基于力学模型的植物枝条弯曲模拟的研究

自然界中遍布着千姿百态的植物,多年来,植物模拟技术作为不规则物体建模领域的一个重要分支,一直被众多的科学家所关注.植物枝条弯曲形状的模拟是植物模拟的重要内容.针对枝条弯曲形状的模拟,分析了植物枝条的生物力学模型,将材料力学中弹性杆件的简易受力模型与基于L系统的植物模拟算法相结合,模拟了重力和趋向性对于枝条弯曲形状的作用,有效地生成了自然逼真的植物枝条弯曲形状.     

基于改进L系统的树木模拟技术

分析了L系统的文法系统和树木枝条的力学模型,将改进的L系统与枝条力学模型相结合,模拟了重力和趋向性对于树木枝条形状的影响,通过visual studio8对算法进行实现,更为有效的生成了自然逼真的三维树木。     

高强度钢板在双向等曲率模中的成形回弹研究

针对高强板在双向等曲率模具中的冲压回弹问题进行理论预测及实验研究。在基于塑性膜理论的能量法回弹预测模型中增加考虑弯曲效应对回弹的影响,并采用Khan-Huan本构模型描述高强板的材料应力应变曲线。该解析算法能以较少的计算量获得较为准确的回弹后零件形状。研究结果表明：综合考虑膜效应及弯曲效应后预测的结果比仅考虑膜效应预测模型的预测结果更接近实验值,由该模型预测的2种高强板回弹形状与实际形状的法向平均偏差均小于0.15 nm。     

一种基于Laplace谱的形状匹配算法

提出一种基于谱图理论的形状匹配算法.首先在表示形状的离散点集上构造待匹配形状的Laplace矩阵,根据此矩阵的特征向量确定初始匹配关系,然后利用Viterbi算法将形状自身的结构特性(邻接性和弯曲能)融入求解过程,获得形状间的匹配关系.比较实验表明该文算法具有更高的匹配精度和鲁棒性.     

基于曲率和面积的二次误差测度网格简化算法

在经典的二次误差测度(QEM)简化算法基础上,将离散曲率和面积引入到边收缩代价计算中,提出了一种基于离散曲率和面积的二次误差测度网格简化改进算法.该算法既考虑了离散曲面在各顶点附近的弯曲程度,又考虑了曲面的几何形状特征.为保留模型的原始边界特征,规定不对其边界进行简化.试验结果表明,改进算法在网格简化过程中保持了原有算法运行速度快的优点,且简化模型能合理地分配网格,并更好地保持了原始模型的重要特征.     

Bernoulli-Euler微梁振动特性的尺寸效应

基于修正偶应力理论推导任意截面形状Bernoulli-Euler微梁的变形能、弯曲刚度、外力功、动能等基本变量的偶应力理论表达式,进而通过Hamilton原理建立Bernoulli-Euler微梁的偶应力理论动力微分方程。根据偶应力理论弯曲刚度表达式,研究任意截面形状Bernoulli-Euler微梁弯曲刚度的尺寸效应,分析泊松系数和截面形状对Bernoulli-Euler微梁弯曲刚度及其尺寸效应的影响。基于偶应力理论动力微分方程,求解Bernoulli-Euler简支微梁的偶应力理论固有频率,据此研究任意面形状Bernoulli-Euler微梁固有频率的尺寸效应,分析泊松系数和截面形状对Bernoulli-Euler微梁固有频率及其尺寸效应的影响。结果表明,建立的由基本变量偶应力理论表达式和偶应力理论动力微分方程构成的动力学模型能有效地描述任意截面形状Bernoulli-Euler微梁动力学特性的尺寸效应。     

具有3D边缘保持的网面简化算法

研究用于计算机视觉领域的三维物体模型网面简化算法。该算法可物体形状和拓扑关系及物体表面法线、纹理、颜色和边缘等特征,是一种基于边操作（收缩,分裂）的网面模型的简化算法。该算法将网面不对称最大距离作为形状改变测度,在大量简化模型数据的同时,能有效地保持模型几何形状,拓扑关系、3D边缘点和边的特征,并能合理分布网面特点。     

基于改进离散曲率的三角形折叠简化算法

本文提出一种基于改进离散曲率的三角形折叠网格简化算法。利用描述三角形形状的内角权值改进Taubin算法估算三角形顶点的离散高斯曲率,根据Garland算法引入三角形顶点的二次误差度量矩阵,定义三角形的折叠代价为二者的加权和。由折叠代价取得最小值来计算折叠后新点的位置,并以该最小值作为三角形的折叠代价来确定折叠顺序。实验表明,改进的离散曲率能更好的描述三角网格顶点处的弯曲程度,该算法简单快速,并能很好的保持模型的重要几何特征以及拓扑结构。     

基于移动最小二乘法的轨迹拟合切线方位角计算

基于移动最小二乘法,提出了轨迹切线方位角算法.利用实测数据验证了算法的可行性,并对算法关键参数(紧支系数与权函数)的设置进行了讨论.结果表明:该方法简单易行,适用于形状弯曲较小的轨迹;移动最小二乘法中的紧支系数应满足计算的需求,但不宜过大;权函数能提高拟合精度,但对轨迹切线方位角的精度几乎没有影响.     

基于L-系统的植物结构模拟

为建立效果逼真的三维植物结构模型,在L-系统模拟植物形态的基本理论和方法的基础上,对L-系统的可解释的符号集合进行扩展,能灵活地控制龟在三维空间中的运动,便捷地改变枝条的直径,配合适当的材质,可形成较逼真的三维植物结构形态。     

一种考虑二级连锁过载的电网故障关联区域划分方法

针对电网的连锁过载,提出了一种基于聚类算法的故障关联区域划分方法。利用直流潮流法对初始故障支路和其余支路之间的内在关联因素进行了分析,给出了支路之间的关联作用矩阵;给出了一种评价支路连锁过载严重度的表达参量,并给出了反映任一初始故障支路造成其余支路功率越限的严重度矩阵以及连锁过载标识矩阵;利用该3种矩阵从初始故障对其余支路施加影响的角度以及其余支路遭受初始故障攻击的角度,给出了以聚类算法为核心的关联作用区域划分方法,该方法既考虑了支路之间的内在关联作用,也考虑了实际运行状态的影响,最后通过算例分析验证了该算法的合理性。     

一种带有寄生分枝的倒置F型双频天线

提出一种新型的带有寄生分枝的双枝倒置F型内置双频天线（IFA）。该天线以传统的平面倒置F型天线（PIFA）为基础，采用单馈点同轴线馈电和带有寄生分枝的双辐射分枝形式，并综合运用分枝弯曲及反复曲折、容性垂直单元加载和在天线辐射分枝上开槽等技术。仿真和实测结果表明，所提出的天线满足900MHz／1800MHz双频段通信系统的要求。     

基于TLS辅助的长白落叶松一级枝条生物量模型构建

【目的】探究利用地基激光雷达(terrestrial laser scanning, TLS)点云数据估测枝条生物量的可行性,构建预测长白落叶松(黄花落叶松)枝条生物量的最优模型。【方法】以利用孟家岗林场26株长白落叶松点云数据提取出的733个一级枝条的特征因子[枝长(L_BL)、弦长(L_BCL)、基径(d_B)、着枝角度(A_B)、弓高(H_BAH)、枝条基部断面积(S_BAB)、相对着枝深度(d_RDINC)]和对应的实测数据为数据源,分别建立枝条水平上的一级枝条生物量基础模型,通过对比基础模型之间的差异来分析利用TLS数据建立枝条生物量模型的可行性。最后利用TLS数据分别对比基础模型、混合效应模型和随机森林模型的预测效果。【结果】基础模型中最终选定的自变量为S_BAB和L_BCL。利用TLS数据建立的枝条生物量基础模型具有更好的预测精度。对比3种模型预测能力结果显示,随机森林模型无论在训练集还是测试集...     

用独立通路法确定矿井通风网络的极值流

确定矿井通风网络极值流的常用算法有Ford-Fulkcrson法、Edmonds-Karp法和Dinic法。所谓独立通路就是采用深度优先搜索法在找通路的过程中，后面的通路至少要含有一条前面的通路所不含有的分支。独立通路法确定网络的极值流，就是利用找独立通路的思想来找增广路，找增广路时每次至少有一个分支达到饱和。从网络的源点开始进行寻边，找分支的可增广量为量大的出边，将该出边的末节点作为新的寻边始节点，继续找可增广量最大的出边，该搜索过程一直到所寻找的分支的末节点为网络的汇点为止，一条增广路即一条通路确定完毕，将该通路中分支的最小增广量作为通路的增广量对通路的各分支进行增广。增广后至少有一条分支达到饱和，删除饱和分支，用导出的网络继续找新的增广路并增广。     

凸组合实时判决反馈稀疏水声信道盲均衡算法

针对高速水声通信信道稀疏特性,提出了一种凸组合实时判决反馈盲均衡算法。将盲均衡器分为保持均衡器支路和稀疏均衡器支路,以保持均衡器能量和权系数的瞬时梯度为判据,对稀疏均衡器支路对应抽头进行实时稀疏化处理。算法中避免设置稀疏化阈值,对不同稀疏水声信道和通信信号具有通用性,且对于时变稀疏水声信道可以利用保持均衡器支路恢复稀疏均衡器支路置零抽头系数,使算法对信道具有较强跟踪和冷启动能力。典型稀疏水声信道条件下的仿真结果证明,凸组合实时判决反馈稀疏水声信道盲均衡算法性能稳健,与全阶判决反馈盲均衡算法相比,计算简单,收敛速度快,稳态剩余误差小,有利于算法在水声通信系统中的推广应用。     

基于地面激光点云数据的单木三维重建方法

目的 使用地面三维点云数据,提出一种单株树木三维网格模型重建方法,为精准获取测树因子提供技术支撑。 方法 对获取的点云进行预处理,使用k-d树构建近邻关系图,用Dijkstra算法求算出子图的根。检测出有效路径后,使用探测半径计算关键路径。计算树枝骨架,然后对初始骨架进行Bezier曲线半径平滑,得到平滑的骨架,再将骨架连接,使用半径平滑和圆柱拟合减少点云密度小造成的拟合不足的情况,能够最大限度保留树枝的细节。结果 使用3株落叶松点云数据构建了树枝树干表面网格模型,重建了树木三维结构。将树干、树枝的三维网格模型与点云匹配后,效果较好;所构建的模型能够进行细小枝条的重建,而不是模拟细枝,通过观察重建结果,一级枝的重建效果非常好,大的二级枝也能得到很好的展示;整套算法计算快速,计算时间与枝条的复杂程度、连接关系有关。结论 基于关键路径探测的方法能够很好地构建树木的三维网格模型,可以用于单株树木测树因子的精确提取。     

基于QoS的层次化校园网格计费模型

讨论了校园网格计费问题.分析了校园网格计费的特点,提出网格银行系统概念,引入多维服务质量(QoS)概念,建立了基于QoS的层次化校园网格计费模型.该模型由一个总行组件和若干个分行组件构成,总行组件部署在中心服务器,实现上层的认证、记账和结算;分行组件部署在各个资源域,实现下层的定价和算法.使用动态资源价格,实现由多维QoS到一维费用的算法.研究表明,模型适应校园网格的特点,可减轻服务器负担,反映资源使用情况,能更好地满足校园网格计费的需求.     

一种新的简化ID3决策树的算法

决策树简化是决策树学习算法中的一个重要分支。文章以 ID3算法构造的决策树为基础 ,提出了一种高效的简化决策树的算法。算法先序遍历由 ID3构造出来的决策树的各个节点并对其子树进行比较 ,如果各子树的属性都相同而且存在某些相应的分支对于各子树完全相同 ,则改变决策树中相应属性的层次关系并把相同的分支分别合并起来。算法减少了决策树的深度、宽度与叶子数目 ,降低了决策树的规模。尤其对于逻辑表达式的归纳学习 ,简化之后的决策树要明显优于原决策树。     

分支参数对天然气水合物羽状多分支井降压开采产能的影响规律

天然气水合物是未来极具发展潜力的清洁能源,而多分支井开采技术是天然气水合物高效开采的一种值得进一步探索的技术方法。基于南海神狐海域SHSC-4试采井测井曲线数据,建立了理想水合物藏分层地质模型。分析了羽状多分支井布设在水合物Ⅱ层中部时,分支参数对降压开采产能的影响规律。结果表明:(1)分支参数优化时,应首先考虑分支长度;尤其是当分支长度较短时,分支长度增加的增产效果最强;随着分支长度增加到一定长度,继续增加分支长度的产能增幅逐渐减弱。(2)其次应考虑分支数目和分支角度;相较于增加分支长度,增加分支数目和分支角度对产能影响较弱且增产效果相近;基于钻井成本考虑,分支数目不宜过多;分支角度大于45°时,产能增幅呈下降趋势,因此分支角度应小于45°。(3)在充分考虑上述分支参数的基础上,可适当考虑分支间距。相较于其他分支参数,增加分支间距对产能影响最弱,在保证较大控制面积和充分考虑钻井成本的前提下,分支井间距越大越好。