基于FFD方法的离心压气机叶片优化设计与试验

为了改善离心压气机叶片多工况优化设计时面临的设计空间大、冗余搜索、灵活性不足、优化效率低等问题,提出了基于自由曲面变形技术(free form deform,FFD)的离心压气机复杂曲面叶片参数化方法,建立了叶片局部几何区域与三维空间网格控制体的映射模型,研究了样条曲线基函数几何特性对叶片几何构型的影响,实现了离心压气机叶片几何外形的局部精细化改型.结合B样条基FFD参数化方法、多目标进化算法和计算流体动力学对复杂叶片的局部区域进行了多工况气动寻优,优化结果表明:在满足约束条件的情况下,流场结构得到进一步的改善,额定工况和常用工况等熵效率分别提高了0.48%和0.40%,喘振裕度分别提升了1.6%和1.8%,利用较少的设计变量实现了离心压气机复杂曲面叶片高效灵活的精细化设计,为离心叶轮的气动优化设计提供了新的理论依据.

山前带逆掩构造保幅FFD叠前深度偏移

山前带逆掩构造区上覆高速地层对地震波传播能量具有比较严重的屏蔽作用,因而导致逆掩下伏构造成像比较困难。如今广泛采用的Kirchhoff积分法叠前深度偏移由于其自身算法的限制难以对其精确成像。基于此,本文引入了保幅FFD(傅里叶有限差分)叠前深度偏移方法,通过在传统延拓算子的基础上增加振幅恢复项求得保幅延拓算子,并给出保幅偏移的成像条件,从而实现了保幅FFD叠前深度偏移。数值试验及实际资料处理结果均表明:该方法能够有效补偿地震波场传播中的能量损失,提高逆掩下伏构造的成像质量。

基于FFD算子的衰减介质地震波模拟

本文推导了基于傅里叶有限差分(FFD)算子的衰减介质地震单程波波场传播算子,通过空间—时间域与波数—频率域之间的转化实现了衰减介质地震波场数值模拟。鉴于基于接收点波场向下延拓原理的非零炮检距正演模拟计算效率低,采用基于散射波Green函数积分解求取原理得到了叠前地震炮集记录。数值模拟结果表明,由衰减介质中FFD算子所得波场比分步傅里叶(SSF)算子所得波场具有更准确和更丰富的地层信息,特别是在地层存在陡倾角时效果更明显。针对实际资料含气储层地震同相轴下拉现象,通过井、震结合建立符合实际地质构造层位特征的理论模型,通过对正演结果的处理验证了地层强吸收导致地震反射同相轴下拉现象的解释,也为低频阴影现象的产生机制提供了一定的依据。

VTI介质FFD叠前深度偏移成像方法

从波动方程出发,借助声学近似假设得到VTI介质中qP波的频散关系方程并进行有理化近似,推导出不同精度的FFD(Fourier finite-difference)波场延拓算子(由频率—波数域的相移项、频率—空间域的时移项及有限差分补偿项三部分组成),基于互相关成像条件实现了VTI介质FFD叠前深度偏移成像。该偏移方法具有单程波偏移的高效性,适用于介质强横向变速情形,且考虑了介质各向异性对地震波传播的影响。在实现上述算法的基础上,通过误差分析、脉冲响应和SEG/EAGE岩丘模型成像测试验证了方法的有效性,其成像精度也比常规各向同性成像方法有明显提高。

多级FFD配准视频人脸超分辨率重建

超分辨率重建是解决视频人脸识别中人脸分辨率低的有效方法,但由于人脸畸变、表情变化等非刚性变化导致无法精确配准和重建。针对此问题,提出基于B样条的多级模型自由形式形变(FFD)弹性配准算法。先用低分辨率FFD网格全局配准,再对全局配准后的图像分块并计算对应子图块的相关性系数,对相关性系数小的子图块用高分辨率FFD网格局部细配准。在配准的寻优过程中采用基于混沌因子的自适应步长最速下降法提高寻优效率。配准后,采用POCS算法对多帧图像重建高分辨率图像来识别。在标准视频库和自建视频库上实验仿真,结果表明在人脸畸变和表情变化很大的情况下,也能够精确的配准和很好的重建,得到较高识别率。

基于NURBS权因子调整的FFD直接操作

FFD(Free- Form Deform ation)是计算机动画和变形中最重要的方法之一 .FFD的直接操作为变形提供了更直观更方便的控制手段 .该文用约束优化方法 ,通过调整张量积网格控制点对应的权因子 ,解决基于 NURBS的FFD直接操作问题 ,给出了变形物体在单点和多点约束下 FFD直接操作的解 ,使变形后的物体通过给定的目标点 .该方法计算简便 ,易于实现 .文中给出的变形实例也表明 ,变形结果比较自然 .

直接操作FFD技术在翼型气动优化设计中的应用

几何外形参数化技术在飞行器的气动外形优化设计以及多学科优化设计中是影响其结果和效率的重要因素之一。针对自由变形技术(FFD)无法直接操纵几何外形表面指定点位移的局限性,开展了直接操作FFD技术在翼型参数化及翼型气动优化设计中的应用研究。建立了由翼型表面控制点的位移反求各个FFD控制点位移的求解模式,有效地降低了高阶FFD控制体进行翼型参数化的参数个数,并且具备直接操纵翼型几何外形的能力,更具物理直观性。运用该技术对于跨音速翼型进行了气动减阻设计,显著减小了设计状态下翼型的阻力。

基于FFD技术的民用运输机翼尖装置设计研究

首先探究了融合式翼梢小翼倾斜角、高度以及安装角对民用运输机气动特性的影响。然后基于多区域自由变形(FFD,free form deformation)技术、拉丁超立方取样方法(LHS,latin hypercube sampling)、Kriging代理模型以及改进的粒子群算法构建优化设计系统,对融合式翼梢小翼应用优化系统,通过对FFD控制体框架的合理布置,实现了多个控制框架对融合式翼梢小翼的自由变形参数化设计。优化设计结果表明,设计后的融合式翼梢小翼较原始构型减阻效果有明显改善。并通过与"翼尖延伸"、"涡扩散器"和"双叉弯刀"等3种翼尖装置进行调参对比分析,得出一些对翼尖装置设计具有参考价值的结论。

一种基于DCWPSO算法与FFD模型的心脏CT序列图像配准算法

为实现心脏CT图像不同序列间的自动配准,提出了综合动态调整惯性因子权重的粒子群算法(DCWPSO)和自由形变(FFD)模型的非刚体医学图像配准方法.在对比常用的单纯形算法和模拟退火(SA)算法的基础上,采用动态调整惯性因子权重的自适应粒子群算法求解全局配准参数,克服了基于梯度的优化方法耗费时间长的缺点.在全局配准的基础上以FFD模型的形式应用层次B样条进行非刚性局部配准,利用B样条层次加细策略提高了配准的精度.实验结果表明,所提方法能够得到更好的配准结果.

基于FFD改进算法与遗传算法的文件存盘模型

本题针对文件备份存盘问题进行分析,建立了两个可以推广解决实际问题的模型。模型1:基于FFD改进算法建立动态规划模型,运用C语言程序编写算法求解,求出最优解并进行检验;模型2:基于基本的遗传算法,建立文件存盘问题的较精确模型。模型在一定程度上可以给最优资源分配等问题提供思路。

3DS MAX中FFD建模法在室内设计中的表现

随着计算机技术的发展,三维软件被广泛应用于设计实践中。3DS MAX是当今最流行的三维软件之一,由Autodesk公司开发,广泛应用于广告、影视、室内设计、建筑设计、游戏动画以及工程可视化等领域。FFD建模法是3DS MAX中较常用的建模方法,该文结合具体室内模型案例,介绍了FFD建模法在室内设计方案表现中的应用。实践表明,采用FFD建模法,具有较好的室内设计方案表现效果。

三维虚拟服装的FFD自由变形方法

具有真实感的三维服装构造展示和变形不仅是计算机图形学和虚拟现实研究领域的一个前沿和热点,而且为个性化试衣系统提供可行性的前提研究.本文简要论述了FFD算法,并将其应用到服装变形中去,从而可以有效的将特定服装进行参数化的变形展示.

FFD模式下一种基于WSNs的实验室安全防护系统设计

针对现有以人工监控为主实验室安全防护系统存在的不足,在FFD模式下提出基于WSNs的安全防护系统研究。给出了以无线传感器节点模块为主体的系统总体框架结构设计,在节点的硬件电路设计方面主要包括STM32F1型单片机,时钟电路、前置功率放大电路、数据显示电路和射频供电电路;系统软件设计方面采用Z-Stack协议栈和分层路由协议中的LEACH算法,保证系统数据传输的基础性能。系统测试结果显示,提出的安全防护系统各项功能完备,总体网络时延更低,实验室危险因素的识别率可达99.6%。

基于FFD算法的高校排课系统设计与实现

随着高校的扩招,教学课程、教室安排等问题越来越突出。如何科学、合理安排好课程、教师、教室等教学资源,成为教学管理的重点和难点。针对教室分配问题,引入FFD算法,设计并实现了排课系统。

基于FFD算法的三维服装变形技术

为提高服装及其虚拟展示行业的变形效率问题,研究开发了一套适合服装变形的智能系统.以VB.NET和Managed DirectX为开发工具,以3DSmax为模型工具,以FFD自由变形算法(free-form deformation,FFD)为核心算法来实现三维服装变形.减少了服装变形的手工繁复操作,实现了三维服装变形的自动化模式.

FFD信道中SRC检测器性能与宽容性分析

在浅海环境中,主动声纳检测系统的性能主要受混响限制。可以采用不同的方法来改善混响限制下检测器的性能。为了提高混响限制下检测器的宽容性,提出一种快速衰落失真(FFD)对信道建模的方法。分析了上述该模型对信道建模来修正介质传播造成的影响。由广义似然比检测(GLRT)产生分段拷贝相关(SRC)检测器,将接受数据分段相关处理后进行不相干组合。首先给出了波形失真信号的构造以及快速衰落失真(FFD)信道下的次最佳接收机的结构,接着分析了SRC检测器的虚警概率和检测概率,最后采用线性调频(LFM)发射信号通过仿真以及对实际数据的处理对分析进行了验证。实验结果表明在混响限制条件下,采用FFD对信道建模,SRC检测器可以提高混响背景下主动声纳的检测性能。

基于FFD与网格重构的飞翼无人机外形优化设计

为了使气动优化适应外形大尺度变化和外形高效参数化的需要,将外形高效参数化建模方法(FFD)与适合外形剧烈变化的网格重构方法相结合,对飞翼无人机外形完成了气动优化设计。外形参数化建模采用自由变形法(FFD),网格生成基于贴体笛卡儿自动网格重构技术,通过优化设计使飞翼无人机的气动性能得到了有效提升,布局升阻比增加了7.9%。优化结果表明,基于该技术的气动优化设计方法对大尺度变化外形具有良好的适应性。

基于CUDA的二维FFD波动方程叠前偏移算法设计与实现

傅氏变换有限差分(FFD)波场延拓法是地震偏移成像中常用且精度高的算法。在串行运行环境下,当输入数据模型较大时,使用该算法将产生巨大的计算量和数据量,造成运算时间长、效率低的问题,特别是波动方程叠前偏移。实验表明,对二维FFD波动方程叠前偏移算法进行并行化和基于CUDA的移植改造,能够极大地提高其运行效率。

FFD算法的研究及其在高校排考中的应用

考试安排问题是一个著名的NP-完备问题,目前尚无标准的方法,大多根据自动排考算法再结合高校自身的特点修改为满意的排考方案。由装箱算法的思想,提出一种带有冲突关系的装箱算法来实现排考,将冲突条件直接加入装箱算法中,即在判断能否装箱时可以在更大的范围内寻找排课方案,以保证得到更优的解,最后给出了一个算例说明该算法的实用性。

基于FFD与网格自动重构的吹膜风环出口位置及轮廓优化设计

为了提高薄膜吹塑过程中的膜泡冷却效率与稳定性,基于自由变形与网格重构技术,建立自动仿真流程,利用全局优化算法实现对吹膜风环出口位置及轮廓的优化设计。使用FFD自由变形技术对单口风环出口轮廓进行参数化设计;以初始几何离散点作为输入量,通过B样条曲线插值、计算域分块、子块网格划分与拼接,实现计算域网格自动重构;采用拉丁超立方抽样获取初始样本集,根据样本及对应响应值建立代理模型,基于代理模型建立全局优化算法,对风环出口位置及轮廓进行优化设计。结果表明,优化后的风环改变了冷却空气到达膜面的方式,在维持同水平冷却效率的同时,膜泡外表面静压差值降低60%,膜泡稳定性得到改善。