分光计测棱镜玻璃折射率实验的谱线形状函数

分光计测棱镜玻璃折射率实验的色散谱线因折射定律而成为曲线.长期以来,由于数学分析与计算的难度,解出该曲线的数学表达式——谱线形状函数成为数学上的一个难题.通过深入分析三棱镜对单色光折射的光路结构,确定了出射光的方位角,由此解出正交条件下谱线的形状函数,再通过坐标转换,导出一般情况下谱线的形状函数,解决了这一难题.谱线形状函数的图像与对应的实际谱线比较,两者一致.

一种适用于回字形截面梁的新型翘曲形状函数

回字形截面梁是本科力学课程教学中常见的一种梁结构,本文提出一种适用于回字形截面的翘曲形状函数,基于此,建立了适用于回字形截面梁的高阶剪切变形梁模型。所提理论同时考虑了横截面剪切变形和转动惯量的影响,且不需引入剪切修正系数,对于回字形截面梁的动静态力学行为计算精度高。同时,计算过程简单,易于工程应用,可以作为材料力学、弹性力学和有限元法课程教学实例,也可基于所提理论发展新的一维高精度有限元梁模型。

基于反电势形状函数法的无刷直流电动机直接转矩控制

采用两相导通模式时通过逆变器开关状态不能确定电压空间矢量,现有方案是通过实时测量3个相电压来解决这一问题,但系统变得复杂;此外现有方案在转矩观测中包含的微分项会降低控制精度,增大计算量,影响系统实时性。针对这两点不足,提出反电势形状函数法,在软件中实现了相电压的实时计算,使转矩观测变得简洁,更易于工程实用。最后给出的仿真与实验结果证明了反电势形状函数法用于无刷直流电机直接转矩控制中的可行性与有效性。

确定轮廓形状匹配中形状描述函数的方法

提出一种确定形状描述函数的方法.先利用模板累加确定形状匹配参考点,再用确定的形状中心点和边界匹配起始点构造形状描述函数.该方法的特点是算法原理简单,两种点的提取采用同一算法,基于同一过程产生.实验证明本算法确定的固定点具有平移、旋转和伸缩不变性.将该形状描述函数用于形状匹配,所经历的匹配次数较边界点总长是很少的,而速度较一般匹配算法大有提高.结果表明该方法用于形状识别是可行和有效的.

包覆火药形状函数的研究

该文在假设包覆层厚度均匀一致的条件下,推导包覆火药的形状函数。该形状函数形式简单,便于数值计算。将该形状函数应用于两相流内弹道数值计算,发现计算获得的基体燃烧的点火延迟时间合理,计算的p～t曲线与试验结果一致性较好。

轮廓形状匹配的形状函数小波特征方法

利用形心点和 Aggarwal的形殊点 ,定义了轮廓形状的描述函数和起始点 ,并运用描述函数的 Daubechies周期小波系数特征 ,讨论了闭合轮廓曲线的整体匹配和局部匹配问题 .为适应快速识别目标和精确辩识物体的应用需要 ,提供了这类匹配方法的简易模型和精确模型 .实验结果表明这类方法具有良好的稳定性和可靠性 。

几种常见形状函数超声变幅杆性能参量的统一表达

在寻求统一解的基础上，对常见形状函数变截面超声变幅杆各性能参量（如谐振频率方程、位移节点、放大系数、输入力阻抗等）都以同一式子表达出来．

气动外形优化中的分块类别形状函数法研究

介绍类别形状函数(CST)方法的三维实现,分析其数学性质,提出分块CST参数化方法,保留CST方法的特性,实现了分块曲面之间的光滑连接。在确保曲面描述精度的情况下,对于形状复杂度不同的曲面,分块CST方法可以有效地减少参数个数;对于类别形状性质不同的曲面,也可以实现曲面的整体参数化建模。基于分块CST参数化方法、遗传算法和气动力快速计算方法,对类乘波翼身组合飞行器进行了优化设计,优化后气动性能改善明显。设计结果表明分块CST方法设计变量少、表达复杂外形能力强,有效地扩展了CST方法的应用范围。

RKPM形状函数的矩式显式表述及快速计算

给出了计算再生核质点法(RKPM)形状函数及其导数的矩式显式处理方法。其特点是在计算形状函数及其导数时不涉及矩阵的求逆或者线性方程组的求解,从而减少计算误差的产生并提高了计算速度。二维及三维形状函数计算算例表明该方法是提高RKPM计算效率的一种有效途径。

具有任意形状隶属函数的分层模糊系统逼近性能研究

首先证明了对任意给定的矩阵A和正数c,一定存在向量b,使得方程Ax=b有非负解,且b和解的范数均小于c。在此基础上证明了具有任意形状隶属函数的分层模糊系统对紧集上连续函数的逼近性质,为使用分层模糊系统进行辨识或控制以避免模糊规则数目随系统变量个数呈指数增长提供了理论依据。

基于形状控制函数和自适应细分的皱纹建模方法

逼真的皱纹模型能极大地提高三维人脸建模的相似度。为获得精确位置和形状的三维皱纹曲线,运用基于特征的图像匹配方法使二维图像和三维模型匹配对齐。针对皱纹3个方向视图的不同形状,分别提出3个形状控制函数,即皱纹横截面形状控制函数、深度衰减函数和宽度衰减函数。横截面形状控制函数能真实自然地表达皱纹截面的凹形纹路和两边圆形凸起,深度和宽度衰减函数分别控制皱纹深度方向和宽度方向的衰减程度。用户只需定义几个直观的参数便能生成各种形状的皱纹模型。此外,提出一种皱纹影响区域的定义方法和网格自适应细分技术,不仅保证了皱纹建模的效果,而且能提高建模效率。通过实验结果与照片的对比,表明本文方法能生成各种真实自然的皱纹,对人脸建模的相似度有很大提高。

形状函数在积分方程法中的运用

积分方程法从宏观的角度来描述场,不需要考虑边界问题,并可直接求出空间任意一点的场值,没有网格划分的限制,但是,积分方程法中的耦合系数的求解是相当困难的,使其的应用受到很大的限制。将形状函数引入积分方程法中计算铁磁体产生的三维场,将求解耦合系数的积分域从整体坐标转换到局部坐标,并用数值积分的方法来求值,克服了剖分单元形状的限制,发展了积分方程法,使之能处理各种形状的铁磁体。用于计算一个矩形截面的螺线环,与理论值相比较表明,具有很高的精度。

多孔火药燃烧分裂后药粒的形状函数计算研究

在内弹道计算中,多孔火药在燃烧分裂前的形状函数已有严格的推导,但对分裂以后的形状函数没有一个理想的公式,因而计算结果与实际的符合程度不理想,本文根据多孔火药分裂后的几何形状和几何燃烧定律推导出各种多孔火药的形状函数,并提出了多孔火药分裂后的内弹道新解法。

张拉结构初始几何形状确定的形函数方法

提出了一个确定张拉结构初始几何形状的形状函数· 基于该形状函数 ,通过对结构边界控制点的插值确定张拉结构的初始形状· 该结构形状可随结构的双向张力比和边界控制点的坐标而进行自动调整· 从而给出了几何上可行 ,力学上合理的高精度张拉曲面· 通过有限元方法检查 ,大量例子表明该方法确定的初始形状对于实际常用边界及双向等拉或不等拉张结构均十分理想 ,误差很小·

使用类别形状函数的多目标气动外形优化设计

在飞行器的气动外形优化设计中,参数化方法和优化算法具有十分重要的作用,对优化的计算时间设计空间的数学特性有着深刻的影响.类别形状函数(class and shape transformation,CST)方法是一种简洁高效的参数化方法,但对于复杂曲面很难使用统一的CST方法进行拟合.文章首先介绍了CST方法的三维实现,分析了其数学性质,提出了分块CST参数化方法,保留CST方法的特性,实现了分块曲面之间的光滑连接.针对气动外形优化设计的复杂情况,需要根据具体的飞行任务提出设计目标,并处理不同目标的矛盾问题.其次采用Pareto策略自动寻找最优方案集,并基于分块CST参数化方法遗传算法和气动力快速计算方法,对类乘波翼身组合飞行器进行了优化设计,并改变原有问题的设定条件优化得到了全新外形.研究结果表明分块CST方法参数少,精度高,Pareto策略处理多目标准确有效,是气动外形优化设计中非常有用的工具.

基于形状测度与最大信息熵函数的阈值法

针对光照不均匀、低对比度图像目标提取不完整的问题,提出融合应用形状测度与最大信息熵函数的图像阈值法。基于形状测度建立阈值化准则函数,应用像素点灰度或均值与梯度值建立共生矩阵,并得到最大信息熵阈值函数。兼顾形状测度对图像轮廓特征的获取及最大信息熵对图像边缘保留的特性,采用乘积的形式将两种函数进行融合,作为新的阈值选取准则。应用所提出的融合方法能够获得轮廓完整且边缘清晰的分割结果。

点云曲面上的形状直径函数

针对已有的形状直径函数(SDF)算法需要计算落在锥体里面的若干条射线和物体表面的交点,不能直接处理点云曲面或者带洞的几何模型的问题,提出点云上的SDF算法.首先推导了连续曲面上的SDF显式公式,并将其推广至离散点集;然后在离散情况下把锥体内部空间离散化为120个单元,采用投票技巧筛选出每个单元上的有效穿透距离;再采用OBB树批量处理点云数据,而不是逐点判断;最后把所有单元块的穿透距离进行加权得到最终的SDF值.实验结果表明,该算法可应用于形状检索和厚度可视化等多种场合.

基于形状直径函数的三维网格模型零水印算法

针对目前零水印算法不能抵抗姿势变化攻击以及抗简化攻击性能较低的问题,提出一种基于形状直径函数的三维网格模型零水印算法.首先通过计算顶点的形状直径函数值来建立顶点的有序集合,然后结合每个顶点邻域面积与最小顶点邻域面积的比值来构造鲁棒的顶点分布序列,最后由该顶点分布序列构造出零水印序列.实验结果表明,文中算法可以较好地抵抗平移、旋转、缩放、噪声、细分、简化、剪切等常见的攻击,并且可以在一定程度上抵抗姿势变化攻击.

函数转换器的骨架单边形状函数及其阶梯误差

本文分析了矩形截面等节距函数转换器的骨架单边形状函数及其实际输出特性与阶梯误差 。

四孔长方体发射药的形状函数计算及燃烧性能

为研究四孔长方体发射药的燃烧性能,根据四孔长方体发射药的结构特征,建立四孔长方体发射药的燃烧物理模型,通过Maple软件得到其Ψ-Ζ、Γ-Ψ曲线。对比分析了相同弧厚及长宽比时,圆柱七孔发射药、圆柱单孔发射药与四孔长方体发射药的理论燃烧性能,同时研究了不同内外弧厚、长宽比及内孔径大小的四孔长方体发射药燃烧性能,并对其中的一种情况进行了实验验证。结果表明当长宽比大于1.5时,四孔长方体发射药具有良好地燃烧渐增性,且优于圆柱单孔发射药,劣于圆柱七孔发射药,但其分裂点相对于圆柱七孔发射药更加靠后;内外弧厚一致、长宽比为1.5~3、孔径为0.10~0.20 mm的四孔长方体发射药,具有相对较好的燃烧性能;实验结果能够较好地与理论分析结果相吻合,但由于发射药内孔位置的偏离以及尺寸一致性差,导致燃烧分裂点相比于理论计算要提前到达,因此可基于理论分析结果优化加工工艺,提高发射药的尺寸一致性及药孔分布的均匀性。