基于特征点动态选择的三维人脸点云模型重建

针对典型的点云配准方法中伪特征点过多导致配准效率低和配准结果不精确的问题,提出一种基于特征点动态选择的三维人脸点云模型重建方法。该方法在粗配准阶段,采用动态特征矩阵求解法获取粗匹配特征变换矩阵以避免伪特征点的干扰。在精配准过程中,采用二次加权法向量垂直距离法在人脸流形表面选择更有效的特征点以减少伪特征点的数量,并采用基于特征融合与局部特征一致性的迭代最近点方法进行精配准。经过对比实验验证了算法的可行性,实验结果表明,该算法能够实现高精度且快速的三维人脸点云模型重建,且均方根误差达到1.8165 mm,相较其他算法,其在模型重建精度和效率方面都有所提升,具有良好的应用前景。

胶凝砂砾石坝层面效应及其稳定性研究

以莆田萩芦溪西音水库工程拟建胶凝砂砾石坝为例,概化出静力刚体极限计算模型,并按建基面及不同高程处胶凝砂砾石填筑面进行坝体抗剪断系数与上下游垂直正应力计算分析。结果表明:同一水位荷载时,上游面垂直正应力随胶凝层面所处坝体高程位置升高而减小;当胶凝层面位置一定时,上游面垂直正应力随荷载水位升高而存在降低的趋势。坝基面抗剪断系数及坝踵处正应力随库水位升高而减小,坝趾处正应力随库水位升高而增大;工程建设及正常营运过程中,建议采取相应措施监测及检测胶凝砂砾石坝层面效应。

直立式废旧轮胎胎面挡土墙(无加筋/加筋)抗震性能试验对比研究

为了解废旧轮胎胎面挡土墙的抗震性能,促进模块式废旧轮胎胎面挡土墙在高烈度地震区域的推广应用,针对直立式废旧轮胎胎面挡土墙(无加筋/加筋)开展抗震性能试验对比研究。基于相同的测试条件,分别建立了直立式废旧轮胎胎面挡土墙和土工格栅加筋废旧轮胎胎面挡土墙的两种振动台试验模型,考虑近场什邡地震波和远场松潘地震波的作用,研究不同地震强度下的墙体加速度、侧向位移、残余变形、墙后填料加速度、竖向沉降和墙背动土压力的响应特征,并与传统悬臂式刚性挡土墙的动力响应特征进行对比,综合评价以塞土轮胎为墙体面板的废旧轮胎挡土墙的整体抗震性能。得出直立式废旧轮胎胎面挡土墙(无加筋)挡土墙抗震性能较弱,而直立式废旧轮胎胎面挡土墙(加筋)整体抗震性能显著提高。

基于SLA打印的光敏树脂FCCZ单胞力学性能的研究

本研究基于型号为PRO-BLK 10的光敏树脂材料的立体光刻技术(SLA)打印成型的面心立杆立方(FCCZ)单胞的力学性能。通过材料准静态拉伸与压缩实验获得PRO-BLK 10材料的主要力学性能参数。通过FCCZ单胞准静态压缩实验,比较不同长径比(L/D)FCCZ单胞的破坏模式。基于实验结果计算并比较不同长径比FCCZ单胞的等效应力-应变关系、极限压缩强度和等效弹性模量。结果表明,SLA打印FCCZ单胞的最大等效应力随着长径比的增加而增加。基于对FCCZ单胞等效弹性模量和破坏模式的分析,将10种不同长径比的FCCZ单胞试样分为三组。相同破坏模式下FCCZ单胞的等效弹性模量近似等差数列式增加,不同破坏模式下其等效弹性模量具有显著的差异。

全站仪半盘位观测竖盘指标差计算方法研究

高速铁路轨道多采用全站仪半盘位观测,全站仪的竖盘指标差无法通过全站仪的盘左和盘右观测直接消除,会对轨道测量的结果产生严重影响。为了解决上述问题,根据轨道测量自由设站的特点,以及竖盘指标差对高程测量的影响规律,提出一种轨道测量全站仪半盘位观测的竖盘指标差计算方法。研究结果表明,轨道测量全站仪半盘位观测的竖盘指标差计算方法理论严密、过程简单、算法可行且计算准确,不仅削弱了竖盘指标差对轨道测量的影响,提高了自由设站和相邻测站间的高程精度,使CPⅢ控制点的高程不符值和相邻测站间高程搭接误差均小于2.0 mm,而且避免了轨道测量前的全站仪检校,节省15 min的作业时间。

卫星三平面法动平衡试验方法及在轨实践

对于安装低转速、大质量旋转载荷的卫星而言,旋转舱体的动不平衡对其在轨的姿态稳定性有重大影响,因此动平衡试验是该类卫星的重要试验之一。提出基于立式动平衡机的三平面动平衡试验配平方法。与传统配平方法相比,该方法从动不平衡的原理出发,能够充分解耦静不平衡量与偶不平衡量,有效减小配平次数、降低配平质量并获得更优的动平衡指标。该方法通过某型号批产卫星的试验实践,卫星在轨运行良好,验证了该方法的有效性及实用性。

近距离煤层垂交工作面开采覆岩破坏规律研究

为研究近距离煤层垂交工作面下层煤开采后覆岩破坏高度以及形态变化,以金达煤业10403工作面为研究对象,通过开展相似模拟实验,阐明了近距离煤层群开采过程中覆岩破坏形态特征及高度发育规律。研究结果表明:(1)当近距离煤层开采导致煤柱失稳后,相邻工作面垮落带在水平方向上横向贯通,覆岩破坏形态呈现接近“马鞍形”形态。(2)近距离煤层垂交工作面开采覆岩破坏高度发育可分为4个阶段:孕育阶段、缓增阶段、陡增阶段、稳定阶段,呈阶梯形上涨趋势。(3)提出了近距离工作面垂交工作面覆岩破坏高度判定方法并论证其准确性。

面板堆石坝垂直缝失效后集中渗流特性研究

面板坝结构缝是大坝防渗体系的重要组成部分,也是最薄弱环节,其一旦失效对大坝安全影响巨大。以某面板堆石坝为例,运用有限元计算方法,对垂直缝失效位置、缝宽、缝长及垫层区渗透系数等典型特征进行模拟分析,分析了止水失效后渗流场规律及其渗透稳定性。结果表明,单缝失效时,垂直缝位置、缝宽、缝长及垫层渗透系数等与各渗流控制要素呈正相关,其中缝长及垫层渗透系数的相关性最显著;多缝同时失效时,开裂面板处流量可应用单缝失效结果求和计算而得,且结果偏于安全。同时,建议垫层渗透系数宜取1×10^(-5)m/s或略小。结果可为类似工程设计、施工提供参考。

超大直径全断面竖井掘进机分级开挖刀盘结构设计及应用

为了匹配掘进机驱动系统的国产化、通用化,降低制作难度,缩短生产工期,开发出一种采用常规动力系统且能满足驱动要求的超大直径全断面竖井掘进机分级开挖刀盘。依托国内某竖井项目工程,基于分级开挖的设计方法,研制出一种采用5.3 m主轴承驱动、直径21.85 m内嵌滑动刀箱的分级开挖刀盘。该分级开挖刀盘通过滑动刀箱上下伸缩控制滚刀位置高度的变化,使每一次破岩只有部分滚刀参与,达到降低刀盘掘进时所需的转矩和功率的目的。在实际工程应用中,刀盘掘进转矩小于17000 k N·m,最大日进尺为1.8 m,平均日进尺约为1 m,刀盘应用效果较好。最后,根据实际应用效果指出分级刀盘设计存在的不足和需要改进的地方。

竖式风扇面板注射模设计

针对竖式风扇面板因形状细长而导致注射成型变形的问题,使用热流道转普通流道的方式进浇;为了避免型腔填充不足现象,成型塑件横格栅和深度较深的筋位采用镶件;为方便成型零件加工,动模型芯采用镶拼结构;为简化斜推机构,斜推座采用滑板和旋转轴结构,并在分型面上设置合模间隙和排气槽排出型腔内气体。经实际生产验证,模具运行平衡,成型的塑件质量好,为类似塑件模具设计提供了参考。

孤岛工作面回风巷围岩控制与支护技术

以鹤壁四矿2604孤岛工作面回风巷为研究对象,采用FLAC3D模拟了巷道围岩的垂直应力,得出了巷道垂直应力与围岩深度的关系曲线。围岩垂直应力峰值点位置相差较大,顶板和采空侧围岩深部垂直应力趋于一定值,煤柱边缘垂直应力较小。针对围岩破碎,顶煤厚度大,提出了高强高预紧力锚杆与斜拉锚索梁结构联合控制技术,使浅部围岩与深部围岩形成统一的承载结构,矿压观测结果:顶底板相对移近量为215mm,两帮相对移近量为157mm,顶板离层量为35mm,为类似条件下的巷道支护提供借鉴。

KVC1050N立式加工中心有限元分析与模态试验

采用ANSYS分析软件,针对KVC1050N立式加工中心分析了各部件之间刚性连接和柔性连接的两种振动模态。着重介绍了柔性连接时固定、滚动和滑动三类结合面特性的等效处理,分析了结合面对整机动态特性的影响;并将有限元分析结果与模态试验结果进行了对比,结果表明刚性连接的计算结果与试验值相差甚远,而柔性连接的计算结果与试验值比较吻合,进一步说明分析机床整机动态性能时不能忽略结合面的影响。最后在分析和试验结果的基础上指出了整机结构的薄弱环节,为后续的机床优化设计提供依据。

车载导弹垂直发射系统双面导流器

为研究车载导弹垂直发射过程中燃气射流对双面导流器和周围地面的热冲击和动力冲击效应,采用燃气射流动力学方法,使用网格弹性变形方法和网格再生方法相结合的动网格技术,对导弹发射过程中双面导流器周围的流场进行了数值计算,得到了发射过程中导流器周围流场的温度和压强分布情况。将计算结果与相关实验结果进行对比表明:所用的计算方法是正确可行的,且能够有效保证导弹发射过程中的计算精度及计算效率。

新型浮式系缆装置关键技术及可靠性分析

水位的瞬间变幅对水电站下游直立式码头靠泊安全影响巨大。借鉴船闸浮式系船柱原理提出了新型码头浮式系缆装置,在浮筒上对称地设4个弹簧平衡装置,可有效解决在较大系船缆绳拉力情况下,装置升降过程的不平衡阻力等关键技术问题。经依托金沙江水富港综合码头进行理论计算和模型实验验证表明,该技术是可行的,并可在类似工程中推广应用。

面板堆石坝面板竖缝特性对面板应力变形影响分析

采用三维有限元方法,研究了面板竖缝特性对面板堆石坝中面板应力变形的影响。基于类似子结构法概念,建立了精细模拟面板及其分缝特性的三维有限元分析方法。针对马来西亚巴贡面板堆石坝,计算了多种面板竖缝宽度和填料的方案,得到坝体和面板的应力变形。计算结果表明,面板竖缝几何尺寸和填料特性对面板的挠度、顺坡向应力、水平向压应力和周边缝张合变形影响不大,而对面板的水平向拉应力和竖缝压缩量影响很大;面板竖缝填料变软和宽度增大均会导致面板的水平向压应力减小,而竖缝压缩量明显增大;采用软木作为填充材料较之填充硬木,可以大约降低一半的压应力;面板竖缝宽度及其填料特性对同期填筑的面板、特别是邻近的面板水平向压应力影响较大。

超高面板坝面板临界挠度探讨和设计改进

新近建成的一批坝高大于150m的面板坝的面板都发生了沿垂直缝的挤压破坏问题,因此,避免面板发生挤压破坏成为超高面板坝设计中有待解决的重大设计课题。通过分析面板发生挤压破坏的工程实例,提出了面板挤压破坏的临界挠度,通过控制挠度来控制面板压应变,避免面板发生挤压破坏;还提出了超高面板坝防止面板挤压破坏的具体设计改进方法。

鱼骨状水平分支井分支初始段的优化设计

随着鱼骨状分支井的应用越来越广泛,对鱼骨状分支井的设计提出了更高的要求。在鱼骨状水平分支井的设计中,分支初始段的形态关系到管柱重入问题、岩屑的堆积问题以及分支井眼与主井眼连接处井眼的稳定性问题,因此,分支初始段设计的合理与否在鱼骨状水平分支井的设计中显得尤为重要。对影响鱼骨状水平分支井分支初始段设计的因素进行了分析,通过对分支初始段长度、配合不同工具面角、造斜率关系进行研究,对分支初始段进行了优化设计,给出了符合实际设计要求的分支初始段长度和所需工具面角的取值范围,以上研究对鱼骨状水平分支井的设计有一定的参考价值。

Halin图的有点面约束的边染色

研究了Halin图的有点面约束的边染色,给出了Halin图的有点面约束的边染色色数的一个精确结果.

人眼定位算法与人脸图像标准化

提出了一种改进的人脸图像标准化算法.该算法先利用改进的人脸图像的垂直灰度积分投影确定脸的左右边界,再根据人脸图像的水平灰度投影曲线来确定眼睛的大致高度.利用由上述方法得到的参数对人脸进行第一次裁剪,然后对人眼精确定位,最后对图像进行旋转、剪切和缩放,获得人脸的标准图像.采用ORL人脸数据库进行仿真实验,结果表明,该算法消除了背景、头发等干扰,保留了人脸识别所需的主要信息,有利于后续的特征提取与识别.

基于光照分类的可变光照下人脸识别方法

针对人脸识别中的光照变化问题,借鉴"分而治之"的思想,提出通过光照分类来提高不同光照情况下人脸的识别率。根据人脸图像灰度随光照变化的分布特点,将图像划分为三类:无偏光类、左偏光类和右偏光类,分别在不同的光照子集中对人脸图像进行处理与识别,并在YALEB人脸库上完成实验验证。结果表明,该方法不需要进行光照归一化处理,有效减弱了光照不均匀对人脸识别的影响,在提高识别率的同时降低了运算量,识别率可从未分类前的86.7%提高到99.6%,对于可变光照下的人脸识别有一定的应用前景。