迭代C-B-spline曲线的拟合算法

基于盈亏修正的思想,提出迭代C-B-spline曲线的算法,来解决目前计算机辅助设计和逆向工程中急需解决的一个关键问题:无需求解方程组得到拟合(插值)给定点集的曲线。其基本思想是首先按给定的拟合点集作一条初始的C-B-spline曲线,然后用迭代公式逐次调整其控制顶点,得到一族拟合精度不断改善的C-B-spline曲线。

基于断裂力学的腐蚀钢丝疲劳S-N曲线研究

高强冷拔钢丝因其优异的力学性能被广泛应用于缆索承重结构,服役过程中钢丝腐蚀与断裂威胁着结构安全。钢丝腐蚀后表面的蚀坑因应力集中效应易产生疲劳裂纹,因此腐蚀钢丝剩余疲劳寿命主要取决于裂纹的扩展阶段,且裂纹扩展受到腐蚀程度(初始损伤)的显著影响。精确表征腐蚀程度并准确评估服役期钢丝腐蚀后的剩余寿命,仍是亟待解决的维修难题。首先采用蚀坑最大深度表征钢丝腐蚀程度,以应力强度因子幅作为裂纹扩展驱动力指标,基于断裂力学的Paris公式建立受拉钢丝裂纹扩展理论模型,进而推导腐蚀钢丝的疲劳S-N曲线。大量既有的腐蚀钢丝疲劳试验结果与理论预测值的比较验证了所提理论模型及疲劳S-N曲线的合理性和有效性。含多个蚀坑的钢丝裂纹扩展有限元模拟表明,等效单裂纹适用于多腐蚀坑钢丝疲劳寿命的简化分析。参数分析表明,蚀坑深度和腐蚀环境是腐蚀钢丝疲劳强度的关键影响因素,而应力比和疲劳加载频率影响较小,所提出的S-N曲线在钢丝常规服役条件下适用于评估其剩余寿命,可得到合理的预测结果。基于断裂力学所提的理论方法和疲劳S-N曲线可为腐蚀钢丝的疲劳强度和寿命评估提供参考。

抽水蓄能机组特性曲线对电站水力过渡过程的影响

为了研究抽水蓄能机组特性曲线对过渡过程的影响,采用三组比转速接近的已建电站的特性曲线对某电站进行了水力过渡过程计算分析。通过对比计算发现:减小飞逸曲线与机组运行轨迹线交点的单位转速,有助于降低机组最大转速上升率。初始工况点应选在特性曲线相对平滑的地方,有助于减小机组在过渡过程中的流量变化,降低蜗壳进口最大压力。“s”特性斜率变化率越小,整体越平滑,尾水管进口最小压力越高。可以为项目前期选择合适的转轮提供理论依据。

RPC应力-应变曲线系数与塑性损伤因子无量纲化计算模型研究

为了方便活性粉末混凝土(Reactive Powder Concrete,RPC)等效矩形应力图系数与塑性损伤因子的计算与取值,对RPC应力-应变曲线系数与塑性损伤因子的计算模型进行了理论研究。通过对现有的计算方法进行无量纲化转化,推导了决定计算模型的四个原函数条件;对一个实际的应力-应变关系进行了计算,将得到的结果进行了分析;并对受弯矩形梁非极限状态下截面内力和力矩的推定计算进行了演示。针对应力-应变关系式含有非整次有理分式的情况提出了曲线拟合方法;研究了拟合次数、拟合区间和拟合函数类型对拟合精度与稳定性的影响。比较了4种典型的RPC本构模型在同种材料下的应力-应变曲线系数与损伤因子取值模型曲线,结果显示:拟合曲线得到的取值模型与其他原始曲线得到的取值模型在曲线上具有较高的相似度,证明了曲线拟合方法的准确可靠性;最后给出了一种RPC受压应力-应变曲线系数与塑性损伤因子无量纲化取值模型。

采动岩层整体移动“类双曲线”理论模型及验证——从二维“类双曲线”到三维“类双曲面”模型

煤炭开采会引起上覆岩层自下而上变形、破断及移动,并导致地表沉陷等问题,其本质是一个力学过程,故亟需发展基于岩层破断力学机理的移动理论模型。首先简要回顾了国内外岩层移动理论模型,然后重点介绍了本团队近年来在岩层整体移动理论模型方面的研究进展。基于不同层位岩层的破断形态的力学分析和相似模拟试验结果,提出了采动覆岩整体移动“类双曲线”模型,其顶点大约位于上覆岩层主关键层的层位。进而建立了岩层移动内外“类双曲线”整体模型,给出了采动覆岩内外整体移动表达式及物理意义参数体系。针对不同覆岩和煤层赋存条件,分析了岩层整体移动“类双曲线”模型的演化规律。在此基础上,进一步将二维“类双曲线”拓展到三维“类双曲面”模型,建立了采动覆岩全空间“类双曲面”立体移动模型,该模型包含“类单叶”和“类双叶”双曲面。该理论模型是在我国很多前辈及学者的研究基础上,从系统科学的角度考虑岩层的整体移动规律,初步形成了采动覆岩整体移动“类双曲线(面)”理论模型框架,希望能为我国煤炭科学开采提供理论指导。

大杨集团的转型升级规律:从“微笑曲线”到“武藏曲线”

“微笑曲线”作为企业转型的指导理论,在我国企业发展实践中得到了诸多验证,但较少从动态发展视角研究“微笑曲线”的变化趋势及其影响要素。在“数智化”转型的今天,“微笑曲线”发展演进已经出现新的趋势和特征。通过聚焦“微笑曲线”和“武藏曲线”的动态演化,以大杨集团的转型为例,探究制造业价值链附加值的变化动因及企业转型升级的路径。研究发现,一些传统制造业企业的“微笑曲线”在数字经济时代背景下正在演变为“武藏曲线”,基于影响要素提出了从“微笑曲线”到“武藏曲线”的动态演化模型。研究结果对传统制造业企业的转型升级具有启发和指导意义。

宁乡猪肌肉生长发育规律及生长曲线拟合的研究

为探索宁乡猪各肌肉组织的生长规律,本研究采集0、2、4、6、8、10、12月龄宁乡猪胸肌、锯肌、臂二头肌等11块骨骼肌的生长发育数据,并运用Logistic、Gompertz和Von Bertalanffy 3种非线性模型进行了生长曲线的拟合分析。结果表明:各肌肉组织在0~12月龄均呈现持续增长态势,相对生长率均表现为0~2月龄最高,达181.71%~193.77%;Logistic模型能较好地拟合各肌肉生长曲线,胸肌、锯肌、臂二头肌、臂三头肌、眼肌、股二头肌、半腱肌、半膜肌、臀中肌、股四头肌、腰大肌的理论极限体重分别为728.73、1233.59、100.85、699.46、1237.36、708.89、204.05、503.81、254.81、613.96、189.67g,理论拐点月龄分别为10.12、11.36、10.27、6.50、5.25、5.88、5.52、4.01、5.30、5.25、4.81月龄,拟合度范围为0.938~0.990;Gompertz模型能较好地拟合部分肌肉生长曲线,VonBertalanffy模型则不适合宁乡猪肌肉生长曲线拟合。本研究结果可为后续宁乡猪的选育、饲养管理及开发利用提供参考依据。

不同杂交组合小白鸡的生长曲线拟合分析

杂交肉鸡的选育工作是为了满足肉鸡消费市场多元化的需求。为探索不同杂交组合肉鸡的生长发育规律,试验通过对7个不同杂交组合肉鸡0~8周龄体重采用Logistic、Gompertz和Bertalanffy 3种拟合模型进行生长曲线拟合分析,结果显示,7个不同杂交组合肉鸡的三种生长曲线拟合模型拟合度均高于0.998,其中以Gompertz模型的拟合度最高,其拟合值最贴近实测值,为三元杂交肉鸡生长曲线的最佳拟合模型。本研究计算得出7组肉鸡的拐点周龄和最大周增重分别为4.86~5.96周和316.68~410.99 g,与7组肉鸡的实测最大周增重周龄(6周)和最大周增重(320.38~425.31g)均最接近。对7组三元杂交肉鸡的生长累积曲线及周增重曲线分析表明,本试验中2个杂交肉鸡(AA×(R131×G2)和AA×(R131×洛岛白))的生长增重表现最佳。

B-Spline曲线聚风装置直线翼垂直轴风力机启动性能数值模拟

为了提升直线翼垂直轴风力机的启动性能,基于B-Spline曲线生成方法,提出一种具有流线型轮廓的聚风装置,将其分别安装在风轮顶端和底端,用以提升风轮附近的来流风速,使风轮汲取更多风能,达到更易启动的特点.选取聚风装置的5个结构参数进行设计:聚风装置与风轮间隙距离ΔL、底圆半径R_(1)、顶圆半径R_(2)、入口角度α_(1)和出口角度α_(2).设计方法采用二次旋转正交组合筛选最优模型,通过三维数值模拟研究聚风装置参数对直线翼垂直轴风力机启动性能的影响,获得了最佳外形参数组合.此外,对有无加装聚风装置的直线翼垂直轴风力机进行了静态三维数值模拟.结果表明,通过添加具有外凸流线型轮廓的聚风装置,直线翼垂直轴风力机的启动性能有显著提升.在风速较低的情况下,性能改善更加明显.聚风装置可使直线翼垂直轴风力机的平均启动力矩系数最大增加38.8%,峰值平均启动力矩系数最大可增加31.2%.

钦州地区超声回弹综合法测强曲线研究

采用了钦州地区广泛使用的砂石材料、水泥和水胶比等,预制了4种不同强度等级(C25、C30、C35、C40)的混凝土试块,标准养护28 d后,对试块开展回弹、超声和抗压试验,并对试验结果进行分析。由分析结果可知,全国统一测区超声回弹综合法碎石骨料曲线式在钦州地区使用时误差较大。根据《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》,采用计算模型——多项式函数f_(cu)^(n)=aV+bR+c与幂函数f_(cu)^(n)=aV^(b)R^(c),对综合法测强回归曲线进行拟合,初步建立钦州地区混凝土抗压强度的测强回归曲线,对实际工程有一定的参考意义。

不同配对模式白羽王鸽产蛋曲线拟合和对比分析

为探索母鸽在不同配对模式下的产蛋率与产蛋量变化规律,以双母拼对和公母配对的白羽王鸽母鸽为研究对象,分析6~19月龄产蛋率和累计产蛋数,采用Wood、Yang-Ning、McMillan、McNally、NarushinTakma和Adams-Bell6种模型对产蛋率进行拟合,采用Logistic、Gompertz和VonBertalanffy3种模型对累计产蛋数进行拟合,并对其估计值与实际值进行比较分析。结果表明:双母拼对鸽McNally、McMillan和Narushin-Takma模型拟合度(R^(2))较高,分别为0.745、0.744和0.744;公母配对鸽McNally模型R^(2)最高,为0.437。双母拼对鸽上笼后3~8个月为产蛋率高峰期,产蛋率最高峰为65.13%,Yang-Ning模型R^(2)最高,为62.42%,最接近实际值;公母配对鸽产蛋率最高为94.50%,Yang-Ning模型R^(2)最高,为84.16%。Logistic、Gompertz和VonBertalanffy模型的累计产蛋数曲线R^(2)都在0.98以上。与实际生产数据比较发现,McNally和Von Bertalanffy模型曲线拟合效果最佳,其中双母拼对鸽拐点产蛋量为19.46个,拐点月龄为11.34;公母配对鸽拐点产蛋量为17.75个,拐点月龄为12.38。在实际生产中可以利用McNally和Von Bertalanffy模型对白羽王鸽产蛋率和累计产蛋数变化进行估计与预测,为白羽王鸽育种及饲养管理提供参考。

贵州地方鸡种体重生长曲线的拟合分析

为探究贵州省赤水乌骨鸡、黔东南小香鸡、乌蒙乌骨鸡、威宁鸡和贵州黄鸡这5个地方鸡种生长发育规律,采用Logistic、Gompertz和von Bertalanffy 3种非线性模型对5个地方鸡种的生长曲线进行拟合,选取5个品种鸡各60只,公母各30只,测定0、2、4、6、8、10、12、14、16、18周龄时的体重。结果:5个品种鸡的生长趋势一致,3个模型均能较好地拟合5个品种鸡的生长变化情况,拟合度均在0.98以上,其中von Bertalanffy模型对5个品种鸡的生长曲线拟合效果最好;同时期的鸡体重以贵州黄鸡最重,黔东南小香鸡最轻,赤水乌骨鸡、乌蒙乌骨鸡和威宁鸡相近;5个品种鸡的拐点周龄分别为9.2、7.9、7.3、8.9和8.4,拐点体重分别为870.71、509.18、708.29、834.35和945.52 g。通过拟合的生长曲线模型对鸡体重进行评估,可为贵州省地方鸡的科学饲养、品种资源利用及选育提供依据。

基于食品冻结曲线的小龙虾液氮速冻装备设计与试验

针对液氮速冻产品冻裂率高、液氮损耗量大的问题,基于食品冻结曲线,设计三腔体液氮速冻设备,包括预冷腔(4.2 m,-70℃)、结晶腔(5.8 m,-100℃)和深冷腔(5.0 m,-120℃)。相较于单腔体液氮速冻设备(15.0 m,-100℃),三腔体液氮速冻设备使预包装调理小龙虾的冻结时间缩短10.0%,冻裂率降低40.4%,液氮节约15.0%;质构(硬性、弹性、内聚性、回复性、咀嚼性)和色泽(L*,b*)显著改善,挥发性盐基氮显著降低,水分、盐溶性蛋白和感官(色泽和质地)品质显著提高。研究为液氮速冻技术和装备的改进提供参考和借鉴。

矩形空洞探地雷达成像曲线厚度变化规律研究

由于城市基础建设不断地翻新改造,引发城市地下空洞滋生问题。通过探地雷达扫描技术,对地下矩形空洞整个探测过程进行研究,将探测过程划分为四个阶段,研究了成像曲线厚度变化规律。对探地雷达水平运行时矩形空洞的成像曲线厚度变化规律进行分析,对不同大小下的矩形空洞点测时曲线厚度进行研究,并通过实际探测案例来解释矩形空洞成像曲线厚度变化规律,结果表明探地雷达探测矩形空洞时其成像曲线厚度为先增加后减小的对称曲线,其曲线厚度最大处在图像上为水平弧段两端,位于实际矩形空洞对角线附近;雷达点测时成像曲线厚度随矩形空洞变大而增加,在图像上表现为空洞越大线条越粗。

沙漠公路风沙流响应规律的平曲线半径研究

以穿越腾格里沙漠腹地的乌玛高速公路沙漠段为背景,基于Fluent欧拉双流体模型,对风沙环境下不同曲面迎风形式、不同半径的沙漠公路曲线路堤进行数值模拟,系统分析了曲面迎风形式和曲线半径对风沙流场结构的影响规律,并据此得到了沙漠公路路堤平曲线半径的建议取值范围,最后结合试验段公路路堤两侧的积沙情况,验证了数值模拟的准确性。结果表明:曲面迎风形式及曲线半径对y截面路堤流场分布影响不大;在路堤迎风侧,凸面迎风平曲线路堤对风沙流具有侧向输导作用,且侧向疏导作用强弱与平曲线半径大小构成反比关系,凸面迎风平曲线半径3000 m及以上时,输导作用不明显;凹面迎风平曲线路堤对风沙流有汇集作用,且汇集作用强弱与平曲线半径大小也构成反比关系,凹面迎风平曲线半径5000 m及以上时,汇集作用不明显;在路堤背风侧,平曲线半径越大,风速恢复区范围越小,当平曲线半径达到3000 m及以上时,风速恢复区长度不变;因此,沙漠地区平面线形应首选直线,在考虑绕避障碍物时,凸面迎风平曲线半径建议不小于3000 m,凹面迎风平曲线半径建议不小于5000 m。研究结果可为沙漠公路平面线型选取提供有效的参考依据。

经内窥镜大隐静脉获取术在冠状动脉旁路移植术中应用的学习曲线

【目的】探讨内窥镜获取大隐静脉在冠状动脉旁路移植术中的应用并探讨学习曲线,重点关注初学者易发生的问题及对早期临床结果的影响。【方法】回顾性分析2013年7月至2014年4月在郑州大学第一附属医院心外科接受不停跳冠状动脉旁路移植术并使用内窥镜技术获取大隐静脉的83例患者的临床资料,按照手术时间的先后顺序分为A组(初学组20例)、B组(熟悉组20例)、C组(进步组20例)、D组(成熟组23例),分析各组之间患者围术期及随访结果差异,明确学习曲线周期。【结果】该组患者年龄为(60.22±8.06)岁,体质量为(69.77±11.66)kg,其中合并高血压24例、糖尿病26例、亚急性脑梗14例。A组相对于后三组获取大隐静脉长度与时间比值明显较小(P<0.001),静脉主干损伤数量明显较多(P=0.006),并且随访1年时静脉桥通畅率较低,但差异无统计学意义。【结论】内窥镜获取大隐静脉之前技术操作培训是必要的,能有效规避初学者造成的血管损伤,实际获取的过程中大概需要亲自操作20例,并认真总结技术技巧就可以较为熟练地进行相关操作。

渤南洼陷页岩油储层夹层组测井曲线重处理检测与油气特征

胜利油田济阳坳陷渤南地区沙三下泥岩是良好的页岩油储层,其中广泛发育碳酸盐岩夹层和砂岩夹层,纵向上密集分布构成夹层组。夹层组的分布对页岩油的富集具有较大的控制作用,对夹层组的检测成为页岩油勘探的关键。但夹层单层厚度薄(1 m~2 m),纵向叠置复杂,横向变化快,加上测井曲线不具有良好对应的电性特征,因而夹层组检测难度极大。笔者首先以钻井岩屑、取心所描述的岩性特征为控制,对测井曲线进行重处理,极大地突出了夹层组电性特征。通过对水平井夹层组密度与产能分析,夹层组发育段产能占总产能的54%以上。同时在测井曲线重处理基础上进行高分辨率GR反演,获得夹层组的平面分布特征,与目前页岩油的开发结果非常吻合,从而有效地揭示了目标层位页岩油可能的富集区,为后期页岩油的勘探开发提供了坚实依据。

基于Stacking集成学习的声波时差测井曲线复原研究

声波时差测井曲线在石油勘探中发挥着不可或缺的作用,但是受地质或仪器的影响,经常会出现部分甚至完整的声波测井曲线缺失的情况。针对这一问题,提出了一种基于Stacking集成学习的声波时差测井曲线复原方法,该模型使用随机森林(RF)、梯度提升决策树(GBDT)、轻量梯度提升机(LightGBM)和极限梯度提升(XGBoost)作为基学习器,支持向量回归(SVR)作为元学习器,同时采用5折交叉验证的方法。实验选取了大庆油田某区块的实际测井数据,分别进行了同井和异井间的缺失声波时差测井曲线复原实验,结果表明,所提方法比单一模型预测更加准确,验证了此方法的可行性。

基于数值模拟的高速公路S型曲线积水规律分析

S型曲线由于特殊的线型几何特征形成了易积水的路面区域,对于积水规律的掌握有利于在设计和建造阶段提前预防和处理积水路段的危害。该文基于计算流体力学软件Fluent,结合计算流体力学分析中基于欧拉-拉格朗日方法的欧拉液膜模型EWF(Eulerian Wall Film),针对精细化处理的典型S型曲线双向多车道道路模型进行模拟计算。模拟包含了几何特征与降雨量等不同变量因素,得出了积水的水膜厚度以及流速分布规律。模拟结果表明:在降雨阶段,S型曲线横坡坡度0%~1%路段为积水路段,横坡坡度1%~2%路段为易积水路段,横坡坡度大于2%的路段积水情况受到降雨强度影响;在排水阶段,S型曲线横坡坡度0%~1%路段为排水困难路段,横坡坡度1%~2%路段为排水不畅路段,横坡坡度大于2%的路段排水顺畅,在排水时间结束时,路面在不同的几何条件和降雨条件下均能将积水排除至水膜厚度小于2 cm,横坡的大小与渐变影响了积水的横向分布与纵向分布,横向呈现中间高两边低、横断面上标高大的位置水膜厚度小和标高小的位置水膜厚度大的水膜厚度分布规律,总体呈现S型的分布规律;水膜流速在积水阶段呈现纵向上中间低两边高、水膜厚度大则水膜流速大的水膜厚度分布规律,在排水阶段则为纵向上中间高两边低的水膜流速分布规律。道路宽度影响了降雨落到路面的积水总量,进而对积水水膜厚度产生了影响;超高缓和率则主要使得积水路段、易积水路段增长,从而影响了积水分布的范围。

基于脆弱性曲线的寿溪河流域村镇建筑洪灾风险评估

以寿溪河流域的村镇建筑为研究对象,采用MIKE FLOOD耦合水动力模型计算洪水淹没特征,结合结构静力学原理与洪水冲击荷载经验公式,建立村镇建筑的洪灾脆弱性曲线,开展洪灾风险评估。结果表明,寿溪河流域洪水淹没范围呈狭长的条状,洪水流速较大。低重现期下房屋以中低风险为主,高重现期下高风险与极高风险房屋主要分布在洪水发生点、洪水淹没区以及河坝村附近。建立的脆弱性曲线考虑了洪水流速的影响,能较好地刻画村镇建筑的结构损伤程度。