螺旋桨静平衡检测算法改进及实验研究

针对大型船用螺旋桨制造完成后存在的静不平衡量的问题,基于静压球面轴承悬浮结构开发了螺旋桨立式静平衡检测装置。在对其结构和工作原理进行分析的基础上,利用力矩平衡原理,提出改进的求解螺旋桨静不平衡量的算法,能快速地计算出不平衡质量和其位置。通过一次性打磨或配重,将螺旋桨静不平衡量控制在允许范围内,简化了传统的反复多次打磨配重的过程;同时数据采集处理系统以单片机为核心对称重传感器数据进行采集、处理和显示。试验结果表明,该检测系统在试验过程中运行稳定,测量数据精确。     

球面巨型网格结构的构成、支承方式与力学模型

提出了一种新的结构形式——球面巨型网壳结构。文中重点研究了肋环型和凯威特型球面巨型网格主体结构的具体构成形式、几何拓扑关系,总结了相应的形体控制参数;对子结构的形式及其与主体结构的连接进行了分析;描述了自动成形过程。使用Auto- CAD环境下的Visual C 二次开发工具编制了相应的自动成形程序;并对其主体结构支承方式与力学分析模型进行了探讨．本文工作为对该结构体系开展全面系统的力学性能研究提供了良好的前处理基础．     

5阶CKF在捷联惯导非线性对准中的应用研究

为了提高动基座下车载捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system, SINS)的初始对准精度和缩短对准时间,在不进行粗对准的前提下,利用5阶容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter, CKF)完成非线性对准。针对3阶CKF滤波精度不高、5阶高斯厄密特滤波器计算量过大的问题,基于多项式逼近的思想详细推导了5阶球面径向容积规则,继而提出了5阶CKF并分析了该算法的滤波精度、采样量和数值稳定性,利用奇异值分解代替Cholesky分解来增强滤波稳定性。实验结果表明,该方法能够有效完成大失准角下的非线性对准,精度高于3阶CKF。     

一个Erds问题的新证明及其在球面的猜想

著名的数学家P.Erds在给殷涌泉教授的一封信中曾经提到过一个几何概率问题,张景中、杨路、张伟年用初等几何方法证明了Erds的这个猜想[1]。本文利用线集测度理论给出一个更直接的新证明,并讨论在球面上的推广问题,它可形象地描述成如何用＂绷带＂均匀缠球的问题。     

基于超球面支持向量机的综合传动状态判别

以油液光谱分析数据为基础,建立了基于超球面支持向量机的综合传动状态判别模型。利用主成分分析法,对油液光谱分析数据进行预处理,并进行主成分提取的研究分析。研究了参数的变化和异常样本对模型性能的影响。实验研究表明,基于超球面支持向量机的状态判别模型准确可行,能实现综合传动的状态判别。     

球面的另外一种定义

受到一个例题的启示,经过进一步的研究发现,球面的定义还有另外一种,这种新定义,从直观上一点也看不出来是一个球面的定义,我们研究有两个目的：第一,可以让学生跳出题海战术,养成做一个习题,进行一次分析,达到做一个习题有一份收获;第二,通过再思考可以得到很多意想不到的新结果,这样对培养学生的创新精神是大有益处的,同时对培养学生的发现问题和解决问题的能力也是极有帮助,在提倡素质教育的今天,有相当的现实意义。     

基于球面调和函数与距离场的柔性体碰撞检测方法

 针对虚拟现实中柔性体碰撞检测实现的复杂性,提出一种基于球面调和函数（SH）的柔性体距离场碰撞检测方法。该方法利用SH的多尺度特性实现柔性体距离场的快速建立,依据距离场碰撞检测方法实现交互工具与虚拟柔性体的快速碰撞检测,并沿着距离的梯度方向进行柔性碰撞响应的快速估计。结果表明,相对于传统的距离场碰撞检测算法,该方法可大大节省内存占用量并有效实现交互工具与柔性体的碰撞检测,碰撞检测时间在毫秒级范围内,满足柔性体碰撞检测的实时性要求。     

基于贝叶斯估计噪声相关下的CKF设计

针对常规容积卡尔曼滤波(cubature Kalman filter, CKF)要求系统噪声和量测噪声必须互不相关的局限性,提出了一种带相关噪声的非线性离散系统CKF设计方法。基于贝叶斯估计准则,给出了系统噪声和量测噪声相关时CKF滤波递推公式,并采用三阶球面-相径容积规则来近似计算系统状态的后验均值和协方差。当系统噪声和量测噪声相关时,常规CKF不适用,本文设计的噪声相关下的CKF可以有效地对状态进行估计,拓展了CKF的应用范围。数值仿真验证了算法的有效性。     

锥形球头立铣刀刀刃曲线的光滑过渡

针对锥形球头立铣刀的几何特征,应用广义螺旋运动概念建立刀刃螺旋线的通用数学模型.利用微分几何的基本原理,研究锥形球头立铣刀的刀刃曲线建模方法,设计出一种新的锥形球头立铣刀复合型刀刃曲线,解决了复合型刀刃曲线的光滑过渡问题.应用Matlab软件对所设计的刀刃曲线进行建模和验证,结果表明,本文推导的刀刃曲线的参数方程和复合型刀刃曲线的光滑过渡条件方程合理可行.