多边法坐标测量系统中解算方式对测量精度的影响研究

为了研究多边法坐标测量系统中解算方式对测量精度的影响,建立了多边法坐标测量模型,分析了两种目标点坐标解算方式的差异,并针对典型的4台测站多边法坐标测量系统进行了两种解算方式的仿真测量实验。仿真结果表明:预先准确标定系统参数方式能有效提升测量精度,测量精度依次改善了69.5%、64.6%、46.3%。进行了坐标测量精度验证实验,实验结果表明:与同步解算方式相比较,预先准确标定系统参数取模后的3组实验平均测量误差由203.0μm降至23.8μm,且3组实验的测量误差与测量距离的平均相关系数由99.8%降至37.8%,验证了仿真实验结果。

平面控制网四参数法坐标转换与残差内插

详细推导平面控制网四参数法坐标转换的实用公式,提出新的残差内插方法,并给出算例加以验证。

法坐标系的性质及应用一例

论述了在Poincar啨规范场论中选用径向规范条件等价于选择法坐标系 ,证明了法坐标系中的局部活动标架沿着从原点开始的自平行线构成平行矢量场 .给出了一般坐标与法坐标之间的变换关系 ,再利用这个关系在法坐标系中微扰计算了联络场的一重积分对量子Wilson圈的贡献 .

基于共旋坐标法的钢悬链线立管管土作用数值分析

为分析钢悬链立管(SCR)在顶部浮体小范围垂降、侧向漂移运动下的立管触地段垂向、侧向管土作用,将立管初始贯入海床及侧向移动过程作为准静态问题,在共旋坐标框架内建立三维有限梁单元模型,并耦合p-y加载曲线模拟立管初始贯入海床过程,并对比了线性、双线性及非线性管土模型在计算管土响应上的差异,分析了立管顶部水平牵引载荷、海流作用及土体抗剪强度对立管触地段垂向管土作用的影响,进一步研究了浮体小范围漂移工况下的侧向牵引力、土体特性参数对立管触地段侧向、垂向组合的管土作用影响。结果表明:在共旋坐标框架下,非线性管土模型对立管贯入海床的响应模拟更准确;顶部水平牵引力及海流流速增大,均会导致立管贯入海床深度及垂向土阻力减小;土体抗剪强度增大导致立管贯入深度减小但垂向及侧向土阻力增大;顶部浮体侧向牵引力增大致使立管触地段的侧向位移及土阻力增大,但垂向土阻力减小;侧向摩擦系数的增大可显著提高立管触地段的侧向稳定性。本文所述共旋坐标法利用刚体与变形解耦的特性高效求解了立管全局运动及触地段的管土作用,为立管与海床作用研究提供了参考。

基于绝对节点坐标法的复杂构型输流管道简支支承设计研究

输流管道广泛应用于海洋、核电、航空航天等重大工程领域,因管道与流体间的耦合效应,在流体作用下管道会出现屈曲、颤振等失稳行为.一般而言,边界支承对管道动力学特征有着重要影响,不同支承位置显著影响管道的稳定性与振动特性.当前关于管道流固耦合动力学的研究大多集中于单一的直管或规则型弯管(如弧型、半圆型和正弦型等),对于实际工程中常见的复杂构型管道,比如L型、S型和U型等,研究还较为少见.文章基于绝对节点坐标法(absolute node coordinate formulation, ANCF)建立了具有普适性的非线性振动理论模型,可用于解决任意构型和任意支承边界下输流管道动力学问题.以L型、S型和U型3种典型构型输流管道为研究对象,首先开展了收敛性分析,找出合适的计算单元数.然后借助CFD仿真结果与理论模型进行对比验证,计算结果表明,相较于有限元方法,基于绝对节点坐标法建立的理论模型在预测复杂构型输流管道的非线性变形时,具有更高的计算效率.基于该理论模型,研究了简支支承位置对3种构型输流管道的固有频率、屈曲位移和应变特征的影响规律.研究发现,存在最优简支支承位置使得输流管道基频达到最大、屈曲位移和应变的极值达到最小.本研究为提高工程中管道的稳定性与使用寿命提供了理论依据与设计指导.

巧借坐标法,妙解向量题

平面向量同时兼备“数”与“形”的双重属性,是巧妙衔接代数与几何的一个知识纽带,也是解决问题的一个重要工具,特别是通过坐标系的构建,巧妙利用坐标法,可以从“数”的视角来研究与解决平面向量中“形”的问题。坐标法是解决向量问题的一种重要技巧与方法。

用坐标法确定空间几何体的交线或截面

在立体几何中,确定平面与几何体的交线是一类很重要的题型,在各类考试中经常出现.而部分学生往往由于空间想象能力欠缺,对于这类题型无所适从.对于可以建立空间直角坐标系的题型,本文给出通过计算点的坐标的方法来确定交点或确定交线.

基于广义逆-坐标变换的多光谱辐射测温反演算法

多光谱辐射测温在高温测量领域应用广泛。但是,未知的光谱发射率是多光谱辐射测温反演过程的最大困难。目前,解决方法多采用假设发射率模型法,二次测量法等,此类方法反演精度取决于假设的发射率模型和实际发射率是否相符,多数情况下反演结果误差较大。基于约束优化的多光谱辐射温度数据处理算法解决了未知发射率的难题,但受迭代算法的复杂性和初值难以确定的影响,反演精度和效率不高。为此,提出广义逆-坐标轮换算法解决约束优化算法中的反演效率问题。由于广义逆法需对发射率范围进行约束,坐标轮换法需设定合适的发射率初值,考虑两种算法各自的优势与不足,可对两种算法进行结合。将广义逆法求得的最小范数解作为约束优化算法中迭代搜索的初始点,进一步提高了算法对不同材料发射率的适应度。为验证算法是否能在无需考虑发射率模型的前提下寻找符合待测目标的发射率和真温,选取六种不同发射率类型的目标材料进行仿真实验。针对六种典型材料的仿真结果表明,新方法在真温1 800 K的情况下,绝对误差和相对误差均小于5.0%,与梯度投影法相比运算效率平均提高了202倍。表明该算法具有无需考虑发射率模型、反演精度高,速度快,适合于各类材料等优点,解决了约束优化算法中初值选择不确定的问题,为在线实时高温测量中的数据处理提供了解决方案。

基于离散坐标法的复杂构型跨流域流场模拟

跨流域流动不仅存在于高超声速飞行器、航天飞行器变轨/调姿等航空航天领域中,同时也广泛存在于微纳制造及器件传质/传热等科学和工程实践中。准确、快速模拟跨流域流动对此类科学研究和工程实践具有重大意义。本文引入基于气体动理学的多特征值离散坐标法对跨流域流场模拟进行研究,并以动态气体锁为研究对象完成给定构型的内部流场仿真,得到了构型内部温度场、速度场和密度场,所得结果符合理论预期。

绝对节点坐标法大型风力机复合材料叶片的动态特性

为研究大型风力机旋转复合材料叶片的非线性结构动态特性,采用绝对节点坐标法,并基于一般连续介质力学理论和复合材料本构关系,推导广义质量与刚度矩阵,建立大型风力机旋转复合材料叶片的非线性动力学模型。为描述叶片的转动,引入大范围转动连体坐标系,结合摄动原理及线性化方法,构建旋转叶片的状态方程。以非线性梁标准算例验证了模型的准确性,并以DTU-10MW风力机复合材料叶片为对象,分析了静止与旋转条件下的动态特性。结果表明,由于叶片的大型化和非线性变形特点,叶片静止时的挥舞、摆振和扭转振型存在显著耦合;由于动力刚化效应,叶片的各阶频率会随着转速的提高而改变,并对振型的挥舞和摆振产生较大影响。

采用绝对节点坐标法的剪式单元可展机构动力学分析

针对可展机构在工程实践中由于质量轻、柔度大、尺寸大等特点而暴露出展开精度低、控制复杂和运动失稳等问题,采用绝对节点坐标法(ANCF)从多柔体角度分析了构件柔性对剪式单元可展机构动态特性的影响。首先,基于绝对节点坐标法,提出了一种新型无闭锁平面梁单元;然后,考虑服役于太阳能帆板、伸展臂等空间机构的剪式单元可展机构的构型特点与运动条件,基于第一类拉格朗日方程建立了三单元可展机构动力学模型;最后,采用动力学模型分析了杆件柔性对可展机构动力学行为的影响。研究结果表明:所提出的新型单元在解决单元闭锁问题的同时,将计算效率提升了18.2%;构件柔性会导致不同构件间产生共振和谐振现象,影响可展机构的展开精度。该研究可为大型、超大型伸展臂的在轨展开提供理论参考。

浅析基于全站仪坐标法测量建筑物外立面的方法

建筑物外立面测绘当下最常规的的测量方法是三维扫描测量和无人机倾斜摄影测量,但是测量设备成本较高,在没有三维扫描仪及无人机的情况下,可采用全站仪使用转置坐标法进行外立面测量。

基于块坐标下降法的有砟轨道大机捣固维修经济决策模型及算法

为了更好地利用检修数据指导轨道维修决策计划,在预防性维修理念下提出1种基于块坐标下降法的有砟轨道大机捣固维修经济决策模型及算法。考虑多种捣固模式下不同的捣固效果和相应成本,以轨道质量年末保持值和维修经济成本为决策目标,结合大机养修效率和现场实际条件,建立大机捣固维修经济决策模型;采用块坐标下降算法,以并行计算为主要思路并通过聚类算法调整捣固区段的连续性,实现最佳捣固模式、捣固时机和捣固区段的高效求解。依托某120 km·h~(-1)、50 km试验区段在某年份的实测数据,验证模型及算法有效性。结果表明:依据模型及算法得出的维修计划,采用09-32型捣固车开展单捣、双捣2种捣固模式后,每年可较实际平推捣固计划分别节省18%和15%的费用,改良型大机捣固质量指数MTQI的年末平均值从实际平推捣固计划的6.5 mm分别降低约0.80和1.35 mm;模型及算法能够快捷有效地制定符合线路实际的大机捣固维修计划,不仅实现了大机作业的连续捣固,还较大幅度提升了捣固维修的经济性。

基于共旋坐标法的空间桁架几何非线性分析

以往提出的共旋坐标法中,随动与整体坐标系的转换矩阵的计算需要中介值,对于大型工程结构会影响计算效率,且共旋坐标法在有限元程序中的实现多基于面向过程技术,以至数据不易管理、功能难以扩充,此外桁架何时考虑几何非线性也缺乏研究。归纳对比了两种常用的共旋坐标法理论,基于整体坐标系原点来建立随转坐标系,给出无需中介值的空间桁架转换矩阵及杆端抗力的具体表达式,并基于此法,使用C++语言在基于面向对象技术的程序Aduts中实现空间桁架单元,进一步简化了共旋坐标法的计算,使其在有限元程序中的数据管理、二次开发和维护更简便。设计典型算例验证了本文桁架单元的正确性,并通过参数分析研究桁架的几何非线性,结果表明桁架的几何非线性不能单纯以经验理论即应变达到5%为判断依据,而需结合拱跨比的值来确定。

大范围区域内地心坐标系与参心坐标系的格网转换方法

提出一种大范围区域内地心坐标系与参心坐标系的转换方法,重点研究该方法的构建模型和算法,计算基于最小曲率、克里金插值和多元回归3种格网构建模型,以及不同格网划分密度下的坐标转换精度。通过与经典坐标转换模型对比分析,试验证明该方法坐标转换精度高,残差分布范围小,能够拟合局部变形,适用于我国复杂地理环境下的大范围区域内地心坐标系与参心坐标系之间的坐标转换。

化“形”为“数”,化“静”为“动”——运用坐标法解题的实践与探索

坐标法是将纯几何问题转化为代数问题的一种重要方法,是沟通代数与几何之间的一座桥梁.许多平面几何问题都可以通过建立坐标系化“形”为“数”,化“静”为“动”,达到“化难为易、化繁为简”,快速高效地解决问题的目的.本文以具体的例子为载体,对运用坐标法解题展开探究.

基于坐标评定法的京西水源保护林枯落物及土壤水文效应综合评价

为探究北京西部水源保护林森林水文功能,选择该区域常见的油松、山杨、白桦和华北落叶松4种纯林,利用坐标评定法对其水文效应进行综合评价。结果表明:(1)枯落物蓄积量排序为油松林(8.90 t·hm^(-2))>华北落叶松林(6.35 t·hm^(-2))>山杨林(5.66 t·hm^(-2))>白桦林(5.05 t·hm^(-2));枯落物最大持水量排序为华北落叶松林(46.79 t·hm^(-2))>油松林(37.19 t·hm^(-2))>白桦林(26.27 t·hm^(-2))>山杨林(21.85 t·hm^(-2));半分解层最大持水量大于未分解层。(2)土壤总孔隙度排序为白桦林(60.10%)>油松林(59.18%)>山杨林(54.20%)>华北落叶松林(48.77%),土壤层最大持水量排序为白桦林(3650.70 t·hm^(-2))>油松林(3550.98 t·hm^(-2))>山杨林(3252.00 t·hm^(-2))>华北落叶松林(2926.20 t·hm^(-2))。(3)林地总最大持水量排序为白桦林(3676.97 t·hm^(-2))>油松林(3558.17 t·hm^(-2))>山杨林(3273.85 t·hm^(-2))>华北落叶松林(2972.99 t·hm^(-2)),土壤层的最大持水量远大于枯落物层。(4)用坐标评定法对4种林分水文效应综合评价结果排序为油松林、华北落叶松林、山杨林、白桦林,针叶林优于阔叶林。

地方坐标系向2000国家大地坐标系转换方法的研究

针对地方坐标系存在着多样性和复杂性,将地方坐标系根据建立方法概括为三种类型,提出地方坐标向2000国家大地坐标系转换的两种技术路线,通过具体实例分析,表明该方法坐标转换精度较高,并具有实用性、通用性。同时给出根据重合点情况,如何选择转换模型,并通过检验点误差和转换残差全面来衡量坐标转换精度。

坐标法在求解三角形中线与角平分线问题中的应用举例

本文通过对一般三角形建立直角坐标系,用三角形的边长与内角的余弦、正弦的关系,设定相应点的坐标,再用两点间距离公式、三角形中的角平分线定理、共线向量的性质、三角恒等变换等知识和方法,求解三角形中关于中线与角平分线等问题,为此类问题的解决提供用坐标法进行求解的一种解题方法论.

运用坐标法求斜三角形面积的最大值——从一道中考压轴题谈起

分析当前中考试题的常见题型,其中比较经典的就是在直角坐标系中解决与斜三角形面积有关的计算问题.因为在确定斜三角形底与高的过程中存在着一定的困难,所以这类题目对于学生而言具有一定的理解难度,考试时无法适应.因此文章将对该类问题进行详细且深入的探索与分析,从一道中考压轴题谈起,探讨解决这类问题的有效思路,帮助学生掌握解决此类问题的方法,从而提高思维能力.