水上飞机水面降落全过程力学特性数值研究

数值方法模拟水上飞机的水面降落运动姿态和受力的全过程,是结合了水汽两相流、运动学和动力学的复杂问题。采用基于Fluent商用软件开发的整体运动网格方法结合VOF方法进行自由面捕捉,采用六自由度模型进行运动状态模拟,对某型水上飞机水面降落的全过程进行了数值模拟,得到了较好的模拟结果,验证了整体运动网格方法在处理水上飞机水面降落问题时具备良好的适应性。通过模拟得到过载曲线、运动状态参数和水面状况,将降落过程划分为冲击、滑水、漂浮3个阶段,并通过对各阶段的分析总结出对水面降落过程的一般性认识,以期为水上飞机的设计研发提供方法和参考。

全球(Z)双三次数值模式的设计与个例模拟(Ⅱ):个例模拟结果分析

引入双三次数值模式:通过"双三次曲面拟合—时间步长积分—双三次曲面拟合—……",实现成为一种新算法的数值模式。在球面Z坐标系上,给出全球经纬网格双三次数值模式的一个设计。全球(Z)双三次数值模式采用非静力、全可压、干/湿绝热大气运动动力框架,并采用显式水平方向准拉格朗日/垂直方向欧拉时间积分方案,用NCEP再分析资料做初值场,初步模拟出从极地到热带的基本大气环流。模拟试验表明:因大气运动本质上是非线性的,当限定模式大气作线性"一次运动"时,个例模拟无须任何平滑;但限定模式大气作"三次运动"时,必须有适当平滑。本文认为,未来双三次数值模式可按场变量双三次曲面曲率,以判断采用符合物理诠释的局域(或单点)平滑;又若大气非线性运动不稳定区恰是天气系统发源地,则全球多重/时变套网格双三次数值模式是今后研究的方向。

基于运动历史图的网格变形视频重定向

保持时域连贯性与保证图像空域的重建质量在视频重定向中至关重要。针对这个问题,提出一种基于运动历史图的网格变形方法进行视频大小的调整。通过估计帧间摄像机的运动,将视频帧对齐在时间轴上,构造全局运动模型,从而获得全局运动历史图;利用运动历史图来顺序指导单帧图像形变,将单帧图像的放缩问题转换为网格变形问题,通过构造一系列约束条件在网格上建立保持整体形状的最优化模型,实现背景的时间连续性的同时又有效地保持运动对象的形状。测试结果显示无论是处理静止的视频还是具有复杂运动的视频,该方法都能获得令人满意的结果,且能实现对视频流的实时处理。