不相交的凸多边形的内公切线的最优算法

设P与Q为平面内两个互不相交的分别具有m与n个顶点的凸多边形,它们的顶点用直角坐标描述并且沿其边界按顺时针方向依次列出.本文给出求P与Q的内公切线(或称斜支撑线)的时间复杂度为O(logm+logn)的最优算法,从而突破了李辉关于解决同一问题的时间复杂度为O(m+n)的算法是最优的论断.

一道数学竞赛试题的推广

对第五届中国大学生数学竞赛决赛(数学类)的一道试题的结论进行了推广,得到了一系列推论.

基于特征流的抽象线条画绘制

为了将照片图像转换为具有一定艺术美感的线条画图像,文中设计了3种基于特征流的各向异性滤波器:FGsD滤波器、FGaD滤波器和FLSM滤波器.这些滤波器的主要任务是提取图像的边缘信息,并将其显示为光滑连续的风格化线条.前两种滤波器是在分析数字图像中基于一阶微分和二阶微分边缘检测算法的性能后,将高斯一阶导滤波结果和高斯差分滤波结果进行适当的混合作为边缘检测的微分响应,然后对混合的微分响应值进行柔和阈值化处理提取边缘点.第3种滤波器是专门针对图像中的线型边结构提出的,通过计算局部亮度相似度质量来判断该像素是否属于边缘点.如果将FGsD滤波结果和FLSM滤波结果进行叠加,还可以得到明暗对比度增强的抽象线条画效果.与已有的线条画绘制算法相比,采用文中算法所生成的线条画视觉特征更鲜明、风格化效果更突出、艺术表现力更强烈.

一种改进的透视变换算法

针对图像的透视畸变问题,提出一种新的直线检测算法和改进的透视变换方法相结合的方法,实现对畸变图像的校正。通过新的直线检测算法—TSAP,得到边界直线和顶点位置,从而实现直线探测。使用改进的控制点策略确定控制点,利用透视变换公式,实现对畸变图像的校正和归一化。MATLAB仿真实验结果表明,该方法计算量小,精度高,容错性高。

椭圆双曲线的性质及其应用

通过对椭圆、双曲线的研究 ,得到几条比较重要的性质 ,以此为依据 ,解决了椭圆。