Construction of Endpoint Constrained Cubic Rational Curve with Chord-Length Parameterization

This paper discusses the problem that constructing a curve to satisfy the given endpoint constraints and chord-length parameters. Based on the research of Lu, the curve construction method for the entire tangent angles region （α0, α1）∈（-r, r）×（-r, r） is given. Firstly, to ensure the weights are always positive, the three characteristics of cubic rational Bezier curve is proved, then the segment construction idea for the other tangent angles are presented in view of the three characteristics. The curve constructed with the new method satisfies the endpoint constraint and chord-length parameters, it＇s G1 continuous in every segment curve, and the shapes of the curve are well.

凸域内的平均随机弦长及其极值

为研究在不同随机意义下平面凸域内的平均随机弦长问题,以圆域、正三角形域、矩形域、正方形域为例,用定义法得到这些凸域内的各平均随机弦长。用弦幂积分及其不等式,讨论了任意凸域内5种平均随机弦长的极值问题,并建立了相应的不等式。在此基础上,提出了2个猜想。

一类弧长与弦长成比例的曲线的构造

从河流的弯曲现象出发,分别在平面直角坐标系与极坐标系下构造了一类弧段上任一点到起点的弧长与弦长成π倍的理想曲线,探讨了该类曲线的存在性与唯一性.最后,将所得结论推广至空间中弧长与弦长成k倍的情形.

叶栅稠密度对多叶片轴流泵叶轮内外特性的影响

为了研究叶栅稠密度对多叶片轴流泵叶轮性能的影响,揭示叶轮进出口基于质量流量加权的速度随叶栅稠密度变化规律的机理,获得叶轮进出口压力脉动随叶栅稠密度的变化规律。采用SST k-ω湍流模型,在特定弦长和特定栅距两种情况下对不同叶栅稠密度多叶片轴流泵叶轮进行了三维非定常数值分析。研究结果表明:在一定范围内,叶轮扬程系数、轴功率与叶栅稠密度均呈正相关分布,效率呈抛物线分布;叶轮进口压力脉动系数随叶栅稠密度的增加呈负相关分布,而叶轮出口反之;此外,叶栅稠密度的增加可有效提高叶片背面最低压强,能明显改善叶轮空化性能;特定栅距下,扬程系数在轮缘叶栅稠密度为1.53时达到最大值0.432,效率在轮缘叶栅稠密度为1.21时达到最大值93.47%;特定弦长下,扬程系数在轮缘叶栅稠密度为1.42时达到最大值0.415,效率在轮缘叶栅稠密度为0.89时达到最大值93.32%;在相同叶栅稠密度下,两种情况的叶轮内外特性呈现较为明显的差异。该研究可为多叶片轴流泵叶轮设计过程中叶栅稠密度的选取提供一定的参考。

基于点云曲面的定角度自动铺丝路径规划

研究了点云曲面自动铺丝路径规划,提出了使用移动最小二乘投影法投影初始路径的直接投影法。对点云切片法加以改进,提出了点云投影切片法。利用三次B样条插值算法拟合投影点生成初始路径,并提出弦长细分投影的等距偏移算法。针对偏移路径无法到达曲面边界的问题,提出基于路径样条线末端延伸的边界处理方法。最后通过CATIA的逆向工程模块实现了算法的可视化,建立了三维建模软件与路径规划算法的系统关系。

基于中点弦测法的中低速磁浮轨道不平顺误差研究

中低速磁浮轨道10 m弦测值作为评价轨道几何平顺性的标准时,由于弦测值在幅频范围内存在畸变并受基准线选取的影响而产生较大误差。本文推导了弦测法“以小推大”的传递函数,进一步定义了“以小推大”及其逆推算法的误差放大系数;分析了弦长、矩阵维度对误差积累特性的影响,结合传递函数分析不同波长对误差的敏感性差异,并通过数值模拟进行验证。结果表明:“以小推大”算法及其逆推算法在传递函数为0的波长范围内误差积累较严重,轨道不平顺功率谱密度出现阶跃信号;随着矩阵维度的增加,“以小推大”逆推算法的误差快速积累,推得的小弦长越小则误差积累越小。应用“以小推大”算法时应减小大小弦长比值;对于“以小推大”逆推算法,要减小采样步长、可换算最小弦长以及矩阵维度。

变形翼面内变形的研究现状及关键技术

变形机翼作为未来飞机设计的重要发展方向之一,其机翼面内变形的研究得到了广泛关注。本文分别从变展长、变掠角、变弦长、组合变形四个方面进行分析,阐述面内变形机翼的国内外研究现状,归纳总结变形机理及优缺点,分析其发展趋势。针对该领域的研究现状以及变形机翼的应用要求,提出变形机翼亟待解决的关键技术,包括变形蒙皮技术、变形机构、智能驱动器、传感器和控制网络,阐述各关键技术的应用要求,分析其现存问题,并对未来发展方向进行展望,为面内变形机翼的设计和应用实现提供参考。

采用变弦长叶片设计的多翼离心风机叶轮改进与优化

针对多翼离心风机蜗壳宽度大、叶片短引起的轴向进气流量分布不均匀和叶道回流现象,提出变弦长叶片的设计方法,以多翼离心风机叶轮为研究对象,开展了叶轮前缘的参数化优化。使用有5个控制点的贝塞尔曲线构建叶轮前缘,建立了支持向量回归代理模型,设置了效率与静压的优化目标,通过遗传优化算法对选取的控制点参数进行了优化。设计结果表明:变弦长叶片设计提升了多翼离心风机的通流能力,体积流量最大提升至35.7 m^(3)/h。流场分析发现,变弦长叶片设计的叶轮沿叶高方向的流量分布更均匀,特别是在靠近轮盖侧速度小于0的区域,流量几乎消除,轮盘截面的通流占比提升29.8%,叶道回流现象得到明显改善,变弦长叶片叶轮的做功能力更强。优化后,变弦长叶片多翼离心风机的气动性能得到显著提高,大流量方向的工况范围得以拓宽,小流量工况下的效率提升了4.9%,风机的静压能力最大提高了91.1 Pa。研究为多翼离心风机内部流动控制、多翼离心风机变弦长叶片优化设计提供了理论基础和工程实践。

钢纤维混凝土管片宏观性能和孔结构研究

为研究钢纤维混凝土(SFRC)管片的力学性能与孔结构、电阻率的关系,对不同钢纤维掺量的SFRC立方体试件进行孔结构试验和电阻率试验,根据孔隙弦长频率、含气量随着钢纤维掺量的变化规律,建立钢纤维混凝土平面模型,分析不同钢纤维掺量下混凝土的力学性能和孔结构特征。结果表明钢纤维加入混凝土中会引入较大的孔隙,同时能细化孔结构,这有利于提高SFRC管片的残余抗弯强度和可靠度;SFRC管片的抗压强度随分形维数升高而降低,二者成指数关系,决定系数达到0.901;SFRC管片的电阻率和残余抗弯强度、可靠度成负相关,决定系数均超过0.980。

炮弹尾翼弦长对气动特性的影响

为研究炮弹新型尾翼结构,其弦长对气动特性的影响。基于尾翼稳定的要求,利用计算流体力学(CFD)进行数值模拟,在验证数值方法的基础上,对不同尾翼弦长的炮弹流场进行了数值模拟,并对计算结果进行对比分析。结果表明:基于计算模型的可靠性,将尾翼弦长分为前、后弦长,在固定总弦长、增加后弦长时,阻力系数与升力系数均随之减小;在固定前弦长、增加后弦长时,具有减阻增升增稳作用。研究结果为不同结构限制下的弹体设计提供参考依据。

一类新的r-K-泛圈图

在现有研究的基础上,推广并构造一类r-K-泛圈图,其中K=(2,2,4,4,4,4,2,2,(2^(μ),2^(μ),2^(μ),2^(μ+1),2^(μ+1),2^(μ+1),2^(μ+1),2^(μ))等.

悬链线理论在大弦倾角滑索设计计算中的应用

滑索理论主要有抛物线理论和悬链线理论,悬链线理论对大弦倾角滑索具有更高的计算精度。通过滑索受力特性分析,对无荷状态下悬链线方程进行详细推导,得出滑索线形的双曲余弦函数方程,进而求出滑索安装参数的计算公式。结合工程应用实例,对跨度为315 m大弦倾角滑索,设定的初始水平拉力分别为5000、7000和9000 N,计算三种水平拉力下的悬链线方程和安装参数,并绘制三种水平拉力下滑索的线形。结果表明,该方法对大弦倾角滑索的设计、制造和安装具实践参考意义。

天然气油基水合物浆液流动实验

为了解决高压油气混输管道中天然气水合物堵塞的问题,利用中国石油大学(北京)新建的中国首套高压(设计压力15 MPa)天然气水合物实验环路进行了天然气油基水合物浆液流动实验,探究了压力、流量等因素对天然气水合物浆液流动、堵管趋势以及堵塞时间的影响,并利用实时在线颗粒粒度仪监测了天然气水合物浆液生成过程中体系内天然气水合物颗粒粒径的变化趋势。实验结果表明:压力越高,天然气水合物堵管时间越短,天然气水合物的堵管风险增大;增大流量可以减缓天然气水合物堵管趋势,降低天然气水合物堵管的概率,但存在"临界最低安全流量"现象,即当流量大于某值时,天然气水合物不会发生堵管,流体以浆液的形式在环路中流动。反之,则会发生天然气水合物堵管事故;在天然气水合物生成过程中天然气水合物颗粒的粒径(弦长)分布会发生显著变化,天然气水合物颗粒间的聚并是导致天然气水合物浆液发生堵管的主要原因。

磨削螺杆转子砂轮截形计算与仿真验证

介绍了螺杆转子成型磨削原理,并给出成形砂轮截形计算的基本流程.再利用啮合原理推导建立了螺杆转子螺旋面与砂轮回转面的接触线方程式,从而计算得到成型砂轮截形曲线.详细论述了用分段累加弦长参数的数值计算方法,对砂轮截形进行计算,避开对转子截形曲线各离散点直接求导的困难,提高了计算效率.最后以某非对称型线螺杆阴转子为例,对砂轮截形进行计算绘制,并通过仿真加工检验计算的正确性,同时进行干涉判断.该方法也为螺杆转子后续的有限元分析和虚拟测试实验提供了精确的实体模型.

气液鼓泡床反应器中气泡行为光纤探针测量方法

本文分别采用电导探针和光纤探针测量气液鼓泡床反应器中的气含率、气泡速率和气泡弦长等气泡行为,结果表明光纤探针对气泡具有响应迅速、阶跃显著的特点。将光纤探针信号进行方波化处理,探针在气相中的采样点数与总采样点数之比即为局部气含率,再沿径向积分可得平均气含率,以压差法测得的平均气含率为基准,光纤探针比电导探针准确性更高。将改造后的光纤探针应用于高温、高压、液相为有机体系的气液鼓泡床反应器,测得该反应器的气含率呈中心及边壁低、0.4倍半径处最大的抛物形分布。因此,开发的光纤探针可用于高温、高压、液相有机体系中气泡行为的测量。

基于在线颗粒分析仪的水合物生成特性实验研究

利用先进的在线颗粒分析测量仪探究了水合物生成过程中颗粒弦长的变化情况,研究了流体流速、阻聚剂加剂量和含水量对水合物生成过程中颗粒的影响,从而找出水合物的生长规律。实验结果表明:该设备可以定量地表征水合物生成过程中颗粒的聚并情况;流体流速、阻聚剂浓度和含水量等因素对水合物的生成过程都有一定的影响,其中阻聚剂和含水率对水合物颗粒粒径大小及分布的影响较大,而在加剂条件下流速对水合物颗粒粒径的影响程度减弱,但较低的流速仍会导致水合物颗粒的聚并现象。

基于精化曲线累加弦长的角点检测技术

提出基于曲线累加弦长来检测角点 ,可以使得检测结果具有旋转不变性 ,隐式精化曲线策略可以显著改善角点检测算法的计算精度 ,从而增强角点检测结果的可靠性 具体给出了一种基于精化曲线累加弦长的角点检测方法 ,并对其可行性进行数学论证 ,同时提出了一种区别圆角和尖角的实用技术 实验结果表明 。

Akima曲线插补中的空间曲线多项式生成方法研究

基于Akima算法计算简便、生成曲线唯一且平滑自然的优点,将其应用于数控机床的曲线插补。通过参数化方法获取参数,再应用Akima算法建立参数与坐标数据的多项式,完成对该插补算法的空间曲线描述。针对参数化方法的选取,通过Matlab仿真实验,比较了累加弦长参数化方法和修正弦长参数化方法对生成Akima曲线的影响,仿真实验结果表明,修正弦长参数化方法相比于累加弦长参数化方法总体上更接近理想曲线,且误差波动小。

风力机叶片气动设计及偏载计算

风力发电机组叶片的气动特性直接影响到机组效率,考虑了风力机叶片气动损失,运用Schmitz方法对1MW定桨风力发电机组的叶片进行了气动设计。叶片从叶根到叶尖采用了不同翼型,以满足叶片强度和气动性能的要求。不同翼型之间采用了3次样条插值后的过渡翼型,同时叶根和叶尖也进行了处理,以满足工艺和实际的要求。在所设计的风力机叶片的基础上,计算了风力机的偏载特性,由于风力机起动与空载时,Schmitz方法误差较大,该文采用了Schmitz理论的扩展算法来计算风力机的偏载特性。设计结果表明,基于Schmitz理论设计的多翼型风力机叶片考虑了叶片的损失,方法简单,计算出来的叶片弦长和扭角符合实际叶片的规律。采用了扩展算法后的偏载特性曲线,考虑了各种损失,与实际风力机表现的特性规律相符。

基于轮廓重构和特征点弦长的图像检索

轮廓描述法作为形状检索中最为关键的步骤,应体现目标的整体形状信息和重要特征点信息,并具备对噪声干扰的鲁棒性.提出一种基于轮廓重构和特征点弦长的图像检索算法,首先在目标轮廓提取的基础上分析轮廓的能量保持率,并进行轮廓的降维重构处理,从而减少了随机噪声造成的轮廓畸变.然后,通过新定义的支持域来计算轮廓点的特征强度,并分析了支持域半径与特征点提取结果的关系,从而筛选出有效的轮廓特征点.最后,根据轮廓点和相应特征点间的弦长关系构造轮廓特征函数,经相应处理后,最终得到的形状描述子满足不变性要求.大量实验结果表明,该算法无论是在常规样本库中,还是在噪声样本库中都具有更优的检索性能.