逆向工程中点云特征提取技术研究

点云数据的特征提取是逆向工程领域中的一项重要研究内容,为几何分析、数据分割、曲线匹配和拼接、曲面重建等几何处理提供依据,对后期精确的点云配准、模型重建等研究起关键作用。重点研究分析了基于法向量、曲率点特征直方图PFH和快速点特征直方图FPFH等不同点云特征描述参数的点云特征提取技术,为后续的研究和改进形成新的设计思路提供参考。

课时大幅压缩条件下探索如何上好“道路工程”这门课

“道路工程”这门课是我校道路桥梁与渡河工程专业的一门专业背景课程,在新的培养方案下,该课程的学时大幅度压缩,在这样的条件下,如何将繁多的教学内容完整有效地传授给学员,作者结合自己的教学经验,提出了几点个人的做法,以期与同行进行交流。

基于DEA的工程装备保障分队训练评估方法研究

由于目前的工程装备保障分队训练评估指标体系比较粗糙,评估方法不科学,不能满足工程装备保障分队训练的要求,基于DEA方法构建了工程装备保障分队训练评估模型。根据工程兵部队训练数据,从士兵方面,分析了决策单元的DEA的有效性,并基于实例分析结果,总结和探讨目前工程装备保障分队训练中存在的各种问题。

自适应粒子群算法求冗余机械臂逆运动学解

以正向运动学方程为基础,冗余机械臂逆运动学解问题转换为等效最小值问题,提出一种自适应粒子群算法求解该问题。为了保持粒子群的活力,在算法内引入弹射操作。如果粒子满足设定自适应判别函数,粒子将按概率被从当前位置发射到较远区域。为了配合弹射操作,提出一种新的粒子优劣的判断机制,使得粒子可以被弹射飞出可行域。数值实验表明,算法具有较强的全局搜索能力和较快的搜索速度,是求解冗余机械臂逆运动学解的一种有效方法。

TiH2含量对Al/PTFE动态力学性能和撞击感度的影响

采用混合压制烧结法制备了4种不同TiH2含量的铝/氢化钛/聚四氟乙烯(Al/TiH2/PTFE)试件,并基于分离式霍普金森杆和落锤冲击实验,对反应材料的动态压缩力学性能、撞击感度及反应特性进行了研究。实验结果表明,4种材料均存在应变硬化和应变率硬化效应,随加载应变率的提高,材料屈服强度和硬化模量增大。相同加载应变率下,材料屈服强度随TiH2含量的增加而增高,材料压缩强度则先增高后降低,TiH2质量分数为5%时材料压缩强度达到最大值166.4 MPa,比Al/PTFE强度提高6.8%。在一定含量范围内(小于5%),加入TiH2有助于提高Al/PTFE材料撞击感度和能量释放水平,而TiH2质量分数大于10%时,材料撞击感度和反应剧烈程度则逐渐降低。与Al/PTFE相比,含TiH2试件反应火光周围有明显的火星喷溅现象,且此现象TiH2含量越高越显著。

一种基于特征统计的动态伪装效果评估方法

现有的伪装效果评估主要针对静止的单幅图像,不能很好地模拟侦察人员对目标的判读过程。结合Mean shift目标跟踪技术,提出一种基于特征统计的动态伪装效果评估方法。该方法通过统计目标与背景8联通域的相关性特征数据,建立归一化联合高斯分布,利用概率密度的分布范围评估目标伪装效果。计算联合分布的概率密度时,提出对数放大概率,解决了高维联合分布概率密度数值敏感度低、不便于阈值设定的问题。引入样本更新策略,使样本库按照一定的概率随机更新,从而较好地适应了由于季节交替等因素引起的背景大范围变化。实验过程分别对某一指挥车实施1级伪装、2级伪装和3级伪装。采集数据后计算其对数放大概率并对曲线作出统计,结果表明:实际中划分的3种伪装状态与依据3σ准则预先设定的3种伪装状态完全对应;该模型能够有效反映出目标的伪装效果。

一种能量回收回路蓄能器回收效率研究

为了研究某液压制动能量回收回路中蓄能器的能量回收效率,通过计算分析和台架实验验证,研究了蓄能器稳定性特点、不同转速下蓄能器的制动能回收效率和压力与马达排量对蓄能器制动能量回收效率的影响。实验结果表明,该蓄能器回路在制动初始转速为160~190 r/min的能量回收效率明显较高;马达排量对于制动初始转速较高时的能量回收效率影响较大,对制动初始转速较低时的能量回收效率影响较小;系统压力对于制动初始转速较低时的能量回收效率影响较大,对制动初始转速较高时的能量回收效率影响较小。

轮边驱动液压混合动力车辆能量回收系统性能研究

合理配置系统各主要参数,是影响混合动力车辆制动性能及节能效果的关键问题。以轮边驱动液压混合动力车辆为原型,分析了轮边驱动液压混合动力车辆能量回收系统的工作原理,以原型车的1/4为基础,对辅助动力元件(蓄能器)、二次元件(液压泵/马达)的参数进行了理论分析;建立了能量回收系统的AMESim仿真模型,进行仿真分析;搭建了试验台架,开展试验验证。结果表明:在满足制动性能要求的前提下,增大蓄能器容积以及降低蓄能器最小工作压力有利于回收制动能量;二次元件的排量对制动性能的影响比较大,对制动能量的回收率影响很小;蓄能器工作压力越低,能量密度越大。

Al/TiH2/PTFE三元活性材料的热行为研究

为了研究铝/氢化钛/聚四氟乙烯(Al/TiH 2/PTFE)三元活性材料的反应机制,采用湿混法制备了Al/PTFE、TiH 2/PTFE、Al/TiH 2和Al/TiH 2/PTFE 4种复合材料;利用TG-DSC对其热分解和热反应行为进行了研究,采用XRD对不同温度下热反应产物进行了成分分析,利用氧弹量热仪对活性材料热值进行了测量。结果表明,Al/TiH 2/PTFE三元活性材料体系中,TiH 2受热首先分解为金属Ti和H 2,随着温度升高,Ti和Al分别被PTFE氧化为TiF 3(或TiF 4)和AlF 3;当温度约752℃时,未完全反应的金属Al和Ti发生化合反应生成Al 3Ti;XRD结果显示,从780℃开始,Ti和C发生化合反应生成TiC;氧弹量热结果表明,加入质量分数10%的TiH 2使Al/PTFE燃烧热值由13812 J/g增至14876 J/g,提高了近7.7%;TiH 2在Al/PTFE活性材料体系中能参与反应并有效提高材料的能量密度,达到了其作为高能添加剂的目的。

电火花沉积技术研究现状及其发展

电火花沉积技术是一种重要的表面强化技术,在机械零部件表面损伤的修复以及材料表面强化与改性等领域已得到广泛应用。介绍了电火花沉积技术的基本原理与技术特点,评述了电火花沉积技术在国内外的研究现状,指出了该技术未来的发展方向。

CLF-1钢爆炸焊接接头界面组织及力学性能研究

为了保持CLF-1钢材料低活性的特点,提出了利用爆炸焊接制备符合条件的CLF-1焊接接头的设计方案。控制其他参数不变,引入不同爆炸比进行了3次爆炸焊接试验,成功制备了两组CLF-1爆炸焊接接头,对其进行了超声波探伤检测,界面微观形貌分析,剪切强度测试分析和显微硬度分析。结果表明,两组试验的力学性能均满足要求,同时较低的爆炸比焊合率更高,缺陷区域主要分布在复合板的边缘,结合界面波形更小,半岛状融化区域更小。

油液混合动力车驱动/制动系统及其控制策略分析

为了提高整车的能量回收效率和车辆机动能力,针对电子控制的以内燃机为动力源液压驱动的混合动力车辆,分析了其驱动/制动系统的布置方式及其研发思路,论述了驱动/制动工况协调控制、液压四轮转向控制、防滑控制和能量控制等四项核心技术,最后介绍了油液混合动力的车辆驱动/制动系统的发展趋势。

基于IQGA的混合动力车辆传动系参数优化

为了协同改善混合动力车辆的动力性、燃油经济性和排放性,以并联式混合动力救援车辆为研究对象,对其传动系参数进行了多目标优化设计。基于ADVISOR分析并搭建了车辆仿真模型;以车辆最高速度、最大爬坡度、规定速度区间内加速时间、等效燃油消耗量和排放量为控制目标,以车辆动力要求、变速器设计原则、蓄电池荷电状态平衡为主要约束条件,采用系数转换法建立了传动系参数优化模型;针对传统优化算法容易早熟收敛的缺点,提出了融合动态量子旋转门和灾变操作的改进量子遗传优化算法;在MATLAB平台通过调用ADVISOR后台函数实现了车辆传动系参数的联合仿真优化。结果表明,所提出的优化方法可明显改善车辆的整体性能,且相比于遗传算法和量子遗传算法,可取得更好的优化效果。

PTFE/Al/MoO3复合材料的力学和反应性能

使用模压烧结法制备不同PTFE体积分数的PTFE/Al/MoO3复合材料,借助扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对材料进行表征,并研究该复合材料的准静态压缩性能和动态冲击性能。结果表明:PTFE/Al/MoO3复合材料的强度随着PTFE的增加先增加后降低,当PTFE体积分数为70%时达到最大的80MPa,且该试样能够在准静态压缩条件下发火,发出巨大的爆炸声和明亮的火光,而其他试件在同等条件下未见发火现象。动态冲击条件下,PTFE/Al/MoO3复合材料均能发生爆炸反应,但随着PTFE的增加,剧烈程度逐渐降低,反应产物为AlF3,Al2O3,Mo,C,表明Al与PTFE和MoO3都发生了氧化还原反应。在材料强度和组分的双重影响下,PTFE/Al/MoO3复合材料发火所需能量随着PTFE的增加,呈现先降后升的趋势。

基于语义边缘驱动的实时双目深度估计算法

针对立体匹配中不适定区域视差边缘模糊、视差不平滑、单个物体视差不连续、存在空洞的问题,提出了一种轻量化的实时双目深度估计算法,将场景图、通过语义分割得到的语义标签图和通过边缘检测得到的边缘细节图作为辅助损失,以地面真值图为主要损失,构造了联合损失函数,以更好地监督视差图的生成。此外,构造了一个轻量化的特征提取模块,以降低特征提取模块的冗余性,从而更好地简化特征提取步骤,提高了网络的实时性和轻量性。最后利用由粗到精的思想实现视差图的渐进细化过程,利用低分辨率视差图变形与高分辨率特征图融合的方式,分阶段生成不同尺度的视差图,细节特征逐渐丰富,从而获得了最终的精准视差图。在KITTI 2012数据集上得到1.72%的3px错误率,在Middlebury 2014数据集中,Vintge错误率为1.23%,Playroom错误率为2.23%,Recycle错误率为1.65%,并且在Scene Flow数据集上计算时间低至0.76 s,内存占用量为2.4 G,显著提高了立体匹配算法在不适定区域的准确性和计算效率,能够满足工程实践中的实时性要求,对于实时三维重建任务有着很重要的指导意义。

线型聚能切割器水下切割钢板性能的数值模拟研究

借助ANSYS/LS-DYNA软件对线型聚能切割器水下切割钢板性能的影响因素进行了数值模拟研究。重点分析了水介质、有无药型罩和带有空气槽对射流侵彻靶板的特性影响。结果表明:聚能槽内的水介质会阻碍射流的形成,严重影响切割性能;带有空气槽的切割器可以提供射流形成的空间,大幅提高射流的侵彻能力;通过对无药型罩切割器水下切割钢板的数值计算,得到的钢板侵彻深度可达15.3 mm,相比有药型罩时,无药型罩的切割深度有了很大提高,侵彻深度大约是有药型罩的3倍,接近空气中线型聚能切割器对钢板的切割深度17.2 mm。

某液驱混合动力车辆蓄能器驱动加速性能研究

为了满足某液驱混合动力车辆的行驶要求和机动性要求,分析了该液驱混合动力车辆储能元件——气囊式蓄能器的工作过程,得出气囊式蓄能器的状态变换并非可逆并且存在能量转换效率的问题,建立了蓄能器的数学模型,确定了基本工作参数,通过试验台架进行了蓄能器单独驱动变量液压马达试验,利用正交试验设计方法,验证了蓄能器工作参数的合理性,确定了蓄能器的最高充气压力和电压值调节范围,提升了液压马达加速性能。

基于混合遗传算法的虚拟装配作业过程规划

提出了一种基于回报机制和逆向求解机制的装配作业规划方法.使用遗传算法与Q学习算法相结合,共同对作业过程规划问题进行求解.构建适合信息融合和进化计算的"维修元"模型,并将"维修元"进行排列组合,构成装配作业序列,解决装配作业过程中的信息融合问题.为保证作业序列的可行性和维修元的可操作性,将特征匹配机制作为启发机制,避免不可行序列参与进化计算,提高进化效率,解决了虚拟装配过程中多要素融合条件下的规划问题.

爆炸压实制备Fe基非晶合金棒的研究

采用爆炸压实制备出直径为12.1mm的FepSi^Be非晶合金棒。利用XRD和DSC对制备出的试样结构及热稳定性进行分析。通过金相显微镜和扫描电镜对试样的形貌、组织结构进行表征。结果表明:合金棒依然保持非晶结构,其玻璃转变温度人、晶化开始温度人、过冷液相区及约化玻璃转变温度几分别为779.813.34 K和0.55。非晶合金棒截面基本不存在裂纹,说明粉末颗粒结合情况良好。

一种用于液驱混合动力车辆的蓄能器回路

设计了一种用于液驱混合动力车辆的蓄能器储能回路,搭建了试验台架,完成了蓄能器充压、保压试验,得出了系统配置参数对蓄能器充能效果的影响规律。试验结果表明:所设计的回路满足设计需求,电机转速1 000 r/min时,回路综合性能较好,变量泵排量范围34～46 cm^3/rev。