基于STL-Holt-WOA-RF的拱坝位移预测模型

传统的混凝土拱坝位移预测模型主要关注水压、温度、时效等因素与拱坝位移之间的关系,未对拱坝位移数据中所包含的信息进行充分挖掘。为此,采用Seasonal and Trend decomposition using Loess算法(STL)将拱坝位移原始数据分解为趋势序列、周期序列及残差分量。在此基础上,采用鲸鱼优化算法(WOA)结合随机森林算法(RF)对三个分量进行预测,并使用Holt-Winters算法充分考虑趋势序列中的趋势信息对趋势序列的预测结果进行修正。最后将修正后的趋势序列预测结果和周期序列、残差分量预测结果相加,得出拱坝位移最终预测结果。工程实例表明,基于STL-Holt-WOA-RF的拱坝位移预测模型能够显著提高预测的准确性和稳定性,为拱坝位移预测提供了新的思路和方法。

基于STL模型的焊缝横截面提取方法

目的:针对线结构光视觉传感器获取的截面轮廓与焊缝主方向不垂直,不能完全反映焊缝横截面真实形貌的问题,提出一种基于STL模型的焊缝横截面提取方法。方法:以线结构光轮廓传感器采集的原始离散点数据为基础,通过RANSAC算法进行轮廓分割,提取特征点和焊缝边缘,确定焊缝主方向;利用分割后焊缝截面轮廓点拼接焊缝表面三维点云;在此基础上,采用泊松算法对点云进行曲面拟合构建STL模型;采用基于三角形面片位置信息对STL模型进行分层处理,获取焊缝横截面轮廓。结果:对有无缺陷焊缝表面点云数据进行处理,结果表明,所提方法能够准确地提取焊缝横截面轮廓。相较于传统方法,获取的有缺陷焊缝横截面轮廓偏差平均值减少46%,最大值降低28%,标准差减小41%。结论:本方法能够有效提取焊缝横截面,可以解决线结构光视觉传感器获取的截面轮廓与焊缝主方向不垂直,不能完全反映焊缝横截面真实形貌的问题,能够为后续焊缝缺陷识别、损伤评估和修复提供重要数据支撑。

保留STL模型特征细节的3D打印自适应分层算法

针对传统的3D打印自适应分层算法存在计算过程复杂、无法消除阶梯效应影响、不能保留模型特征以及特征容易丢失等问题,提出了一种改进的保留STL模型特征细节的自适应分层算法。该算法首先判断模型当前层是否含有显著特征边;然后针对当前层含有显著特征边的情况,通过相邻2个三角网格法矢量的夹角来适应性确定层厚,对不含显著特征边的情况,利用三角网格法矢量与成型方向的夹角来自适应确定层厚,对于模型存在特征偏移的情况,则通过相邻切平面封闭曲线个数变化来适应性地确定层厚;最后将上述3种情况下自适应层厚的最小值作为当前分层的依据。研究结果表明:对于所采用的恐龙模型,所提算法不仅很好地保留了模型的细节特征,而且显著提升了模型成型质量;与基于三角面片法的矢量自适应分层算法和仅保留模型特征的自适应分层算法相比,所提算法的模型精度分别提升了28.6%和31.7%。该算法减小了阶梯效应以及模型特征丢失和偏移对打印质量的影响,提高了模型的打印精度。

基于SVM-STL-LSTM的区域短期电力负荷预测研究

针对区域电力负荷的时间序列数据随机性强、预测精度低及单一模型的数据特征提取能力差等问题,提出了一种支持向量机(SVM)、STL时序分解法、长短期记忆神经网络(LSTM)组合的电力负荷预测模型。该模型利用SVM对时间序列的电力负荷数据进行初始预测,并通过STL时序分解法对残差序列进行时序分解,从而提高残差序列的稳定性,减小其随机性,最后用LSTM对SVM的预测误差进行修正。试验结果证明,该方法利用误差修正可有效处理随机性强的数据,有利于预测结果的稳定性,提高预测精度。

基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法

为进一步提高3D打印切片效率,该文提出一种基于局部简易拓扑结构的STL模型分层算法。读取STL文件信息,确定模型坐标高度范围;依据高度信息和层切厚度确定每个切片层的高度;对三角形面片按高度进行排序。设计构造一种新型的简易半边数据结构,利用该数据结构对排好序的三角形在每个切片层分组建立并动态维护局部拓扑结构,通过拓扑结构快速得到切片轮廓。此方法不需要建立全局拓扑结构,并缩短了建立分组拓扑结构的时间,实验证明提高了切片的速度和效率。

基于工业园区的电碳模型研究

利用STL(Seasonal-Trend decomposition using Loess,时间序列分解算法)模型对工业园区运行阶段的建筑碳排放进行预测分析,介绍电碳模型构建技术路线、模型构建的STL和线性回归,给出某高新园区2021年到2022年碳排放量的预测结果。可为园区规划双碳路径、制定减排计划、开展节能减排手段提供数据支撑,辅助园区实现绿色低碳发展目标。

基于STL模型几何特征分类的快速分层处理算法研究

在分析了影响ＳＴＬ模型分层处理速度因素的基础上，提出了基于ＳＴＬ 模型几何特征分类的加快分层处理速度的算法，进一步提出了自适应分类算法和轮廓快速生成算法，并由此开发了快速分层软件．大量实际应用结果表明，该算法高效、稳定、可靠．

STL模型切片轮廓数据的生成算法研究

对基于STL模型的切片处理技术进行了深入分析,并在吸收现有算法优点的基础上,提出了分组排序、对边求交的分层算法。该算法先根据三角面片中顶点在分层方向的最大坐标值和最小坐标值对各面片进行排序并形成分层关系矩阵,然后对每层的三角面片采用对边依次追踪求交的方法生成切片轮廓数据。实际应用表明,该算法具有高效、稳定和可靠等优点。

STL模型布尔运算的实现

首先建立STL模型的拓扑结构从而获得三角面片间的相邻关系.通过两个实体间的棱面相交性测试获得交点和交线,进而提取交线环.利用约束Delaunay方法对相交的三角形进行二次三角形划分,将相交表面沿交线环剖分为多个面域,利用射线法判断各个面域相对于另一实体的位置关系.通过提取相交环来决定有效的相交线降低了位置关系判断的复杂性,提高了布尔运算的稳定性.

基于双层次八叉树的STL模型体素化方法

为满足五轴加工仿真系统与CAD系统的模型数据交换需求,提供高效的复杂初始毛坯建模方式,提出一种面向STL模型的体素化方法。改进了传统的八叉树模型,采用外部层次树型和内部线性的双层次结构表达实体空间,并给出了该双层次八叉树模型的编码计算规则。以STL模型三角面片为体素化对象,通过编码规则建立三角面片和STL实体内部空间与体素节点的映射关系,实现表面和内部体素的快速定位。通过实例证明了算法能够保证生成体素模型的26-邻接性,实验结果表明,与传统的八叉树模型相比,该算法具有更好的时间和空间性能。

快速成形中STL模型的自动修复方法与软件研究

STL数据模型是当今商用RP系统广泛采用的CAD到RP的数据接口，已成为RP工业界的事实标准。由于STL数据格式本身的缺陷、CAD造型过程中的人为错误以及CAD模型表面三角化方法所存在的问题，致使得到的STL文件所表示的面化数据模型常出现错误，导致RP后续的切片、加工过程不能正常进行。在分析STL模型常见错误的基础上，提出了相应的自动诊断和修复的方法，基于VisualC++6.0研制开发了STL模型自动修复的软件系统。

基于STL模型的逆向工程实体建模技术

针对以 STL数据表示的零件模型 ,在分析结构件模型几何特点的基础上 ,提出了一种以几何体素分离与拓扑关系重建为基础的 STL模型逆向工程实体建模技术。通过对三角面片的合并实现平面、柱面、锥面等基本几何体素的分离 ,并利用 Parasolid系统完成体素重构 ,进一步提取几何体素之间的布尔关系 ,从而实现含拓扑关系的产品模型重构。利用这一方法 ,可以实现 RE/RP系统与通用 CAD系统之间的快速集成 。

基于NURBS曲线的STL模型截面轮廓平滑处理技术研究

由于STL文件格式的容易生成且不需要复杂的CAD系统支持,已经发展成为快速成型制造领域数据交换的准标准;但是STL模型的精度与其数据文件的尺寸之间存在严重的矛盾.为了在较小的STL文件下得到较高的轮廓精度,本文提出了一种基于三次NURBS曲线STL模型截面轮廓的重构技术,通过设置直线阈值和转角阈值的方法,分段拟合STL截面轮廓数据,使其截面轮廓具有更好的平滑度和更高的精度.

基于STL模型的表面区域递归拾取算法

针对传统基于立体平面印刷(STL)文件的三维模型表面区域拾取生成算法速度慢、效率低且不易识别裂缝等非正常情况,提出了一种采用递归搜索的表面区域快速拾取算法.该算法利用模型中所有三角面片构造拓扑信息,通过面片相邻和边重合关系递归搜索,对每个满足条件的三角面片只搜索一次,因此大大提高了生成速度,其算法效率达到O(n);还容易识别出STL文件的裂缝等非正常情况,自动生成三维区域轮廓边界环.该算法已在光固化、选择性烧结快速成形等的支撑生成中得到应用,不仅计算速度得以提高,而且工艺质量大为改善,达到了很好的效果.

STL模型特征面片自适应分层算法

为获得聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)异步快速成型机所需的加工路径,提出了一种基于特征面片的Stereo-lithography(STL)模型自适应分层算法。算法根据模型在分层方向上的特征面片和最小加工厚度来确定分层位置和切割平面,无须坐标变换,可沿任意方向直接获取切片两端截面轮廓信息。该算法采用了一种新方法快速分割边界面片,通过轮廓信息整理可得到点轮廓、非闭合环轮廓;闭合环轮廓;闭合环轮廓经三角化后,可封闭切片端面。该算法均采用V isual C++ 6.0实现,经实验证明运行稳定有效。

快速成形技术中基于STL模型的分层算法研究

提出了一种基于STL模型新的分层算法.通过分析STL模型三角形面片之间的邻接关系,建立了有向图,采用递归分层方法实现了具有容错能力的快速分层.为了进一步提高算法的效率,对算法进行了改进,首先,利用所谓信息继承技术确定了每个截面轮廓第一个切割的三角面片;然后,根据每个轮廓环第一个切割的三角面片,直接确定了截面轮廓的正确走向.实验表明,该算法不仅能够高效实现STL模型的分层,而且运行稳定可靠.

STL模型分割截面的三角剖分算法

针对分割STL模型时需要对分割截面进行三角剖分的问题,提出STL模型分割截面的Delaunay三角剖分算法.将截面轮廓围成区域分成一个或多个区域单元,分别进行Delaunay三角剖分,并按STL模型标准拾取三角形.文中算法不用对分割截面轮廓进行复杂的凸划分和多轮廓的单轮廓化处理,提高了STL模型分割截面的三角剖分效率,尤其适合对具有复杂型腔的STL模型的截面进行三角剖分.应用实例表明:文中算法是正确有效的,具有实用价值.

基于分组的STL模型快速切片算法

通过分析现有的STL(stereolithography)模型切片算法的特点,提出了基于分组的STL模型分组切片算法。该算法根据每个三角面片在切片方向的投影值,将整个STL模型分为若干组,以减少在切片过程中对三角面片的遍历次数、排序次数以及求交计算量。同时提出了基于链表的拓扑重建算法,在建立拓扑结构的同时去除了冗余数据。组内建立拓扑结构简化了切片轮廓线的构造过程,从而有效地提高了切片算法的整体效率。通过实验仿真对比分析,证明了该算法的实用性和高效性。

基于三角片拼合的STL网格模型重建算法

采用三角片拼合的方法递增建立网格模型,新增三角片被归纳为5种类型·首先通过半边匹配确定新增三角片的类型;然后针对每一种类型使用不同的方法去除冗余顶点,并同时建立拓扑关系;最后通过顶点数组紧缩消除顶点空隙,将半边hash表转化为半边数组,完成网格模型的重建·该模型为改进的半边结构,具有完整的形状和拓扑信息,可以表示非流形边,是法矢调整、网格分块等后续处理的理想起点·实验结果表明,文中算法高效、鲁棒、可扩展·

基于STL模型垂直切片的支撑自动生成算法研究

针对光固化等快速成形工艺中须对零件加支撑的需求,本文提出一种新的支撑自动生成算法。该算法基于STL模型提取零件的悬吊点、下棱线、待支撑下表面的轮廓线等待支撑区域的关键特征,根据它们在xy平面的投影特征来优化布置分层基准线并进行垂直切片,应用所提出的基于垂直截面轮廓内待支撑边生成支撑多边形的算法,生成相应的变厚度薄壁形支撑。实际应用表明,该算法能够对成形零件的待支撑区域自动添加准确有效的支撑。