应用曲率参数的B样条曲线插值方法

本文提出了一种新的用于解决三次Ｂ样条曲线插值问题的边界条件构造法，即“构造曲率法”。与目前常用的几种边界条件构造法相比，该方法不要求已知端点的导数值，而且克服了重顶点法所具有的端点曲率唯一为零及计算量增大等缺点，同时，通过调整引入的曲率参数，可改变曲线的端部形状，使之合乎设计要求。文章最后给出了应用实例。     

基于卡尔曼滤波的采样数据的样条插值

分析不同边界条件下运用三次样条插值时的性能,提出运用卡尔曼滤波法修正边界条件的新方法.仿真说明,该方法能在一定程度上提高插值的精度.     

三峡船闸船舶吃水研究

将三峡过闸船舶的吃水和载货量视作一组离散的数据,对船舶最大吃水、定额吨和实载吨等3个变量之间的关系进行拟合分析,提出运用插值方法确定实际过闸船舶的最优吃水。对连续观测的三峡船闸2014年的22 065艘次下行过闸船舶的数据进行预处理,构建船闸门槛水深与允许过闸船舶最大吃水的计算模型。运用数理统计对8个区间的变量值进行聚类分布。运用MATLAB中分段线性、边界条件为Latrange和二阶导数的三次样条插值运算方法对样本数据进行拟合。结果表明:以二阶导数为边界条件的三次样条插值可解决该问题,当允许过闸船舶的吃水控制在3.92~4.38 m时,过闸船舶装载率为最佳。     

常规潜艇计算机辅助设计的数学型线生成

本文是计算机辅助常规潜艇数学型线生成的一次尝试性的研究。分析常规潜艇外型特点,参考水面船舶的船体数学型线的生成方法,给出一种描述常规潜艇外型及型线生成的方法。应用三次样条函数表示潜艇横剖线,给出数值、图形交互方式设计潜艇横剖线的计算机设计方法。应用样条理论建立纵向函数并根据需要加以光顺,从而实现潜艇外型的数学表达。应用本文提供的方法和程序,设计者可以通过选择控制横剖面及其参数,得到所要求的线型。     

船体B样条曲面的数学描述及计算机方法

叙述了三次Ｂ样条曲面的特点、数学描述、船体曲面片的拼接和曲面边界的处理，最后给出船体曲面设计产例，证明所述方法的正确法。     

螺旋桨叶剖面优化设计比较研究

比较研究了船舶螺旋桨最高空泡起始航速的叶剖面优化设计方法。优化设计方法由剖面参数表达、空泡斗预报和最佳空泡起始性能遗传算法翼型优化三部分组成。Eppler方法采用10个参数表达任一翼型,已被有效应用到最高起始航速的螺旋桨叶剖面优化设计中。除了Eppler方法中的设计参数,剖面参数表达也可采用B样条曲线的控制点参数实现。对上述两种剖面参数表达方法进行了叶剖面优化设计比较研究,得到了一些结论。     

分段三次大挠度样条的处理

在船舶型线处理中 ,三次样条是一个较有效的曲线拟合光顺工具。然而 ,由于它局限在小挠度曲线上使用 ,便显得不够适应某些现代工程技术的发展。本文介绍了分段三次大挠度样条的处理的方法     

船体曲线曲面的B样条光顺

根据给定的船体型值点，以三次非均匀B样条为光顺函数，采用整体光顺方法，以应变能最小、曲率变化均匀为准则，以控制点为未知量，建立最优化问题的约束方程并求解，实现船体曲线的光顺。根据曲线的相对曲率线图，将优化后的光顺B样条船体曲线与插值B样条曲线、传统最小二乘法逼近曲线进行了比较。构[循规蹈矩本曲面，以UV方向上的单参数曲线族或站线、水线、纵剖线方向的截面曲线族为研究对象，以曲线族的应变能之和最小为准则，进行光顺处理，最后，以NURBS为统一数学表达式，根据光顺后得到的控制点网络，应用双三次非均匀有理B样条得到光顺的船体曲面。     

基于阿基米德螺旋加密重构技术的无人航行器KT辨识研究

针对无人航行器操纵模型参数辨识精度受限于航向数据采集频率的问题,提出一种运用阿基米德螺旋(Archimedes spiral, AS)加密重构稀疏数据集进而改良辨识精度的思路。首先,选取不同采集频率的Z形操纵仿真试验数据集,基于最小二乘算法进行一阶线性KT方程的参数辨识,定量分析采样频率对辨识精度的影响,阐述重构稀疏数据的必要性。随后,提出预先应用AS插值加密优化的策略,重构光滑连续的加密数据集,并与初始稀疏集、基于三次样条插值的加密集完成对比分析。数值结果表明,基于AS的数据重构策略使KT辨识精度提高了31.1%,平均误差仅2.4%,较三次样条插值处理准确了1%。基于AS的加密重构技术弥补了实际数据采样频率相对较低时的不足,为无人航行器高精度操纵模型参数辨识提供了新思路。     

串列螺旋桨水动力性能的数值预报

为了分析串列螺旋桨的水动力性能,本文运用计算流体动力学理论,结合雷诺时均RANS方程和相对运动参考坐标系对其三维定常粘性流动进行数值模拟。应用Fortran语言编制程序计算螺旋桨的型值点,并采用三次样条曲线拟合各点,建立串列桨三维模型。以某一串列螺旋桨作为研究对象,得到螺旋桨的推力系数、转矩系数以及流域内速度分布等水动力特性参数,并给出敞水性能曲线。计算结果与试验数据吻合较好,验证了数值方法的可行性和准确性。     

FIR内插滤波器结构与实现综述

在全数字接收机对多抽样率信号处理的需求下，滤波器的高效实现成为我们关注的重点。首先综述了FIR内插滤波器的三种常用结构，然后对半带滤波器、CIC(cascaded integrator-comb)滤波器的特殊结构进行了剖析，说明了各种类型内插滤波器的优缺点，给出了CIC滤波器设计参数和幅频响应的关系。最后对内插滤波器的一类特殊应用-分数倍内插滤波器进行分析，并提出了一种分数倍内插滤波器的高效实现结构。     

三次样条曲线等外力端概念及其处理方法

常用的三次样条曲线几种端值条件如简支端、抛物端已不能完全满足曲线光顺的要求。本文从样条曲线精密光顺准则出发,提出一个新的端值条件——等外力端的概念、分类和处理方法。同时从能量最小原理出发,用变分的方法推导出几种端值条件,说明它们的力学背景。在本文中,还提出了连续梁的初始剪力定理。 作者把等外力端应用于样条曲线精密光顺试验,效果十分满意。     

深海系缆动张力的超谐动力响应

文章考虑深水系缆的拉伸和弯曲变形,取正交坐标和切向量描述任意结点的6个广义位移,考虑缆变形的几何非线性和水动力影响,基于细长杆理论推导缆索的单元刚度矩阵,引入单元内张力一致假设,推导出12×12的非线性刚度矩阵,并与有限元软件对接。针对1800m水深平台的系缆,考虑系缆端点垂荡运动,以及端点垂荡、横荡和海流作用两种状态下系泊系统的动力响应。计算结果表明,端点运动和海流作用,引起系缆系统的二倍超谐动力响应,并且随着流速增大,系缆超谐动力响应增大,系缆的超谐动张力分量对于缆索疲劳累积损伤具有重要影响,在系缆疲劳分析时应该予以考虑。     

岷江龙溪口航电枢纽施工期通航问题试验研究

岷江龙溪口航电枢纽是一座以航运为主、航电结合的大(2)型综合利用水利枢纽工程。该工程施工期通航条件的好坏,将直接关系到岷江乐山至宜宾段航道能否满足大件船舶安全畅通的运输要求,意义重大。根据龙溪口航电枢纽工程施工导流模型试验成果,分析了各施工导流期的通航水流条件,并针对施工通航存在的问题特别是二、三期围堰区段流速超标、流态较差、通航流量较低等相关问题,提出了改善施工期通航水流条件、提高通航流量的综合性工程措施,较好地解决了本枢纽工程施工期的通航问题,其研究成果可作为类似工程借鉴和参考。     

西江长洲枢纽库尾段采砂工程对航道通航水流条件的影响

西江航道桂平航运枢纽—长洲水利枢纽之间存在约34 km的水位未衔接段,而大藤峡水利枢纽建设选取的江口料场位于长洲枢纽库区回水末端和上游附近滩段。为研究库尾段采砂工程对上游通航水流条件的影响,须同步考虑上游来水和下游库区回水的变化,建立桂平三江口上游黔江河段16 km和桂平枢纽—长洲枢纽约156 km的长河段二维水流数学模型,分析采砂工程对航道通航水流条件的影响。结果表明,采砂工程实施后上游桂平航运枢纽引航道水位降落0.09 m,布岭沙弯道凸岸侧边滩挖除引起主流一定左偏。整体上,除设计流量外,库尾段采砂工程对航道水流条件影响较小。     

Variational principles in water-wave problems (wave radiation conditions and their variational treatment)

To discuss water-wave problems in unlimited waters, it is important to know what type of wave radiation condition should be placed on a virtual surface corresponding to infinity. For this kind of problem, the Sommerfeld radiation condition is well known. In this article, the condition is extended to treat a case with an incident wave. Furthermore, a more general wave radiation condition is introduced from a different point of view. The above-mentioned wave radiation conditions are introduced into the variational principles of the Kelvin, Hellinnger–Reissner, and Dirichlet type. The Dirichlet-type variational principles are then used in numerical calculations for bending waves in a bar, and the effectiveness of the wave radiation conditions and the variational principles is shown. The numerical results for one-dimensional water-wave problems are then given. As expected, the region required for the numerical solution is reduced drastically compared with that required by the Sommerfeld-type formulation. Furthermore, the amplitude of the diverging wave is obtained in the process of reaching the variational solution. Finally, two-dimensional water-wave problems are briefly discussed. Received: August 9, 2001 / Accepted: September 17, 2001     

基于fluent的大中型永磁电机端部流场和温度场计算

基于CFD流体计算软件fluent，对大型永磁电机定子端部通风结构和流动区域进行了分析，确定了三维流体场的求解域，建立了包括散热器和风扇在内的定子端部模型，给出了求解域内的边界条件并且进行了计算和分析；优化了通风结构。得到了端部温度场的分布规律，该结果对电机设计人员的通风通风系统和绝缘结构的设计提供了理论依据。     

基于多层次模糊综合评价的河口港建港条件研究

港口建港条件评价是一项系统工程,从自然条件、技术条件、经济条件、城市港口及区域条件、社会及环境条件等5个方面进行评价。河口港建港条件的评价,既要符合一般港口的规律,也要考虑河口港的具体特点,取舍或重点突出某些对建港条件影响大的因素,形成合理的评价指标体系和评判标准。由于港口评价需要决策的目标多,模糊性强,对拟建港址建港条件的优劣做出准确的评判十分困难。文中采用系统工程的方法,把多目标决策技术中的模糊数学理论与层次分析方法结合起来,提出了河口港建港条件的多层次模糊综合评判模型。并以广州南沙港为例进行实证分析,研究情况与工程实际吻合较好,该项分析方法对今后类似工程评价具有良好的适应性。     

三峡水库汛末蓄水对长江中游航道条件影响及调度优化探讨

根据实测资料分析了三峡水库汛末蓄水对长江中游航道条件的影响,在此基础上,对正常运行期的蓄水调度方案进行了优化探讨。研究结果初步认为:目前水库蓄水时间必须提前至9月,宜昌下泄流量应大于10 000～12 000 m3/s,每日流量变幅不宜超过1 500 m3/s。     

船体外板水火成型智能机器人控制器的研究

针对船体外板水火成型在造船生产中表现出技术性强，难度大，工作环境恶劣，且具有很强特色的一种经验性钢板曲面成型的特点，本文基于船体外板水火成型工艺参数预报系统，设计了该类型特种智能机器人控制器，首先介绍了船体外板水火成型机器人的工作原理及其加工工艺流程，接着描述了该机器人的总体结构及其技术要求，最后就所设计的智能机器人控制器，详细地阐述了其硬，软件系统设计过程，调试结果证明，所设计的智能机器人控制器具有良好的性能，大大提高了船体外板建造质量和速度。