基于Geomagic的摩托车零件海量点数据快速构建曲面的方法研究

通过使用Geomagic软件的点云直接构造曲面技术,为摩托车新品开发、特别是整车外型零件的三维设计提供了新的设计思路和方法,对于一些不需要产品开模,只要产品简单外形三维数据、用于出二维检验图纸,或进行摩托车各部件虚拟装配、检查零件之间干涉等情况,可以快捷地构造出复杂的曲面外形,既简化了工作流程,又提高了处理摩托车各个零部件之间干涉问题的反映速度,有效保证了新品开发周期,提高了工作效率。     

复合材料覆盖件及其模具曲面逆向工程造型

利用径向基函数（RBF）神经网络优异的非线性逼近能力，将流线型玻璃钢覆盖件样件外形数据、加工余量、变形数据作为神经网络输入，在神经网络的输出上可以分别得到覆盖件曲面和模具曲面离散数据点。再通过神经网络的输出数据对曲面进行造型。通过在复杂曲面模具造型上的实际应用，证明该方法能够实现产品和工艺装备的并行设计，缩短产品研制周期，提高了设计和生产效率。     

搅拌车搅拌叶片曲面建模及展开

根据工作实际提出了对多段螺旋线进行离散再拟合的曲面建模方法和通过有限元对复杂曲面进行展开的方式,同时对曲面的展开进行了分析仿真计算,给出了其中的回弹、厚度及残余应力等云图。实验结果表明,这种曲面建模方法和有限元曲面展开方式能够较精确地反映设计意图。     

汽车覆盖件成型仿真中虚拟曲面的填充技术研究

以CAD数据的边界表示法和ACIS几何开发库为基础,提出了基于环特征处理和外边界光顺的曲面填充技术,对含有复杂凹缘的汽车覆盖件曲面填充进行了研究。采用该方法对某Benchmark前翼子板进行了虚拟曲面填充处理。测试结果表明,该方法能快速生成符合仿真要求的填充曲面并实现参数可控,满足了汽车覆盖件成型仿真要求。     

增压器叶轮型面的精确测量——IOTAP三维坐标仪的开发应用

<正>一、前言 涡轮增压器的压气机叶轮和涡轮叶轮是具有复杂空间曲面的关键零件。对自己设计制造的叶轮型面进行精确测量,可以查得设计与制造的差别,以便改进生产环节,直到生产合格的叶轮。对国外引进样机的叶轮型面进行精确测量,可了解其设计特点,提高我们的设计水平。 我所80年从意大利购进“IOTAP”三维座标仪,经过我们几年来的开发应用及对某些设备附件的改装,已能精确测量叶轮叶型。自81年起,我们根据叶轮型面的成型原理,进行了各种测量方案对比,采用自动测量和手工绘制放大图相结合的方法来提供实物图纸,经过反复摸索,终于在现有条件下成功地测绘了我所产品125JB增压器及国外增压器3LDZ、4MF755、4HD、TV-50、TV-81、K-42等的压气机叶轮和涡轮叶轮,为设计制造提供了大量数据。     

高速挖掘机液压管道曲面重建及其奇异性探讨

论述了军用高速挖掘机液压系统弯曲异径管道NURBS曲面以及复杂管道曲面的重建方法.分析了管道曲面中存在的奇异情形,探讨了管道曲面发生自交的条件和对曲面重建的影响,给出了管道曲面非奇异的充分和必要条件,并确定了控制重建中各种管路弯曲的最小曲率半径,对液压系统中复杂走向管道间的相交干涉条件问题提出了解决对策.     

离散点重构车身曲面的一种方法

本文以激光无触点式三坐标测量仪所得到的曲面离散数据点为基础，给出了一种用双三次B样条曲面插值重构车身曲面的方法。     

弱GNSS信号下基于EMD和LSTM的车辆位置预测方法研究

针对弱GNSS环境下组合导航（INS/GNSS）系统存在的定位偏差问题，提出一种基于经验模态分解和长短期记忆网络的车辆位置预测算法。首先，针对训练数据中噪声较大的惯导数据，提出一种融合经验模态分解与离散小波变换的降噪算法。该算法基于噪声能量估计和各阶本征模态函数的功率谱密度函数，提出一种确定混合模态函数阶数上下界的方法，并采用离散小波变换硬阈值法对混合模态函数进行滤波处理，最终利用经过处理的各阶模态函数重构原始数据以达到降噪目的。训练数据经过预处理后，采用改进的堆叠式长短期记忆网络离线训练位置预测模型，利用该训练模型可在线实时进行位置预测。针对车辆定位序贯数据预测，提出一种局部数据降噪方法，该方法利用一定长度时间窗口的历史数据，通过线性最小二乘给出当下时刻数据的预估值，并与实际量测值进行滑动平均滤波，优化位置预测的结果。在封闭场地模拟隧道环境下，对长短期记忆网络输入端进行局部数据降噪与不进行降噪处理比较，经度和纬度的归一化均方误差分别下降了13.34%和9.38%，经度和纬度的归一化平均绝对误差分别下降了8.64%和5.41%；在复杂城市交通环境下，检验提出的方法，经度和纬度的归一化均方误差分别下降了6.51%和5.66%，经度和纬度的归一化平均绝对误差分别下降了5.70%和8.23%。试验结果表明，在弱GNSS信号环境下，提出的车辆位置预测方法有效提高了车辆定位精度和稳定性。     

五轴数控加工碰撞检验

在五轴数控加工中，由于五轴控制允许刀具处于自由状态，因此，除了刀具与被加工表面干涉外，还将引起刀杆与相邻曲面的碰撞。这些碰撞将影响主要曲面的加工，其中包括影响进、退刀方式的选择。因此找出与那些可能与刀杆碰撞的曲面，并进行检查、修正是十分必要的。然而五轴数控加工所带来的干涉的碰撞问题却要复杂得多，这也是五坐标加工有待解决的技术难题之一。在解决刀杆与相邻曲面的碰撞问题时，有些是基于实体模型，利用刀杆实体与零件实体进行布尔运算，检查它们是否在同一时刻占据同一空间，以此处碰撞检查的依据。但这种方法只能对刀杆与零件间的碰撞进行检查，并没有在如何调整上给出较为满意的方案。本文利用实体模型对刀具是否与零件间发生干涉碰撞进行检查，但是对于刀具位置的修正得利用曲面的离散数据模型。目前发表了大量的文章，讨论了怎样消除刀杆与相邻曲面的碰撞大多数是基于离散的曲面数据模型。     

道路施工机械复杂曲面之间的求交

提出了一种隐式曲面之间的求交方法,主要用于道路施工机械复杂曲面的求交计算.将其中的一个隐式曲面离散成许多三角面片,判断每个三角面片是否与另一个隐式曲面相交,求出交线,所有交线构成了隐式曲面之间的交线.此外还给出了一种交点的精确计算方法,使所得交线更加准确.     

小型压气机叶轮五轴铣加工策略及设计考虑

以小型车用J45涡轮增压器压气机叶轮为研究对象,采用五轴铣数控加工技术,研究复杂叶片型面的加工方法,完成对加工过程中的刀路轨迹等加工参数的规划,编制加工程序,加工出的叶轮实物表明所采用的加工方法简单高效,满足使用精度要求。进一步针对加工仿真及实物加工过程中出现的问题和难点,结合压气机叶轮几何设计,在满足气动性能要求前提下通过调整设计参数来改善加工质量,为考虑加工因素的压气机叶轮多学科优化策略提供了依据。     

基于混沌时序最小二乘支持向量机的汽油机瞬态空燃比预测模型研究

针对由氧传感器构成的瞬态空燃比反馈控制系统无法满足实时性要求的问题,提出了基于混沌时序最小二乘支持向量机(LS-SVM)的瞬态空燃比预测模型。对试验采集到的一维空燃比数据利用相空间重构技术构造多维空间数据,恢复空燃比时间序列的多维非线性特性,然后采用LS-SVM对重构后的数据进行训练及预测,得出预测结果。仿真结果表明:与Elman神经网络预测模型及前馈BP神经网络预测模型相比较,混沌时序LS-SVM预测模型具有更强的非线性预测能力,能够有效地提高瞬态空燃比的预测精度。     

Flow visualization and measurement in the stator of a torque converter

A new experimental apparatus to visualize and measure the flow in the stator of a torque converter was proposed. A one-sided coaxial shaft constructed with an input shaft and an output shaft provides an open space inside the stator shaft for measurement. Through the window on the stator shaft, the flow in the stator can be directly observed.By visualizing the flow with an oil-film method and tuft method, separated regions near the blade surface and flow patterns in the blade passage were observed. Furthermore, using a laser doppler velocimeter, velocity vectors and turbulence intensities were measured in the inlet, outlet and the separated flow in the blade passage of the stator.     

块石路面加铺沥青混凝土面层技术研究

该文借鉴国内对水泥混凝土面板加铺沥青面层的成功经验,提出在方整块石路面上加铺沥青面层的结构设计方法,并结合工程实例,分析在方整块石路面上直接加铺沥青路面的方案设计及施工质量控制,并对其关键技术问题进行探讨。     

基于间接平差的选权迭代法在地铁断面监测中的应用

针对地铁隧道断面监测中的断面拟合方法,介绍了常用的最小二乘法和选权迭代法,应用MATLAB对选权迭代法实现算法程序。以南京地铁10号线的监测数据为例,分别对2种拟合法进行比较,结果表明:在无异常值的情况下,最小二乘法与选权迭代法均有较高的拟合精度,随着异常值个数的增加,最小二乘法拟合数据产生失真,且对异常值无法正确定位,而选权迭代法则可以精确定位异常值,对无异常的监测点位有较高的拟合精度。     

乌鲁木齐泥沙地层盾构隧道地表横向沉降参数反演分析

针对乌鲁木齐地铁1号线新疆大学—二道桥区间盾构隧道沿线近距离侧穿匝道桥扩大基础时的沉降问题,基于实际地层条件和地表沉降监测数据,结合最小二乘法和Peck理论公式拟合出某典型断面的实测地表沉降槽曲线,得到相应的地表最大沉降值Smax以及沉降槽宽度i等拟合结果,进而反演分析地表沉降槽宽度系数K和地层损失率η并给出建议值。结果表明:土压平衡盾构机穿越某泥沙地层断面时,运用Peck公式可以拟合沉降趋于稳定时的地表横向沉降槽曲线,地表沉降槽宽度系数     

基于响应面法的内燃机曲轴优化

针对内燃机曲轴的结构强度问题,以内燃机实际运行工况下整体曲轴有限元仿真为基础,通过中心组合试验方法进行采样,运用最小二乘法、显著性分析和拟合精度检测,构建并修正了曲轴结构强度计算的响应面模型,选择关键几何结构参数为设计变量,采用模拟退火与直接搜索相结合的协同优化方法对响应面模型进行优化。对某内燃机曲轴的优化算例表明,该优化方法能大大提高曲轴设计的优化效率,具有较高的精度。     

光线强弱对数字图像计算构造深度的影响研究

选取普通水泥混凝土路面、普通拉毛水泥混凝土路面、大孔隙改性水泥混凝土路面三种路面结构类型，分别在晴天和阴天两种光线条件下拍摄数字图像照片，运用MATLAB数字图像技术将路面表面图像像素值量化，通过最小二乘法原理和Tablecurve 3D软件建立曲面拟合模型，提出基于数字图像处理技术的路面表面构造深度计算方法，并分析光线强弱对数字图像构造深度的影响。结果表明:路面表面数字图像构造深度计算方法具有便捷、快速、客观等优点；光线强弱对运用数字图像技术分析路面表面构造深度的影响可以忽略；三种路面结构类型相比，大孔隙改性水泥混凝土路面数字图像表面构造深度最大，具有良好的抗滑性能和排水功能。     

车辆巡航自适应控制研究

对模型参考自适应控制进行了深入研究,分析了其在实际应用过程中存在的问题,在此基础上提出一种基于最小二乘辨识的模型参考自适应控制方案,并将其应用到车辆巡航速度控制中。改进方案在被控对象两端加入最小二乘辨识环节对系统参数进行在线辨识,利用辨识得到的信息修正由自适应律计算得到的可调参数模型,从而使其能够快速收敛于真值。改进的控制方案有效地降低了自适应初始阶段和被控系统受到外界扰动时系统的震荡以及过渡时间。理论分析和实验仿真结果表明,该控制系统结构简单,系统的响应速度快,超调量少,过渡过程时间短,振荡次数小,具有较强的鲁棒性,有一定的实际应用价值。     

钢筋混凝土柱式桥墩抗车撞可靠度分析研究

目前桥梁车撞以确定性指定事件分析居多,鲜有研究探讨车撞下桥墩的失效概率和可靠性,而制约其发展的主要原因是大样本下碰撞分析计算时的效率和精度问题。为此,探讨将简化分析模型与响应面、蒙特卡洛相结合的可靠度分析方法。首先,建立精细化的车辆撞击跨线桥梁模型,讨论了关键的混凝土本构参数取值问题,给出相应的修正方法。通过与全桥模型进行对比,研究不同简化桥梁结构分析模型的合理性,给出合理的简化桥梁结构分析模型,提高了计算效率。将建立的简化分析模型与响应面方法相结合,合理设置试验工况,通过精细化仿真分析建立车撞后桥墩剩余承载能力的响应面公式。采用建立的响应面作为替代模型,通过蒙特卡洛抽样方法对主要变量进行抽样,计算不同参数情况下的撞后剩余承载能力,基于撞后剩余承载能力的损伤指标,给出了不同损伤状态的失效概率和可靠度。研究结果表明：采用规范公式计算桥墩初始承载能力将会低估撞后桥墩损伤及相应的失效概率,偏于不安全;建立的响应面公式预测精度高,可作为车撞桥墩的替代模型,是一套完整、合理的车撞桥墩可靠度分析方法,可为柱式桥墩抗车撞可靠度设计提供参考。