Integration system research and development for three-dimensional laser scanning information visualization in goaf

An integration processing system of three-dimensional laser scanning information visualization in goaf was developed. It is provided with multiple functions, such as laser scanning information management for goaf, cloud data de-noising optimization, construction, display and operation of three-dimensional model, model editing, profile generation, calculation of goaf volume and roof area, Boolean calculation among models and interaction with the third party soft ware. Concerning this system with a concise interface, plentiful data input/output interfaces, it is featured with high integration, simple and convenient operations of applications. According to practice, in addition to being well-adapted, this system is favorably reliable and stable.

火星超低雷诺数下螺旋桨气动性能研究

火星超低雷诺数环境导致螺旋桨系统气动特性相比于地球环境显著恶化,翼型表面层流分离现象影响了火星螺旋桨的气动特性.为设计出适应火星低雷诺数环境的螺旋桨,深入了解超低雷诺数对翼型气动特性的作用机理,采用Transition SST转捩模型求解非定常可压缩N-S方程的数值模拟技术,对几种适用于低雷诺数环境的翼型进行火星超低雷诺数环境下气动特性模拟计算,从而选取最适应火星大气环境的翼型.结果表明CLF5605翼型具有更好的气动性能.对选定的翼型进行不同超低雷诺数下气动特性模拟计算,揭示了超低雷诺数对翼型气动特性的影响,即在火星大气雷诺数范围内,更高的雷诺数对应更好的气动性能;对雷诺数从100~20000翼型表面边界层状态进行数值模拟,发现翼型层流分离结构发生显著变化,从低雷诺数下的层流边界层状态,随着雷诺数的增加开始发生层流分离,在翼型尾缘产生层流分离泡,并最终变成湍流边界层.采用最小能量损失的方法设计火星螺旋桨,对其气动性能进行了数值模拟仿真,并对轻量化制造的螺旋桨进行了地面台架实验验证,通过将地面实验结果与CFD数值模拟仿真结果对比,验证了螺旋桨轻量化设计合理性以及数值计算的准确性.

过去30年北京地区大气对流边界层高度的变化特征及其影响因素

大气对流边界层高度的演变对天气和气候变化具有重要影响,目前关于北京地区对流边界层高度的气候特征研究较少。利用1992—2022年的高分辨率ERA5再分析资料,研究了过去30年北京地区对流边界层高度的气候特征。首先使用无线电探空观测数据评估了ERA5大气对流边界层高度数据的表现,结果显示ERA5可以很好地再现探空观测的对流边界层高度变化特征。其次研究了对流边界层高度的年际变化、季节变化和日变化特征,以及对流边界层高度与关键气象要素的相关性。结果表明,过去30年春季和秋季的对流边界层高度分别以61.6 m·(10 a)^(-1)和13.1 m·(10 a)^(-1)的速率呈逐年减小趋势,夏季和冬季的对流边界层高度分别以2.9 m·(10 a)^(-1)和7.7 m·(10 a)^(-1)的速率呈逐年增加趋势。春季、夏季、秋季、冬季中午时段的对流边界层高度中位数分别约为1700、1100、950、800 m。春季在全年四个季节中的对流边界层高度发展最高,是因为春季地表感热通量最大,同时大气层结的不稳定程度最强。通过分析对流边界层高度与感热通量、位温直减率、地气温差的相关关系,发现在春季,当感热通量每增大100 W·m^(-2)时,对流边界层高度升高615 m;当位温直减率每增大1℃·km^(-1)时,对流边界层高度升高1376 m;当地气温差增大1℃时,对流边界层高度升高175 m。

基于BCS-KL方法的地层边界不确定性研究

在工程建设中获取的现场钻孔数据有限,利用钻孔数据解释地下地层不可避免地存在不确定性,进而影响桩基础等工程设计的可靠性。对此,提出了从有限钻孔数据中量化地层边界不确定性的方法,并研究地层边界不确定性对单桩竖向承载力特征值的影响。首先依据钻孔数据,通过贝叶斯压缩采样-KL展开(BCS-KL)方法重建地层边界,并生成大量随机场数据量化地层边界的统计不确定性;然后依据地层边界数据,对单桩竖向承载力特征值进行不确定性分析。分析结果表明:BCS-KL方法生成的大量随机场数据能很好地表征地层边界的不确定性;在钻孔间距较大时,单桩竖向承载力特征值在95%置信区间内相差4 660.88 kN,差距较大。通过BSC-KL方法科学评估地层边界不确定性对单桩竖向承载力的影响,对确保工程设计可靠性具有重要意义。

重力资料定位地质体边界问题的探讨

针对重力资料应用于地质体的边界定位问题进行了系统的研究,通过大量二维、三维模型的正演计算,统计分析了重力各异常特征值点边界定位的误差,最后给出了每种方法精确定位边界的应用前提。

基于小波分析的等高线数据压缩模型

鉴于矢量地图数据压缩在地形环境仿真、制图综合、GIS等研究中具有重要作用 ,为此 ,利用小波变换理论和矢量地图数据的特点 ,提出了一种用于等高线数据压缩的模型和方法 ,即首先 ,基于小波变换的特征 ,提出了基于小波变换的等高线数据压缩的基本思想 ;然后 ,根据等高线数据的小波变换特点 ,研究了小波变换的边界处理 ;同时 ,给出了用于等高线数据压缩的特征点选取方法 ;并提出了基于小波变换的等高线数据压缩模型 ;最后 ,根据提出的压缩模型 ,对实际等高线数据进行了实验。理论分析和实验结果表明 ,该方法不仅能保持较高的压缩比 ,而且能使压缩后的数据保留原来数据的变化趋势 。

散乱数据点云边界特征自动提取算法

提出一种散乱数据点云边界特征自动提取算法,该算法采用R*-tree动态空间索引结构组织散乱数据点云的拓扑关系,基于该结构获取采样点的k近邻点作为局部型面参考数据,以最小二乘法拟合该数据的微切平面,并将其向微切平面投影,根据采样点与其k近邻所对应投影点连线的最大夹角识别散乱点云边界特征.实例验证该算法可快速、准确地提取散乱数据点云的边界特征.

基于混沌时间序列的Elman神经网络工业用电预测

针对电力负荷数据在多重因素相互影响下呈现非线性特性甚至是混沌性的问题,采用基于相空间重构的Elman神经网络方法进行全社会工业月用电量预测.利用小数据量法计算最大Lyapunov指数,判别负荷时间序列的混沌性,进而确定最优延迟时间及最佳嵌入维数进行相空间重构,以此确定Elman神经网络的拓扑结构,并将实测数据带入模型进行训练.通过对实测数据进行预测仿真,表明该模型达到了较好的预测效果,验证了提出的时间序列相空间重构与Elman神经网络结合的正确性与有效性.

生态农业结构模式不同聚类方法及其效果研究

根据对绍兴、德清、常山县50个生态农业试点户全面调查的资料,研究了5种数据转换方法在三级指标体系下对平均值、最大最小值、标准差、标准误的影响以及6种聚类方法的分类效果.结果表明以(X_i-X_(min))/(X_(max)-X_(min))转换方法的效果较好,此法与用夹角余弦法建立的模糊聚类模型结合的分类效果最为令人满意.

基于法矢的散乱数据边界特征点自动提取算法

提出了一种基于翼边法矢的边界特征提取算法。在波前扩展算法中,采用了新的节点搜寻和波前更新方法,在波前扩展的同时计算波前边的两翼法矢夹角,根据网格边两翼法矢夹角识别出边界特征点。应用实例证明:该算法可行、有效,为复杂曲面特征曲线的构建奠定了基础。

跨部门政府数据共享:一个五力模型的构建

跨部门政府数据共享对于促进协同办公、提升政府行政效率与服务水平具有重要意义。本文基于现有研究提出了理论分析框架,对我国东部沿海与南部沿海一大一小两座城市的政府跨部门数据共享问题展开案例研究,构建了一个由五个关键要素——数据特征、部门数据共享能力、共享动力、共享风险与共享环境构成的理论模型,并基于案例分析了五个理论范畴间的关系及其对数据共享效果的影响。最后,论文讨论了研究成果的理论贡献与实践意义。

地籍测量中用C#程序解决不同界址点编号要求的探讨

在地籍测量中,不同地区对界址点编号的要求不同,该文结合生产实际,利用C#程序找到了对界址点编号不同要求的编号方法,提高了工作质量和工作效率。

无隔道超声速进气道附面层排除特性飞行试验研究

为了分析评估歼击机无隔道进气道附面层的排除特性,设计搭建鼓包表面附面层压力梯度测量试验系统,进行了不同飞行高度、马赫数和姿态角等工况下的飞行试验。通过对飞行试验数据的整理、计算和对比分析同型号的缩比模型风洞试验结果,研究了无隔道进气道鼓包表面附面层排除特性。研究结果表明:稳定平飞时,在亚声速范围内,随着飞行高度的增加,鼓包构型对附面层的排除效果增大,而在超声速范围内,变化规律相反;在接近马赫数1.8及以上飞行工况下,鼓包表面附面层的扫除能力有所减弱,附面层气流分离加速,进而会造成较大的进气压力损失和畸变。单纯迎角飞行有利于增强附面层的排除能力;而带侧滑角飞行时,附面层压力系数曲线的拐点沿鼓包中心线平行向"背风面"偏移,偏移量与侧滑角成正比,进气道鼓包表面"迎风面"附面层排除能力增大,而"背风面"受气流分离影响而减弱。

飞翼无人机保形非对称尾喷管设计与流场特性

基于飞翼布局无人机隐身与保形设计要求，设计了不同面积比的四边形和圆矩形2类非对称尾喷管，并利用数值模拟方法对无人机内外流耦合流动进行了计算分析，获得了无人机全机纵向气动性能与尾喷管三维流场特性。结果表明：保形非对称尾喷管可用于改善飞翼无人机的纵向力矩特性，且圆矩形喷管升阻特性和力矩特性比四边形喷管更优；收敛型喷管（面积比Ar≤1.0）无法在设计点（发动机喷口）而是在尾喷管出口处形成喉道，并在喉道处形成强激波阻滞喷流排出；随着面积比增大，轴向推力系数先增大后减小，存在最佳面积比，而且相同面积比下圆矩形喷管比四边形喷管推力性能更佳；扩张型喷管内激波的强度随着面积比增大变得更强，圆矩形喷管结尾处的激波角比四边形喷管小，喷流阻滞作用更小；对于此类飞翼布局无人机采用面积比为1？2～1？4的圆矩形喷管，将获得较理想的气动性能。

融合特征边界信息的不平衡数据过采样方法

针对实际应用中存在的数据集分布不平衡的问题,提出一种融合特征边界数据信息的过采样方法。去除数据集中的噪声点,基于少数类样本点的多类近邻集合,融合特征边界的几何分布信息获得有利于定义最优非线性分类边界的少数类样本点,通过其与所属类簇的结合生成新样本。对不平衡数据集采用多种过采样技术处理后,利用支持向量机进行分类,对比实验表明所提方法有效改善了不平衡数据的分类精度,验证了算法的有效性。

飞翼无人机保形进排气系统动力数值模拟与流场特性分析

利用计算流体力学(CFD)方法,分别针对保形进气道和膨胀尾喷管风洞试验模型进行数值模拟,验证了模拟进排气动力边界条件的可靠性。再基于飞翼布局无人机双发动机布局下隐身与保形设计要求,设计了矩形进气口S弯进气道和圆矩形喷口尾喷管,并利用数值模拟方法对无人机进排气系统进行了计算分析,获得了无人机全机气动性能及进排气三维流场特性。研究表明:1进排气使得飞翼无人机升阻特性有所下降,但低马赫数(0.5,0.6)下能改善无人机俯仰力矩特性;2随着马赫数增加,进气道总压恢复系数减小且畸变指数增加,而尾喷管轴向推力系数则升高,且推力性能保持较好;高马赫数(0.7)下进气道特性下降较快,设计时应多考虑飞行包线右边界;3侧滑角对于进气道性能影响较大,而尾喷管推力性能受侧滑角影响较小,设计时应多考虑进气道侧滑影响。

不同边界条件下交叉三角形波纹流道传热与流动的数据处理

为准确量化交叉三角形波纹流道的强化传热性能,除了需要进行数值模拟,还需要对所获得的数据进行正确计算处理.针对两种构造不同的交叉三角形波纹流道A和流道B,在模拟时选取不同的壁面给热条件,将恒热流密度壁面与等效恒温壁面的数值模拟结果进行了对比,并借助合适的数据处理方法,得到各自条件下的平均摩擦系数fL和平均努塞尔数NuL.结果表明,高热流密度时流道B的传热强化明显,低热流密度时流道A的传热减弱明显.对任何一类流道而言,边界给热条件的变化对流动摩擦阻力影响很小,但流道内的流动和传热之间其实是具有复杂的相互关联性的.

基于多源资料天津一次雾-霾过程的边界层特征

为探究雾-霾过程的边界层特征,选取天津市2019年12月7~10日一次严重的雾-霾典型过程,采用常规自动气象站资料、环境小时浓度资料、以及微波辐射计、风廓线雷达、气溶胶激光雷达等多种观测资料及WRF-Chem源追踪方法对此次污染过程进行综合分析.结果表明,此次雾-霾过程可明显分为雾生成、雾与霾交替、霾、霾消散等4个阶段;雾-霾天气与大气温度层结密切相关,伴随着逆温生成,相对湿度和液态水含量最大增长速率分别达13.44%/h和0.013g/(m^(3)·h),呈爆发性增长,相对湿度快速增至92%,微波辐射资料可较好预报雾的生成;雾与霾交替出现阶段雾天气改变了边界层结构,雾层内大气呈中性状态,相对有利于污染物在雾区内扩散,PM_(2.5)高浓度主要出现在边界层400m以下,雾顶持续逆温抑制了污染物向上层大气扩散,造成雾区内污染物浓度加重,地面PM_(2.5)质量浓度为135~223μg/m^(3),维持中度-重度污染;雾-霾天气与垂直风场有较好的对应关系,雾与霾交替出现阶段存在低风速和较大风速(西南风带来充沛水汽)两种有利于雾维持的情况,雾顶逆温层以上风速为6~12m/s,雾层内为1~2m/s,雾的存在不利于近地面空气质量的改善;此次雾-霾过程天津本地源排放贡献为36.1%,区域输送贡献为63.9%,整个过程表现出明显的区域输送特征.

关于覆盖曲面的定理

改良了十分基本的覆盖曲面定理,放宽了覆盖曲面F的边界条件。它在亚纯函数、代数体函数以及拟亚纯映射研究中都很有用,可方便的改进一些定理(另文研究)。

10°尖锥气动特性边界层转捩诱导量的测定研究

本文用风洞实验的方法在国内外首次测出了１０°尖锥气动特性的转捩诱导量，包括转捩诱导法向力及其作用点，转捩诱导俯仰力矩和尖锥压心的转捩诱导量。研究结果表明，这些转捩诱导量随Ｒｅ数的变化趋势合理，具有确定的规律性。研究认为，这些转捩诱导量产生的原因是细长锥边界层转捩的不对称性。利用这些结果，可以很好地解释边界层转捩何以对细长锥的气动静稳定性和气动稳定性产生极为显著的影响以及静、动稳定性转捩诱导量之间的相关现象。此外，这个研究结果还有助于证明边界层转捩将影响物面的压力分布。本研究是在Ｍ＝５，α＝０°的流场中完成的，实验的Ｒｅ数范围为ＲｅＬ＝２．８×１０６～１３．８×１０６。