数学建模竞赛对大学生综合能力培养的探讨

数学建模竞赛作为一项应用数学知识解决实际问题的活动,已经吸引了数以万计的大学生的参与,在竞赛中大学生通过对经典赛题的分析,赛前准备、模型假设、模型建立和模型求解这些过程,提高了自己的综合实践能力。数学建模竞赛,取得了出色的人才培养效益,对大学生综合素质的培养有着重要的影响。结合沈阳师范大学数学与系统科学学院参加全国大学生数学建模竞赛的情况,通过数学模型建立的例子,探讨大学生数学建模竞赛对学生培养创新意识和创造能力、训练快速获取信息和资料的能力、提高计算机应用能力、锻炼快速了解和掌握新知识的技能、培养团队合作意识和团队合作精神、增强写作技能和排版技术等方面发挥的重要作用。     

网上三维虚拟史馆模拟系统研究

以Visual C++for Windows为编程工具,设计和开发"网上三维虚拟史馆模拟系统",系统可以在没有实际存在的史馆条件下自动生成包含框架网页、VRML/X3D格式三维场景以及JavaScript程序的网上三维虚拟史馆,已经在某个建设单位得到初步验证与应用.     

基于冲击原理的磨削接触区及磨削力建模

磨削力是滑擦、耕犁及切削三个阶段共同作用的结果,仅对切削阶段进行研究通常造成切削力计算值与实测值的误差较大;因此本文考虑磨削接触区冲击效应对整个平面磨削加工过程的影响,将接触区划分为冲击区和切削区两部分.通过分析磨粒在冲击区内对工件产生的冲击载荷的变化情况,建立了单颗磨粒的冲击载荷模型及参与冲击的磨粒数目模型,并结合磨削力在切削区的变化情况,构建磨削力理论计算模型及总磨削力数学模型.最后通过实验研究验证了理论分析的合理性.     

基于图割框架下视频目标的自动实时提取算法

提出了一种在图割框架下自动实时的前景目标提取算法.通过混合高斯背景建模与基于颜色和局部表观的阴影判别相融合的方法,设置能量函数的数据项,并基于局部二值模型算子构建能量函数的平滑项.利用动态的图割算法,求取目标函数极值,实现视频目标的自动提取.在不同视频上对提出的分割算法进行性能测试,结果表明算法具有较好的分割性能且计算复杂度较低.     

基于状态空间模型的机床热误差动态建模

提出了一种基于状态空间模型的机床热误差建模方法,以几个关键温度点的温升为输入,结合状态变量和干扰来确定热误差输出,由子空间辨识算法得到模型参数.同时,在一台数控车床上进行实验,以探究模型的精度和鲁棒性.结果表明:在不同的转速条件下,所提出的模型能够补偿70%的热误差;与自回归模型的建模方法相比,状态空间模型表现出更优异的鲁棒性.     

基于模糊聚类测点优化与向量机的坐标镗床热误差建模

为了研究电主轴系统热特性对机床精度的影响,建立了主轴轴向及径向热误差模型.以精密坐标镗床为对象,采用五点法对主轴热误差进行测量,并分析了转速对主轴热误差及温度场的影响规律.利用模糊聚类分析法对温度变量进行分组优化,选出对热误差敏感的温度变量,建立主轴轴向热伸长及径向热倾角的最小二乘支持向量机(LS-SVM)以及多元线性回归(MLRA)的综合热误差模型,并设定了预测优度评价标准.结果表明:模糊聚类分组法能有效降低温度变量间的多重共线性,并提高模型的稳定性;LS-SVM模型具备全局寻优的特点,可实现不同工况的高精度预测,预测精度可达90%,且比传统的MLRA模型有更好的通用性以及更强的泛化能力,可作为后期热误差的补偿模型.     

《互换性与测量技术》尺寸公差部分实验教学思考

《互换性与测量技术》作为专业基础课,实验教学环节至关重要。结合陕西国防工业职业技术学院实践教学实际情况,分析传统实验教学中存在的问题,并以本课程尺寸公差部分孔、轴的测量实验为例,提出改革方案以及对实验教学过程的几点思考。实践证明,对学生巩固理论知识和提高工程实践能力效果明显。     

Force modeling for needle insertion into soft tissue based on mechanical properties and geometric parameters

The force model during needle insertion into soft tissue is important for accurate percutaneous intervention.In this paper,a force model for needle insertion into a tissue-equivalent material is presented and a series of experiments are conducted to acquire data from needle soft-tissue interaction process.In order to build a more accurate insertion force model,the interaction force between a surgical needle and soft tissue is divided into three parts：stiffness force,friction force,and cutting force.The stiffness force is modeled on the basis of contact mechanics model.The friction force model is presented using a modified Winkler＇s foundation model.The cutting force is viewed as a constant depending on a given tissue.The proposed models in the paper are established on the basis of the mechanical properties and geometric parameters of the needle and soft tissue.The experimental results illustrate that the force models are capable of predicting the needle-tissue interaction force.The force models of needle insertion can provide real-time haptic feedback for robot-assisted procedures,thereby improving the accuracy and safety of surgery.     

道路工程中XPS保温板防冻胀厚度的研究

研究冻土区保温板铺设厚度对道路抗冻胀设计和工程实践具有重要参考意义。本文在对实验资料进行分析的基础上,对XPS保温板的抗冻胀性能进行分析,采用量纲分析的方法分析得出了路基防冻胀设计中XPS保温板合理厚度的经验公式,并通过工程实例进行了验证,验证计算的结果与工程实际结果有良好的吻合度,对冻土区XPS保温板厚度参数的选取具有重要参考意义。     

基于样本修整和支持向量机算法的并网风电机组运行特性研究

针对并网风力机组运行时非线性、耦合性和大惯性的特点,提出了一种基于样本修整和支持向量机算法的系统辨识方法,并通过实例将该方法与单纯的支持向量机算法、BP(back propagation)神经网络算法进行比较.结果表明,样本修整后与修整前相比,训练速度和预测精度都有明显提高,基于样本修整和支持向量机算法的辨识方法具有明显的优越性.