一种基于局部平均法向变形的网格参数化方法

针对有边界无边界的网格参数化问题, 提出一种局部平均法向变形的网格参数化方法, 以平均曲率流的方式为参考, 将顶点推向其邻居的平均位置, 使网格变形至平面或球面. 首先, 计算每个三角形邻居面的平均法向, 并以该法向为目标, 计算每个面法向变化的旋转矩阵; 其次, 基于Poisson方程将整个网格重新“缝合”, 通过优化拉伸能量, 计算顶点的新坐标. 交替迭代上述两个步骤, 将网格变形至常平均曲率曲面. 该算法与一般的基于能量优化的方法不同, 每次迭代只需求解稀疏线性方程, 因此可以快速处理大型数据集. 通过在形变过程中加入惩罚函数动态地调整全局平均法向量的权重, 避免了变形过程中三角形退化或翻转的问题. 实验结果表明, 与其他参数化方法相比, 该方法具有实用可靠、 计算效率高等优点, 并能在同一框架下计算低扭曲的平面参数化和球面参数化.     

一种应用于高含硫气井的智能取垢器系统设计

油气井生产过程中，受地质环境、生产阶段、矿物成分等多种因素综合影响，井筒上易产生垢物堵塞，影响正常生产；而解堵和工艺措施的有效性由能否精准取样井下垢物直接决定。针对高含硫气井井下垢物样本取样需要，设计研制了一套智能井下取垢系统，介绍了智能井下取垢器的体系结构及工作原理；详细论述了电路板减震结构、取垢弹爪、容垢篮装置以及扶正装置等取垢器关键机械结构及部件；阐述了基于DSP的电气定时控制系统的体系结构及控制原理，重点说明了系统PID控制算法关键参数计算过程。室内性能实验以及试验井功能试验结果表明，研制工具的耐温、承压性能以及取垢和容垢装置自动化伸缩同步联动控制功能可靠，入井和出井过程顺利，能为高含硫气井井下垢物精准化取样提供设备支撑。同时，提出的设计方法和思路对其他智能化井下工具的研发具有一定的参考意义。     

信息几何研究进展

随着人工智能的不断深入，基于欧氏框架的数学理论无法有效地解决信息领域中的一些非线性和随机性问题，而信息几何是解决非线性和随机性问题的有效工具。基于黎曼几何的信息几何由于其在统计推断、信号处理、图像处理、神经网络、机器学习等领域的广泛应用，受到了人们的关注，成为热门的研究领域。经过几十年的发展，信息几何已经从最初鲜为人知的领域发展成为研究非线性、随机性复杂信息的重要工具。将对信息几何研究进展做一个综述。首先介绍信息几何的理论框架，包括对偶联络、流形上的测地距离、以及黎曼梯度等，然后简要介绍信息几何在统计推断、神经网络、控制系统领域、信号处理、机器学习等领域的应用，最后介绍信息几何的展望，期望对信息几何感兴趣的学者有所帮助。通过该综述，读者可以了解到信息几何的基本理论框架，了解到信息几何的重要应用场景，为解决信息领域中的瓶颈问题提供一定的启发。     

大型结构件——连续采煤机主机架的制造工艺研究

为控制大型结构件——连续采煤机主机架的生产质量,除精选必要的制造设备外,工艺工装的设计也起着举足轻重的作用。从下料、焊接、时效去应力、组焊件检查等方面,对大型结构件——连续采煤机主机架的制造工艺进行了研究。     

旋流条件下的气液环空流流动规律研究

针对涡流工具排液效果的问题，开展了旋流条件下气液两相流动模型的研究。考虑到旋流中角速度的存在，研究中采用气液流动在径向和周向上的动量和角动量平衡的方法，建立了气液流动控制方程，计算了液膜厚度，气液相旋流强度等参数以及压降梯度，并进行涡流工具实验验证模型。涡流工具降低压降损失的机理结果表明，安装涡流工具后流动压降可以降低5%~20%。根据实验及模型，在低速（气相速度小于13 m/s）时，小旋流角和高旋流强度更利于降低压降，而高速（气相速度大于16 m/s）时，高旋流强度会增加额外摩擦阻力。旋流强度的衰减速度会随着液相速度增大而减小，而随气相速度增大而增大。该研究结果可对涡流工具进行优化设计，以达到最佳排液效果。     

在组织中实践基于模型的系统工程

 基于模型的系统工程（MBSE）要解决复杂系统工程的问题，需要通过信息、计算和软件来架设传统系统与各领域工程（嵌入式、安全、结构等）之间的桥梁。综合产品团队使MBSE的有效方式可以有效降低实践风险，同时MBSE工具链和集成开发环境的成熟度也是制约实践效果的重要影响因素。全面数字化趋势引领的第4次工业革命中，MBSE向数据主线/数字工程等演进的趋势日趋显著。面向未来，必须认识到MBSE和产品数据管理/产品生命周期管理集成，以及在数字工程和数字主线大背景下理解和再造MBSE的必要性。     

基于图论和改进Dijkstra算法的STEP-NC复杂型腔最短刀具路径生成方法

针对STEP-NC(standard for the exchange of product data， STEP ; STEP-compliant numerical control，STEP-NC)复杂型腔的刀具路径生成问题，本文提出了一种基于图论和改进Dijkstra算法的STEP-NC复杂型腔最短刀具路径生成方法.在该方法中，首先根据走刀行距和基本元素的等距偏置，生成STEP-NC复杂型腔封闭等距环.然后，基于图论得到封闭等距环的赋权有向图.最后，利用改进的Dijkstra算法生成STEP-NC复杂型腔最短刀具路径.通过实例验证了所提出方法的可行性和有效性.     

液中放电沉积技术研究进展

液中放电沉积是一种新型的表面改性技术，起源于电火花加工技术，可在金属表面制备出具有高硬度、高耐磨性以及高结合力等优良性能的沉积层。此外，该技术不污染环境，有望替代部分常用但具有污染性的表面改性技术。液中放电沉积技术的核心内容为沉积层形成机制、工具电极材料以及介电流体成分。简单介绍了液中放电沉积技术的特点，重点阐述了沉积层的形成机制以及缺陷优化工艺，并从工具电极材料、介电流体成分和实际生产应用三个方面总结了液中放电沉积技术的国内外研究进展，展望了该技术的发展方向。     

配体外预应力钢束的曲线箱梁桥抗扭设计

为了抵抗曲线箱梁桥的扭转效应、改善结构的受力状态,在不增加预应力钢束数量的前提下,提出一种利用体外预应力钢束形成空间抗扭作用的方法.基于空间解析几何关系推导了体外预应力扭矩计算公式,以此建立了以最小扭矩为目标的体外预应力钢束的抗扭设计流程,并利用非线性规划方法给出钢束最优平面线形参数的数值解法.分析结果表明,与体内预应力钢束相比,通过合理的体外预应力钢束空间布置,能大幅降低扭矩峰值,抗扭效果明显,且不影响抗弯、抗剪能力;扭矩计算数值解与有限元分析结果吻合良好,能方便地用于实际设计.     

基于蚁群几何优化算法的全局路径规划

将改进的蚁群算法与路径几何优化相结合,用于解决移动机器人的全局路径规划问题.算法结合机器人的越障性能对移动机器人的环境空间进行建模.通过设置初始信息素加快蚂蚁的搜索速度,同时设置自适应信息素挥发机制,解决特定地图中初始信息素的干扰问题;设置自适应路径长度,筛选规划路径的优劣;提出由路径优劣程度决定的信息素散播策略,并从几何原理出发,对规划路径进行优化处理,加快最优解的收敛速度.仿真结果验证了该算法的有效性和普遍应用性,在随机给定的环境地图中,该算法能够迅速规划出最优路径.