基于锥形特征的二维横断面锚杆噪点剔除方法研究

本次研究针对地下洞室扫描采集的激光点云中存在支护锚杆噪点的问题,提出了一种基于锥形特征的二维横断面锚杆噪点剔除方法,设计了洞室二维横断面点云获取和锚杆点云精剔除的过程。首先提取洞室点云的二维中轴线,根据不同位置局部点云密度来自适应截取横断面点云切片,降低单次数据处理量;然后通过构建移动检测窗口,结合支护锚杆的结构参数,初步剔除锚杆点云;再采用基于锚杆锥形特征的噪点精剔除方法,对初步剔除的锚杆点云进行重采样。实验结果表明:构建的移动检测窗口初步识别锚杆噪点数量略多于目视判读的噪点数量,无锚杆漏识别现象;采用基于锚杆锥形特征的噪点精剔除方法,总体上,点云数据精确剔除噪点前后的平均误判值由37.32%降至18.19%,能有效地为地下洞室点云后续进行变形分析提供高质量的点云数据。

二次曲线截面弹身的气动设计及优化

非圆截面弹身外形飞行器是当前飞行器设计的一个重要发展方向。利用平面斜切圆锥获得的二次曲线可以构造圆、椭圆、抛物线及双曲线等典型的飞行器截面形状。采用模线设计方法并引入二次曲线形状控制参数,可以快速简便且精确地构造各种二次曲线弹身形状。发展了一套可以预估横截面为二次曲线的飞行器高超声速纵横向气动力工程计算方法。提出并建立了二次曲线截面弹身飞行器的优化设计模型,并利用相同的优化模型对圆截面、椭圆截面、双曲线截面及抛物线截面外形进行了优化。最后,对二次曲线截面弹身外形飞行器的气动特性进行了比较。

三代核电蒸发器锥形筒体均质性评价

三代核电蒸发器锥形筒体锻件属于变截面异型筒体类大锻件,制造难度大,性能要求高。对调质后锻件各部位进行了检验,其化学成分和性能指标不仅完全满足ASME规范要求,而且具有很好的均匀性。

国产垂面钢领和锥面钢领主跑道截面曲线有待优化

为了解决国产垂面钢领和锥面钢领在钢丝圈运行稳定性、纱线断头率、纱线张力稳定性和钢领、钢丝圈使用寿命等诸多方面与国外产品存在的差距,研究了确定垂面钢领和锥面钢领主跑道截面曲线的解析方法,并计算了国产SGH5 1/2-115型化纤帘子线捻线粉末冶金垂面钢领和ZM-6型纺棉锥面钢领的主跑道截面曲线与国外专利"特殊曲线"的误差,表明其平均相对误差分别为47%和7.4%,得出国产垂面钢领和锥面钢领主跑道曲线有待优化的结论。

变截面摆线传动的齿廓曲率研究

变截面摆线传动是一种可以通过调整变截面摆线啮合副的轴向位置实现无侧隙啮合的新型摆线行星传动。曲率半径是轮齿根切、接触强度及刀具半径等设计和加工的重要参数。在运动学法的基础上,研究了变截面摆线轮齿廓曲面的曲率特性。通过针齿齿廓的曲率和运动参数确定变截面摆线轮齿廓曲面的曲率,建立了内啮合变截面摆线轮齿廓曲面曲率的统一表达式。从变截面摆线轮齿廓曲面轴向线性和非线性的角度,分别以锥形摆线轮和圆弧状/抛物线状鼓形摆线轮为例进行了关于变截面摆线轮曲率的曲率公式推导,进一步给出了数值计算实例。

双圆盘变截面摆线传动啮合原理

利用变截面摆线行星啮合副实现无侧隙啮合的新型双圆盘摆线轮行星传动装置。根据微分几何和齿轮啮合原理,采用运动学法建立了平行轴内啮合行星传动的齿廓啮合方程,给出了已知内齿轮齿廓条件下与之共轭的行星轮齿廓方程的一般表达式。论证了变截面摆线行星传动针齿齿廓半径沿轴向变化时所对应的系列短幅摆线互为等距线。针对变截面摆线传动,给出了针齿半径沿轴向线性变化的锥形摆线轮和非线性变化的鼓形行星轮的设计实例。

基于雷达散射截面约束的气动优化设计

采用拉格朗日乘子法优化设计了雷达散射截面约束条件下的锥形融合气动外形。拉格朗日乘子法中的极小化问题采用动态演化的优化设计方法求解。该方法是一种基于非定常演化的优化设计方法,即在求解非定常流动支配方程的时候同时履行优化过程,较其它基于定常解的优化方法具有高得多的计算效率。其中的雷达散射截面通过求解非结构的笛卡儿网格上的时域麦克斯韦方程来得到,而升阻比则通过求解锥形流方程来计算。通过优化设计,得到了M∞=8.0时,升阻比为4.98,雷达散射截面只有1.66m2的锥形融合气动外形。

异向旋转锥形双螺杆三维造型方法研究

采用端面曲线旋转和模拟机加工法两种方式对锥形双螺杆进行造型,从造型后法向螺棱宽度与设计参数的吻合度和两螺杆装配后螺棱侧隙的均匀性两方面对造型方法的准确性进行了评价,并根据造型过程分析了两种造型方法的不同适用范围。结果表明,两种造型方法均不产生干涉;前者通过对螺棱顶角计算方法进行改进后,不仅得到了与设计参数一致的法向螺棱宽度,还具有更均匀的螺棱侧隙,较适于仿真模拟计算的建模和轴向齿廓形状较简单的锥形双螺杆的造型,后者更适于构建轴向齿廓形状更加复杂的螺杆实体。

武汉天河国际机场T3航站楼圆锥式变截面钢柱分节吊装施工技术

以武汉天河国际机场T3航站楼为研究背景,根据设计需要将钢柱设计为圆锥式变截面钢柱,采用MIDAS/GEN有限元软件对圆锥式变截面钢柱分节吊装进行模拟计算。由于倾斜钢柱的吊装稳定尤为重要,因此对钢柱拼接、吊装施工步、模拟受力分析、吊装就位等关键施工点与安全点提出了更高要求。只有倾斜钢柱精确安装才能保证结构的安全、立面的造型。

基于SolidWorks的旋塞阀流道截面积计算方法研究

旋塞阀是用带通孔的旋塞作为启闭件,通过旋塞与阀杆的转动实现启闭动作的一种阀门。阀杆旋转,使旋塞开口与阀门的流道形成了大小不同的流通截面,以此来改变流体的流量大小。研究了旋塞阀旋塞旋转时形成的流通截面面积的计算方法。旋塞转过角度不同,打开的流道截面形状不同,很难快速准确计算出相应面积,对流体流量的控制难以把握。提出基于SolidWorks软件三维建模方式,将旋塞流道与密封衬套流道实体化,利用流道模型的装配体模拟流道面积的变化,运用布尔运算求得两流道模型共同实体,计算旋塞阀旋塞转过不同角度时流道截面积方法,计算速度快,结果准确。

武汉天河国际机场T3航站楼结构设计

武汉天河国际机场T3航站楼总建筑面积49.5万m^2,东西向长度约为1 200m,南北向宽度约为245m,建筑高度41.1m。介绍了T3航站楼的结构布置、设计思路、分析手段及构造措施。针对轨道交通隧道下穿航站楼带来的设计及施工难题,提出了相应的解决方案及处理措施。解决了本工程自由曲面空间网格屋盖设计中的关键问题,包括屋盖风荷载数据处理、模型参数化构建、网格优化、节点快速设计、复杂节点力学性能分析及试验等方面。为保证本工程巨型圆锥形变截面钢管(混凝土)斜柱的稳定性和安全,进行了设计方法研究,并提出了一种新的基于规范公式并考虑整体空间作用的分析方法。