有限元并行计算中网格自动区域划分的研究

本文针对集群系统下大规模并行有限元分析,设计了简单实用的网格自动区域划分算法,以使并行计算时减少由于负载不均衡所引起的效率下降,并应用于“汽车碰撞模拟”项目中的车架模型的分割。重点讨论并改进了贪婪算法和ANP算法,并比较了两种算法各自的特点及其适用性。通过数值算例证明,对于不同类型的有限元网格都得到了满意的结果,本文的算法具有广泛的适用性。且对该算法稍加改进,则可应用于各类动态并行计算问题所提出的动态负载均衡要求。

基于区域网格划分的SVM室内定位算法

随着城市化的快速发展,人们越来越多的时间处于室内,因此室内定位方法和系统的研究越来越得到关注。针对室内环境相对复杂造成的RSSI值波动大、定位响应不及时的问题,采用有效的预处理,兼顾定位速度和定位精度,提出一种基于区域网格划分的SVM定位算法。离线采集阶段进行SVM"位置指纹"模型训练。在线定位阶段,进行数据筛选和数据修正等预处理,再进行区域网格匹配。在K个区域网格内使用SVM分类器进行二分类,通过投票法确定移动终端的位置。实验结果表明,该定位算法在保证定位速度的前提下能够有效地提高定位精度。

环肋导管桨推进性能分析

针对常规螺旋桨或导管螺旋桨旋转时水流漩涡运动引起的船舶推进系统能量损失,本文提出一种环肋状结构的33+Kd5-100导管螺旋桨形式用以回收利用该部分能量。基于计算流体力学理论,对导管螺旋桨内壁后半段构造横剖面为三角形的螺旋状环肋结构采用多分区混合型网格划分方法和移动参考坐标系方法,并对其水动力性能与节能效果进行计算评估。结果表明:环肋导管桨的推力系数和扭矩系数相较于常规导管桨能够获得明显提升;在高进速系数推进时,环肋导管桨在推力系数扭矩系数和效率上均有不同幅度的提高;在低进速系数时其推进性能不如常规导管桨。

基于大比例尺航空影像共面约束条件的相机自检校方法

提出了基于大比例尺航空影像共面约束的相机自检校方法,该方法使用所有立体像对同名点基于共面约束对相机的内方位元素及畸变系数进行解算。首先进行航空影像同名点匹配,构建立体像对;然后基于共面约束使用直接解法和迭代优化进行相对定向,解算相机位置与姿态;最后使用最小二乘优化方法解算相机内方位元素和畸变系数。对于高分辨率大尺寸航空影像,图像中心及边缘的畸变差异较大,为了进一步提高解算精度,对图像进行网格区域划分解算畸变。使用大比例尺航空影像进行解算能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数,避免检校环境与使用环境不同解算得到的相机畸变参数不能真实反映所获取影像的畸变问题;使用所有同名点解算,避免由于选择不同特征点或控制点对检校精度的影响;通过区域网格划分,进一步提高了解算精度。对检校结果进行了分析,该方法精度较高,与基于室外检校场的精度相当,能真实精确反映航空摄影测量时所获取图像的相机参数和畸变系数,提高了三维重建的精度。

咬合面缺损义齿贴片修复数字化设计

根据CAD/CAM技术在口腔修复设计技术中的良好结合性,提出了一种针对咬合表面存在缺损的牙齿的贴片修补算法。首先,根据洞缘线将缺损牙模型划分成内、外两个区域;其次,基于缺损牙模型对标准牙实施迭代变形操作,并且根据缺损牙模型和变形后的标准牙模型,构建贴片模型的下表面和上表面。最后,对贴片上表面进行自适应的间隙约束变形,使其满足强度要求,然后缝合上、下表面。通过实验,重建得到的贴片模型与缺损牙缺损处匹配良好,缺损咬合表面得以修复。

运动恢复结构生成点云的密度调控方法

针对序列图像生成点云与激光扫描点云密度不一致问题,提出了一种基于运动恢复结构生成点云的密度调控方法。该方法首先比较序列图像生成的点云与目标点云的密度以确定密度增大减小方向;其次提取图像特征点,根据图像特征点与对应生成点云的空间映射关系设定单元格大小,对图像特征点区域均匀网格划分,以距各单元格中心距离最近的特征点来表示其所属单元格中的所有点,实现密度减小,最小二乘拟合插值各单元格中的特征点实现密度增大;然后采用KLT特征点跟踪算法得到匹配点;最后根据匹配点对生成图像点云。实验结果表明,该方法通过调整单元格大小或插值步长来控制图像生成点云密度,并取得了较好的调控效果。

核电站安全显示装置触摸屏校准精确度的测试方法研究

核电站安全显示装置的电阻触摸屏和显示屏由于某些原因会发生偏移,需要进行校准。但是如何对校准后安全显示装置的精确度进行测试,目前尚无通用的测试方法。本文根据安全显示装置的特性,提出了一种基于网格划分区域的方法,将安全显示装置触摸屏的校准精确度由定量测试转化为定性测试,最后通过图形组态的方式实现了对校准精确度的测试。测试结果表明:该方法可以有效测试屏幕校准精确度是否满足设定值的要求,当屏幕发生偏移时,还可以定性分析偏移。目前,该方法已应用于阳江核电厂5号机组数字化保护系统的安全显示装置中,提高了系统的可靠性和安全性。