基于激光点云的桥梁变形分析方法研究

目的、反映桥梁运营后在横桥向和顺桥向的不均匀沉降、梁体以及墩身表面形态变化以及应用,依据最近点的距离值确定变形阈值可以提取表面变形量。方法、根据激光点云配准算法,对桥梁曲面拟合变形进行分析,主要研究了桥梁平面以及二次曲面拟合,通过试验的方法对该分析进行了验证,通过对现有桥梁的ICP配准算法的桥梁变形提取,确定了ICP配准精度指标,分析了变形量距离阈值判定.得出了该方法可以反映桥梁运营后在横桥向和顺桥向的不均匀沉降、梁体以及墩身表面形态变化以及应用ICP配准算法对桥梁两期数据进行配准,依据最近点的距离值确定变形阈值可以提取表面变形量。结果、桥梁经过震动发生了沉降以及变形。结论次方法可以用于相同销量变性分析的监测     

基于特征数据分块自适应切片的空洞修补

针对常用的空洞修补方法在修复具有多种曲面类型的空洞时失效和所修复的曲面不光顺等缺点,提出基于特征数据分块自适应切片的空洞修补。首先,在考虑特征信息的情况下基于聚类对散乱点云进行分块;然后利用特征进行自适应切片,获得曲线并进行拟合;最后,在线上取点填充缺失的点云,最终对完整的点云模型进行曲面重构建立实体模型。试验结果表明,采用自适应切片法修补空洞能够保留特征,所填充的点云数据精度较高,能够满足后续建模的需要。此外对该方法填充的点云进行了曲面重构及光顺,结果令人满意。     

3个二次曲面沿平面截口的光滑拼接

为了扩大现有曲面拼接计算方法的应用范围，在不考虑二次控制曲面存在条件的情况下，将3个二次曲面沿平面接口的拼接曲面的存在性转化为求相应的齐次线性方程组非零解的存在性问题．给出了三次和四次拼接曲面存在的条件，即它们的线性方程组的系数矩阵的秩分别小于24和60，证明了五次拼接曲面一定存在，并且给出了拼接曲面的计算方法。     

未标定图像序列的隐式曲面重建方法

为了提高未标定图像序列三维重建得到的几何模型的质量,提出特征点检测算法,以得到更多的匹配点.其主要思想是在首帧图像指定密集的网格,在网格点附近确定最容易跟踪的特征点,利用迭代方法得到子像素精度的特征点坐标,然后用稀疏特征集的金字塔Lucas-Kanade光流跟踪算法跟踪这些特征点,再用自标定算法,重建出相对均匀和稠密的三维点云,最后利用基于径向基函数(RBF)的隐式曲面重建算法,生成目标的表面模型. 多个图像序列的重建结果表明,本方法对纹理丰富的场景能够获得较好的重建结果.     

圆柱刀侧铣叶片曲面的刀位规划

依据叶轮叶片给出的初始型值点,利用四重节点的三次准均匀B样条插值方法,建立直纹面形式的叶片曲面.研究圆柱刀侧铣叶片曲面的刀位规划,利用两点偏置法进行初始刀位的确定,在此基础上,建立圆柱刀初始刀轴轨迹面在多点处逼近叶片曲面等距面的超定方程组,并利用求解线性最小二乘问题的豪斯荷尔德变换法求解,进行进一步的刀位优化,最后给出具体的计算结果.计算结果表明利用这一操作过程来进行圆柱刀侧铣叶片曲面的刀位规划是行之有效的.     

航线自动设计时任务海区的离散化处理

海区的离散化处理是进行航路规划的重要环节之一,本文论述了海区离散化和网格点信息获取方法.采用船位误差作为网格大小的依据,分析了船位误差的影响因素和计算方法;论述了水深点信息获取和曲面拟合网格点水深信息的方法.     

多面函数法在GPS高程拟合中的应用

为了改善GPS大地高向正常高转换的精度,在局部区域内,建立多面函数模型进行高程拟合,可以达到较高的精度。文中利用多面函数模型进行高程拟合,除选取分布均匀的GPS水准联测点外,还对核函数形式的选取做了详细地分析,并与高程拟合中常用的二次曲面拟合法做了对比,进行了精度分析。     

基于边界点云数据的3次B样条曲线拟合

点云边界特征线是指能够表达实物样件原始边界特征的测量点。边界不仅作为表达曲面的重要几何特征,而且作为求解曲面的定义域,对重建曲面模型的品质和精度起着重要作用。提出空间点云边界提取方法获取边界点云数据,然后通过“构造树型特征链”和3次B样条算法实现边界点云数据曲线拟合。     

基于最小二乘配置法的GPS高程转换

局部地区GPS高程拟合已成为理论研究的热点.在不考虑重力场模型的情况下,使用各种数学方法,由已知点的高程异常内插未知点的高程异常,是实践中使用较多的方法.但一般的拟合方法都是只考虑高程异常变化的趋势性或随机性,而没有将二者结合起来.最小二乘配置理论将局部地区的高程异常分为趋势和随机两部分,趋势性是所有点共同的变化,随机部分用于推估未知点的随机量,并对趋势性进行最小二乘平差.故而这种方法在理论上更加完善.本文根据某矿区81个已知数据点进行了计算实验,并与曲面拟合法、多面函数法和加权平均法的计算结果进行了比较.     

确定双三次Coons曲面边界切矢的一种新方法——三点圆法

双三次Coons曲面是Coons曲面中最有实用价值的一种,给定型值点和边界条件即可绘制该曲面,但在实用中给定边界条件往往很困难,本文提出一种新的方法——三点圆法来确定双三次Coons曲面的边界切矢,该法直接利用已给的型值点确定边界切矢,不仅几何意义明确,而且便于计算,并在IBM微机上用BASIC语言编程实现了这种算法,效果良好。     

微机环境下机械CAD与CAPP的接口

介绍了在微机上实现机械ＣＡＤ与ＣＡＰＰ接口的思想和方法。提示基于特征形面的零件信息模型，以此作为接口技术的核心，完成零件信息的组织与传递，具体讨论了根据夫人折三视图，以人机对话方式识别特征形面来构造零件信息模型的算法过程。     

圆锥面组合曲面的喷涂机器人喷枪轨迹优化

为解决圆锥面组合特征曲面喷枪轨迹优化时涂层均匀性较差的问题,根据圆锥面的几何特点,给出了 圆锥面上的喷枪轨迹生成方法.基于喷枪3D模型在圆锥面上的喷枪轨迹优化方法,讨论了圆锥面组合时面片交 界处的喷涂轨迹优化方法,建立优化目标函数,并优化了相关的喷枪参数.仿真结果表明:优化后的涂层厚度满 足涂层质量要求;与一般方法相比,其涂层厚度最大值、最小值与理想值间的误差分别降低0.4和1.0m;同向 面片组合时的涂层厚度最大值、最小值与理想值间的误差比反向时的误差分别降低0.8和1.4m.      

采用主动控制技术提高铁路车辆横向平稳性

建立了横向主动悬挂的１７个自由度计算模型，将主动控制铁路车辆的横向平稳性问题，归结为一性二次型最优问题（ＬＱ问题）求解。计算分析了铁路车辆在采用主动悬挂后横向平稳性改善的情况。计算结果表明，与被动悬挂相比，主动悬挂使车体横向加速度和轮轨作用力均方根值分别降低６０％和２０％左右。     

基于逆向重力模型的枢纽机场旅客吞吐量估计方法

为了利用航空OD客流数据精确估计机场旅客吞吐量,描述了全连通线性航线网络和枢纽辐射航线网络,根据枢纽机场之间的OD客流矩阵,建立了逆向重力模型标准代数算法和基于哈密顿图原理的简化代数算法,分析了在不同距离修正指数下,算法的拟合与估计精度。分析结果表明:简化代数算法与模型标准代数算法最优吞吐量回归直线的可决系数都为0.84,斜率分别为0.91和0.87,比较接近。可见算法的拟合效果优良,估计精度高,且简化代数算法需要的数据少,尤其适合大规模OD矩阵分析。     

故宫太和殿一层斗拱竖向加载试验

为更好地保护古建筑,对故宫太和殿一层溜金斗拱在竖向荷载作用下的受力性能进行了静力试验.基于平身科、柱头科、角科斗拱的构造特征,制作 1:2 的比例模型进行竖向加载试验,讨论了不同斗拱在荷载作用下的破坏形式、内力及变形特征,探讨了斗拱的竖向刚度计算模型.结果表明:在竖向荷载作用下,太和殿一层斗拱的坐斗及与之相交的头翘、正心瓜拱容易破坏,下层构件受力小于上层构件;斗拱极限承载力从大到小依次为柱头科、角科和平身科,斗拱变形和残余变形从大到小依次为平身科、角科和柱头科,斗拱延性从大到小依次为平身科、柱头科和角科;溜金斗拱秤杆后尾受力不大.竖向荷载作用下太和殿一层斗拱竖向刚度计算可简化为三折线模型.      

Multi-objective optimal approach for injection molding based on surrogate model and particle swarm optimization algorithm

An integrated optimization strategy based on Kriging model and multi-objective particle swarm optimization(PSO) algorithm was constructed.As a new surrogate model technology,Kriging model has better fitting precision for nonlinear problem.The Kriging model was adopted to replace computer aided engineering(CAE) simulation as fitness function of multi-objective PSO algorithm,and the computation cost can be reduced greatly.By introducing multi-objective handling mechanism of crowding distance and mutation oper...     

逆向可变车道交叉口信号配时优化方法

为提升逆向可变车道交叉口通行效率,提出一种基于逆向可变车道交叉口信号配时优化方法.假设车辆到达服从泊松分布,基于逆向可变车道交叉口车流运行特征,构建了逆向可变车道交叉口通行能力和延误计算模型;以周期时长、主预信号控制、逆向可变车道长度及饱和度等为约束,交叉口通行能力最大和平均延误最小为目标,建立了交叉口信号配时双目标优化模型,采用模拟退火算法求解.选取南昌市某交叉口分析了其设置逆向可变车道后,在高、中、低流量及不同左转比例下的运行效果.结果表明,本文所提方法在不同流量下均能提高交叉口的通行能力并减少延误,且更适合高流量交叉口;当高流量交叉口左转比例大于 20%时,交叉口通行效率改善更加显著.     

基于自动恒速的客运专线列车牵引计算模型与算法研究

客运专线列车的控制模式与普通铁路的相比较存在较大差异,这使得普通铁路列车牵引计算模型不适于客运专线。论文在对客运专线、普通铁路及地铁差异分析的基础上,构造了自动恒速的列车牵引计算的模型与算法。将列车运行过程分为起动和牵引加速过程、恒速牵引过程、调速制动过程及进站制动过程四部分,对各部分分别建立了计算流程。最后对照非恒速牵引计算模型,测试了所造模型和算法的有效性。     

U型不完全多目标拆卸线平衡问题建模与优化

针对U型布局所具有的生产柔性强、效率高等优点,结合仅需考虑需求零部件和危害性零部件的实际拆卸过程,提出U型不完全拆卸线平衡问题(U-shaped partial disassembly line balance problem,UPDLBP),以最小化工作站数量、空闲时间均衡指标、拆卸深度和拆卸成本为优化目标建立数学模...