一种基于OBB的三维医学碰撞检测算法

在三维医学可视化系统中,对绘制场景中的多个三维对象进行碰撞检测的研究具有很重要的意义.利用VTK的面绘制特性,在方向包围盒层次树的基础上,提出了一种新的快速碰撞检测算法.算法在继承了一般基于方向包围盒的碰撞检测算法优点的同时,对大部分不可能发生碰撞的三角面片进行了排除,并使用相交检测法进行碰撞的精确检测.实验结果证明,该算法提高了碰撞检测的效率.     

一种复杂产品虚拟装配动态模型可见性计算方法

针对复杂产品模型较大、小型零部件多的特点,提出一种动态装配对象可见性计算方法.该算法将装配结构树表达为层次包围盒场景图,在实时绘制时结合视锥剔除和细节剔除,采用改进的快速查询策略实现虚拟装配对象的可见性判断和剔除.实验结果表明,该方法能高效地剔除动态装配对象中的细小像素个体,使虚拟装配复杂动态场景的实时绘制效率得到明显...     

一种复杂产品虚拟装配动态模型可见性计算方法

针对复杂产品模型较大、小型零部件多的特点,提出一种动态装配对象可见性计算方法.该算法将装配结构树表达为层次包围盒场景图,在实时绘制时结合视锥剔除和细节剔除,采用改进的快速查询策略实现虚拟装配对象的可见性判断和剔除.实验结果表明,该方法能高效地剔除动态装配对象中的细小像素个体,使虚拟装配复杂动态场景的实时绘制效率得到明显提高.     

基于前缀匹配混合查询树的RFID防碰撞算法

针对射频识别系统中多标签碰撞问题,在分析查询树算法和多叉树算法的基础上,提出了一种前缀匹配混合查询树(Prefix Matching Hybrid Query Tree,PMHQT)算法。该算法利用曼彻斯特编码来检测标签碰撞位信息,并利用碰撞位信息依次识别标签。在识别标签过程中进行碰撞位前缀匹配,选择适当的多叉树算法进行识别。通过仿真对比QT算法、自适应多叉树(AMS)算法、自调整混合树(AHT)算法,结果表明,前缀匹配混合查询树算法在总时隙数、吞吐率和通信复杂度都优于QT算法、AMS算法和AHT算法。     

用混合建模方法开发虚拟校园导引系统

提出使用Creator结合OpenGVS的混合方法开发直观易用的空间信息查询导引系统.该系统具有基本的自主漫游功能,还可自动生成到达目的地的最短路径和简化的二维鸟瞰定位图.漫游过程使用混合包围盒碰撞检测方法,最短路径生成使用Dijkstra算法,解决了漫游路线查询和迷失定位问题.     

汽车前保险杠碰撞过程动力学仿真与分析

前保险杠是汽车正碰主要吸能部件,在很大程度上决定了汽车的耐撞性与安全性。针对汽车碰撞过程中前保险杠的大变形和非线性接触问题,建立了某款国产轿车前保险杠(包括:保险杠、吸能盒和纵梁)与刚性墙碰撞有限元模型。采用分段线性塑性材料本构模型和显式动力学有限元法对其碰撞过程进行动态仿真,获得了保险杠、吸能盒和纵梁的变形情况、能量变化情况以及碰撞力曲线。仿真结果与实验结果吻合良好,从而验证了有限元模型正确性。结果表明,槽型诱导结构比盒型诱导结构更容易诱导纵梁产生褶皱变形,且碰撞力曲线随纵梁的褶皱变形产生波动。     

基于OBB算法和前向预防的快速碰撞检测

为提高虚拟装配系统碰撞检测的实时性和真实感,提出了一种基于前向预防的虚拟装配中的防穿透方法,应用方向包围盒(OBB)算法和分层检测机制进行快速碰撞检测,较精确地实现了虚拟装配中虚拟手的抓取释放和防止穿透,克服了虚拟抓取操作中的失真问题.借助数据手套和六自由度跟踪仪,在半沉浸式虚拟装配系统中,针对场景规模较大的电机壳体模具,应用快速碰撞检测算法进行了装配仿真.结果表明,该虚拟装配系统的碰撞响应时间达到毫秒级,没有穿透现象产生,具有较理想的操作真实感.     

改进BP算法在船舶碰撞危险度计算中的应用

在海上交通工程学的最新研究成果的基础上，提出了用一种改进的BP算法来计算船舶碰撞危险度．将该改进的BP算法应用到系统中并与普通BP算法比较，对结果作了详尽的分析．结果表明，改进的BP算法有更快的收敛速度和更好的计算精度．     

基于CSO-ABC算法的系杆拱桥吊杆内力优化

为改善传统系杆拱桥吊杆内力优化方法耗时长、精度低、计算烦琐的缺点,本研究提出改进的CSO-ABC混合算法优化钢箱拱肋系杆拱桥吊杆内力。先建立CSO-ABC混合算法,改进侦察蜂阶段算法;再对3个测试函数进行数值试验,验证算法的精度和有效性。以某钢箱拱肋系杆拱桥为工程背景,通过ABAQUS-Python脚本进行CSOABC算法的吊杆内力自动优化计算。研究结果表明：改进的CSO-ABC算法与CSO算法和ABC算法相比,具有收敛速度快、精度高的优点;基于脚本的自动迭代,提高了吊杆内力优化的效率,该算法的吊杆内力最大优化幅度为2.17%,在钢拱肋及混凝土主梁的应力峰值分别增大4.9、0.8 MPa的情况下,拱肋、主梁峰值位移分别减小12.7、12.1 mm,优化后的成桥状态与原始设计非常接近。该算法可为相关施工、监控、设计提供参考和借鉴。     

基于改进布谷鸟搜索算法的架桥机结构损伤识别

针对架桥机结构损伤的特点及布谷鸟搜索算法存在收敛速度慢、缺乏活力等问题,从动态发现概率、步长和莱维飞行三个方面对布谷鸟搜索算法进行了改进.以TLJ900型架桥机的主梁为研究对象,针对裂纹损伤,以固有频率和模态保证准则作为损伤检测的指标,用改进后的布谷鸟搜索算法对架桥机的结构进行了损伤识别.仿真结果表明：与其他智能优化算法相比,改进算法的收敛速度和全局寻优能力有明显的提升,能更准确的判断出架桥机结构损伤的位置和程度,故障识别精度更高.     

一种改进的有向无环图支持向量机分类算法

针对有向无环图支持向量机多类分类方法未采用有效的有向无环图生成算法,提出了一种改进的有向无环图生成算法。该方法采用了聚类分析中类距离的思想作为层次分类依据。实验结果表明,该方法与原方法相比具有较高的分类精度。     

汽车主动安全预警研究

介绍了新型协调自适应巡航控制(CACC)的分层控制架构。该架构主要包括控制准则及各层控制映射结构,具体功能通过在各层及层与层之间接口实现。利用车辆定位和无线通信技术实现车辆碰撞预警,如果车辆的位置和速度可被测量并保证相对精度然后传输给相邻车辆,该防碰撞预警系统就是有意义的。要求定位信息的标准差达到50 cm以内的精度,以支持预警的可靠性及一致性。     

优化端元提取方法的高光谱混合像元分解

高光谱图像的混合像元分解将原始图像分解为多种纯净地物及相应的丰度,端元提取是混合像元分解的关键技术. 针对传统算法计算速度慢、搜索范围较大的特点,基于改进的ICA （independent component analysis）算法以及优化的候选端元判断方法,提出了一种优化的混合像元分解方法. 首先使用改进的算法优化端元提取方法;然后利用相邻像素的光谱特征和空间特征信息,结合并行算法对候选端元进行优化;最后利用真实的高光谱数据对该方法的性能进行了验证. 验证结果表明:该方法能有效提高端元提取精度,降低复杂度,与经典的端元提取算法N-FINDER相比,准确度提高了3.55%,解混后得到的地物分类精度有了明显改善（总体分类精度提高了2.88%）.      

基于FFT的数控镂铣机传动链误差源诊断

分析了造成数控镂铣机传动链误差的原因,在检测中采用快速傅里叶变换(FFT)算法对模拟信号进行频谱分析.为了提高计算的精度、降低对采样频率的要求,提高运算速度,采用一种基于线性插值原理的改进快速傅里叶变换(L-FFT)算法.用此算法对传动链误差的原始数据进行处理,诊断出误差源及位置,为降低传动误差的控制算法提供了依据.试验结果表明,与FFT算法相比,效率提高大约5%,表明该算法具有一定的实用性和有效性.     

基于改进的BP神经网络的桥梁结构损伤诊断研究

采用改进后的BP神经网络对桥梁结构进行损伤诊断,通过与传统BP网络法的诊断结果进行对比,得出改进后的BP网络算法在实际应用中能克服传统BP网络算法收敛速度慢,存在局部极小的问题.改进后BP网络的桥梁结构损伤诊断具有较好的诊断效果,与传统的BP神经网络相比,不仅提高了计算速度,而且较大地提高了识别精度,具有较好的应用前景.     

一种改进的混合蛙跳算法

针对混合蛙跳算法后期收敛速度慢、精度低并易陷入局部最优的问题,提出一种改进的混合蛙跳算法。在改进的混合蛙跳算法中,对青蛙的觅食机制和进化迭代公式重新定义,青蛙的第一跳向模因组其它青蛙单维搜索,第二跳向模因组内最优青蛙单维搜索,第三跳向全局最优青蛙单维搜索,通过青蛙的三跳协同搜索,能够使算法的全局搜索能力和局部搜索能力得到显著改善。通过7个测试函数与ABC算法和标准混合蛙跳算法实验对比,实验结果表明改进的混合蛙跳算法具有比ABC算法和混合蛙跳算法更优秀的搜索性能,在收敛速度和收敛精度方面具有明显的优势。     

基于虚拟现实技术的船用锚机交互仿真系统

针对现有在船员锚机教学培训中存在锚机设备复杂、价格昂贵、培训危险性大等现状,分析虚拟现实技术在航海模拟仿真领域的应用,提出了在锚机交互仿真系统中应用虚拟现实技术的方法。通过采用角色动画中骨骼运动遵循的反向动力学原理来计算得出每个关节旋转,实现虚拟人运动控制及仿真;研究并利用启发式搜索算法A*算法实现虚拟人自动寻路功能;结合基于包围盒和网格剖分的碰撞检测算法,实现虚拟人与锚机之间的碰撞响应。研发的船用锚机三维交互系统可模拟锚机操作的整个过程,完全满足教学培训的需求。     

基于LS-DYNA的汽车前纵梁碰撞性能仿真研究

立足于乘员的安全保护,前纵梁是保证汽车具有良好的正面碰撞性能的重要部件。利用HyperMesh和LS-DYNA软件,对长安微型车的前纵梁的正面碰撞进行了仿真模拟,在此基础上对前纵梁的结构进了优化设计,比较了改进前、后前纵梁的吸能特性。仿真结果表明:改进后的前纵梁的碰撞特性得到了加强,从而为进一步提高整车耐撞性能提供一定的参考。     

不同负泊松比填充结构在汽车前端中的应用

以汽车前端保险杠后的吸能盒为研究对象,结合传统内凹六边形负泊松比结构、双箭头负泊松比结构以及某弧边负泊松比填充结构,对比研究了不同填充结构在高速以及低速碰撞中对汽车前端的防护作用,分析了3种填充结构应用下的吸能盒变形模式、压缩量、吸能量、比吸能以及碰撞力峰值,结果表明:在低速和高速碰撞中,3种填充结构皆呈现出明显的负泊松比变形特性,与其他结构相比,弧边填充结构具有更好的吸能防护效果。     

基于OpenMP的并行遗传算法求解SAT问题

为了提高SAT （boolean satisfiability） 问题求解效率,在OpenMP （open multi-processing） 编程框架下,将遗传算法与局部搜索算法结合,改进了混合遗传算法中的选择算法,将原有选择操作的时间复杂度降低到O(N)级别. 算法采用OpenMP中的编译制导语句#pragma omp parallel粗粒度并行化驱动混合遗传算法,采用#pragma omp single语句块实现了子种群间个体的同步迁移操作. 与同类算法HCGA （hybrid cloud genetic algorithm）比较分析表明:改进算法HGA （hybrid genetic algorithm）以及并行后的混合遗传算法CGPHGA （coarse-grained parallel hybrid genetic algorithm）在求解成功率和求解效率上都有显著提高,部分问题求解成功率提高达5倍.