凹包内散乱点集Delaunay四面体角度剖分算法

在邵铁政[1]三维空间散乱点集Delaunay四面体剖分算法的基础上,提出了一种不含有除法运算(不存在被0除或丧失计算精度的情形)的通用的判定空间两三角形内交的算法,可以实现凹包内散乱点集的Delaunay四面体剖分。该算法已经通过Fortran语言编程实现并且给出了算例。     

凸包内空间散乱点集Delaunay四面体角度剖分算法

提出空间散乱点集Delaunay四面体剖分的一种新算法,定义了一个新的Delaunay四面体判定标准即最大球缺角,并在Fortran平台上实现了这种算法,验证算法的准确性和高效性,对于解决空间De-launay四面体剖分来说是一个新的计算思路。将Delaunay四面体的判定改进为量化的判定,这样的判定方法相对以前的方法更容易、更快捷。     

海洋数值计算中非结构化网格自动剖分的改进算法

基于Delaunay三角化技术,提出了一种对任意平面区域三角形网格自动剖分的改进算法。该算法在网格质量判断方面,提出了一个新的几何参数,即过渡因子β,该参数结合了三角形形状因子和三角形外接圆无量纲半径,它不仅能够实现网格疏密区域的平稳过渡,而且能够保证三角形最大可能的接近正三角形;在向计算区域内加点方面,提出了列表排序法,该方法能够保证新增的网格点整体质量向好的趋势发展;最后利用迭代的Laplacian算法对生成的网格进行光滑处理。该改进算法具有区域适应性强、网格质量高、自动化程度高的优点。     

基于自适应三角化的船舶曲面分段网格细分

结合非结构网格划分相关理论,分析了现有的Delaunay三角网格划分及细分算法的优劣处。针对船舶曲面分段划分注重精度大于计算效率的特性,通过改变自适应算法中的步长值来进行船舶曲面分段的网格细分,再通过Delaunay三角网格划分对自适应网格化后的曲面进行最终三角化处理。文末以船舶曲面分段为例,通过与曲面估算出的曲率云图进行对比,验证细分算法效果的正确性,这在船舶曲面分段展开领域具有一定实用意义。     

一种三角形网格自动生成技术

在研究总结目前流行的三角形网格自动生成法的基础上,提出前沿生成与Delaunay三角化组合起来的三角形自动生成方法。该方法解决了Delaunay法中离散点域的构造问题,不会产生重合点,不用进行点集排序和坏点剔除,同时避免了前沿生成法中过多的校验。该法计算效率高,对复杂边界适应性好,可实现三角形尺度的渐变过渡。应用该方法成功进行了三峡电站日调节数学模型计算域的自动剖分。     

基于点云数据处理技术测量车厢剩余冻煤体积研究

针对北方散杂货港口严寒天气造成敞车车厢卸载时冻煤黏连在车厢难以测量的问题，提出基于点云数据处理技术的计算敞车车厢剩余冻煤体积测量方法。首先，利用翻车机房出口上方的激光雷达获得敞车车厢的点云数据；然后，利用基于M估计随机采样一致性拟合平面的方法剔除侧墙的点云数据，采用欧氏聚类的方法对敞车车厢剩余点云数据进行聚类，得到敞车车厢剩余冻煤表面的点云数据；最后利用Delaunay三角化的方法重建剩余冻煤表面，计算Delaunay三角网格每个三角形投影到敞车车厢车底所形成的三棱柱的体积并且求和，实现对敞车车厢剩余冻煤计算体积的目的。     

水深三角网的快速构建及优化算法

Delaunay三角网目前被广泛用于等深线绘制,但存在将浅水区划入深水区的可能性,形成不合理的海底地形走势,从而对舰船航行安全构成危险。讨论了快速构建水深三角网的基本策略,如网格划分、逐点插入法、Delaunay子三角网的合并,提出了浅点相割算法。此算法通过比较相邻三角形顶点水深,对Delaunay三角网进行局部优化,构建合理的、符合航行安全原则的等深线。通过实例分析,证明本文所提算法是切实可行的。     

船舶感应磁场计算方法研究

首先计算均匀磁场任意点的磁感应强度。根据计算过程中遇到的计算量大、耗时多的问题,提出利用快速多极子和积分方程式相结合的方法计算船舶感应磁场。此方法通过对计算对象的剖分降低了计算的维数,提高了计算效率。最后利用实例计算来说明本文算法在工程应用中的可靠性。     

一种建立海底格网数字高程模型的插值方法

自然邻点插值性能优良,但不适用于约束域,为建立与矢量电子海图对应的海底格网数字高程模型,把协调Delaunay三角剖分的思想融人自然邻点插值,提出协调自然邻点插值算法,简化了构建二阶约束Voronoi单元的过程.采用真实海图进行试验,由矢量海图中的水深要素和海岸线岛屿要素构建海底规则格网数字高程模型.经试验对比,协调自然邻点插值在细节反映能力优于不规则三角网插值,是一种可用于二维约束域插值问题的方法.     

北斗双星定位算法精度的研究

通过对北斗双星导航定位系统定位原理进行研究,分析传统双星定位的三种算法,其本质都为由迭代运算计算出用户所在的位置。为比较定位算法的精度,在卫星的工作区域内选取有代表性的点,采用三种定位算法分别求出近似解和真值之差,得出算法定位误差。提出采用对定位误差的协方差矩阵取F-范数,比较三种定位算法的精度。仿真结果表明,三种定位算法精度接近,计算时间、程序量相当。从精度、计算时间和程序量三个指标综合考虑,得出三点交会法优于其他两种算法。     

宁波舟山近海三维潮汐潮流数值模拟

利用FVCOM模型对宁波舟山近海的潮汐潮流进行了三维数值模拟,并对其水动力特性作了相应分析.FVCOM模型采用非结构化三角形网格,很好地解决了精确拟合宁波舟山群岛的复杂岸线的问题.基于计算区域内的海床性质,采用Koutitas公式对FVCOM模型的中海底摩阻系数的计算进行了改进.通过计算域内多个潮位站和海流站的实测资料...     

非结构化网格浸入边界法的流固耦合数值模拟(英文)

This paper presents an improved unstructured grid immersed boundary method. The advantages of both immersed boundary method and body fitted grids which are generated by unstructured grid technology are used to enhance the computation efficiency of fluid structure interaction in complex domain. The Navier-Stokes equation was discretized spacially with collocated finite volume method and Euler implicit method in time domain. The rigid body motion was simulated by immersed boundary method in which the fluid and rigid body interface interaction was dealt with VOS (volume of solid) method. A new VOS calculation method based on graph was presented in which both immersed boundary points and cross points were collected in arbitrary order to form a graph. The method is verified with flow past oscillating cylinder.     

三维非凸区域外包面的自动生成算法

海岸工程的三维建模中一般需要根据已知散乱点集重构出计算模型的外包面。文章基于区域增长法,提出一种根据给定的三维散乱点集自动寻找其合适外包面的算法。该算法从随时改变着的局部入手,去寻找该局部区域凸包上的一个三角形,最后所有的三角形形成一个闭合的区域,即为整个区域外包面。局部的大小由事先设定的搜索点数控制。当点的布局较为合理,并且给定的全局搜索点数合适的情况下,算法可以较好地还原区域的外包面。     

基于NURBS表达的主船体虚拟分舱及舱容计算

在船体曲面、甲板面NURBS表达和内底内壳多面体表达,有效的平面与曲面求交算法和几何特性计算方法基础上,给出了任意形状舱室的舱容计算方法.根据围闭舱室的几何元素(舱壁、甲板、船体曲面或内底和内壳)不同,将舱室分为12种基本形状,只需要船体曲面的型值信息、舱壁位置或折点信息以及内底和内壳的折点位置信息,即可进行参数化虚拟分舱和舱容计算,避免繁琐的舱室型值信息的人工输入,减少人工工作量,提高工作效率.该方法可以计算任意液面包括任意倾斜液面下的舱容,计算结果精确,方法简洁,为船舶3D参数化设计奠定基础.     

射频仿真系统中天线阵列在空间位置和布局设计

射频仿真系统的核心任务是通过控制天线阵列三元组模拟产生的目标信号为被试电子设备提供逼真的电磁环境,三元组是关键部分。论文从三元组的工作原理出发,分析研究了几种常用的天线布局方案,同时通过计算论证了天线阵列各三元组的几何位置关系,明确了球面三角形为近似球面等边三角形的概念,为三元组的设计提供理论依据。     

舰船EMC可视化的前置处理研究

建立三维物体的电磁模型是电磁计算及其可视化的重要前提,文中采用有限元法对舰船的几何模型进行网格剖分,生成的电磁模型能比较好的满足电磁计算的要求。在进行网格剖分前,对几何模型进行规则、整合、简化,排除畸形单元,再借用现有的有限元软件ANSYS对模型进行有限元网格划分,生成满足电磁计算要求的三角形或者四边形网格。