评定平面度误差的几何搜索逼近算法

为了快速准确地评定机械零件的平面度误差,提出了基于几何搜索逼近的平面度误差最小区域评定算法。阐述了利用几何优化搜索算法求解平面度误差的过程和步骤,给出了数学计算公式。首先选择被测平面的3个边缘点为参考点构造辅助点、参考平面和辅助平面,然后以参考平面和辅助平面为假定理想平面,计算测量点至这些理想平面的距离极差;通过比较判断及改变参考点,构造新的辅助点、参考平面和辅助平面,最终实现平面度误差的最小区域评定。用提出的方法对一组测量数据进行了处理。结果表明,在终止搜索的条件为0.000 01mm时,几何搜索逼近评定算法的结果分别比凸包法、计算几何法、最小二乘法、遗传算法和进化策略计算的结果减小了17.1、7.3、18.03、6.13和0.3μm。得到的数据显示该算法不仅能准确地得到最小区域解,而且计算结果有良好的稳定性,适合在平面度误差测量仪器和三坐标测量机上使用。

岩石块体理论中三维随机块体几何搜索

运用地质统计学与计算机技术随机模拟生成三维结构面网络,并在对前人关于结构面地质统计分析、结构面网络模拟、砍树、寻找封闭回路、搜索随机块体可能出现的最大区域等研究的基础上,运用交点组合法,通过交点旋转方向及空间位置的判断等过程,形成搜索三维随机块体的方法。运用该方法对边坡交棱处、洞室顶拱进行随机块体的搜索,并对块体的形态、大小及空间分布特征进行统计分析,从而实现了边坡和洞室工程的随机块体分析。算例表明,该方法可以在工程分析中得到较好的应用。

基于几何搜索逼近的球度误差最小区域评定

结合球度误差的几何定义,提出了一种基于几何搜索的球度误差最小区域评价方法。首先,以初始参考点为基准,布置一定边长的正方体,依次以正方体的每个顶点为假定理想球心计算所有测量点的半径值,通过比较判断,调整正方体的位置及边长,最终获得包容所有测点的最小区域,实现球度的最小区域评定。在终止搜索条件为0.00001mm时,对同一组测量数据,该算法的结果比最小二乘法减小了0.6μm,并与解析法、遗传算法的结果相一致。计算过程及结果表明,该算法不仅能准确地得到最小区域解,而且计算结果有良好的稳定性。

无网格数值模拟的并行算法研究

对无网格数值模拟的并行算法进行了详细研究.包括使用并行桶搜索算法进行节点搜索,使用并行几何搜索算法进行样点搜索,并行计算无网格形函数及其导数,边界条件的并行处理,使用并行预处理共轭梯度法求解方程组以及负载平衡等.最后给出了无网格数值模拟并行计算的实施流程和计算实例.计算结果表明,无网格数值模拟具有很高的并行性和很好的并行效率,计算规模越大,并行效率越高.

空间任意位置椭球面最小区域拟合及误差评定方法

结合椭球面的几何特性,提出了采用几何优化逼近搜索的方法实现空间任意位置椭球面最小区域评定和拟合的方法。首先,在测量点包容的范围内取两点作为被拟合椭球面的两个焦点,并以这两个焦点为基准点、以一定边长创建正方体、以正方体顶点构造一系列的辅助焦点;然后以辅助焦点为被拟合抛物面的焦点构造一系列的辅助椭球面,计算测量点相对于这些辅助抛物面的距离极差;通过比较、判定和重新设定基准点和辅助点来逐步搜索理想焦点,实现被测椭球面的最小区域拟合,得到被测椭球面的最小区域误差。阐述了搜索原理和具体步骤,算例表明该方法收敛速度快,可以得到全局最优解,可以有效、精确地评定椭球面形状误差,实现被测椭球面的最小区域拟合。

给定输出角范围的空间机构计算机辅助设计

当要求空间机构的输出构件在给定角范围内运动时，在设计此机构的过程中，用纯解析的方法是很难实现这一运动要求的。为此，本文提出了一种基于ＡｕｔｏＣＡＤ绘图软件的几何搜索方法。此方法简便直观，易于在实践中推广应用。文中以空间ＲＲＲＳＲ连杆机构为例，具体阐述了这种设计方法及其使用。

基于Kriging代理模型的两类全局优化算法比较

代理模型在结构优化领域中的应用逐渐增多。相对传统优化方法,代理模型方法在处理带有噪音或仿真模拟十分耗时的问题时有明显优势。加点准则是代理模型技术的一个关键,为了避免陷入局部最优解,加点准则需要同时考虑局部搜索(exploitation)和全局搜索(exploration)两部分并加以平衡。本文在Kriging代理模型基础上提出一种基于几何全局搜索的全局优化算法MSG(Multi-start Local Search with Geometrical Exploration),通过数值算例将其与基于不确定性全局搜索的有效全局优化算法EGO(Efficient Global Optimization)进行比较,研究了MSG算法参数的影响,并讨论了MSG与EGO各自的特点和适用范围。

应用机载激光雷达数据对林木种内竞争与互利效应三维分析

以甘肃大野口青海云杉纯林为研究对象,探索可实现大面积覆盖的航空激光雷达数据用于林木种内竞争与互利效应三维分析的技术可行方案,结合林木种内竞争与互利效应表观呈现的对象木、竞争木的生长空间,提出了基于倒、正立圆锥及其对顶组合以及圆柱的几何体搜索算法。结果表明:倒立圆锥搜索反映出低径阶和高径阶对象木主要与上层林木有明显竞争效应,中径阶对象木主要与中上层林木有竞争效应;正立圆锥搜索能够刻画各径阶对象木与周边树木的互利效应;圆柱搜索可反映低径阶和高径阶对象木受到的竞争和互利综合效应,对顶圆锥搜索可反映中径阶对象木受到的竞争和互利综合效应。本研究为基于激光雷达的林木竞争与互利效应综合分析明确了技术可行性,具有重要基础性的开拓意义。

一种新的中立型延时系统不稳定特征根的数值方法

针对中立型延时系统超越特征方程的特点,提出了计算其不稳定特征根的数值方法.首先分析了系统具有有限个不稳定特征根的条件及其在复平面上的范围,并结合特征根的对称性,缩小计算范围;然后对缩小后的区域进行网格划分,根据函数局部极小值原理并结合几何搜索的方式得到不稳定特征根的近似值,作为非线性无约束优化方法fsolve的初值,进而得到不稳定特征根的数值解;最后通过计算实例验证了所提方法的有效性.