分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2020-12-10
摘要： 对于打印墙结构往往因为稳定性而失效的问题,本文提出了采用直立波纹墙的方法,即适当增加墙体沿轮廓方向的曲率,以求提高打印墙稳定性.本文通过将波纹墙的单个波纹视为单胞进行研究,取曲率为常数,并进行结构闭合处理,以求稳定性最大化,即分析柱壳形直立墙在3D打印进程中的力学性能.此模型利用 Goldenveizer-Novozhilov壳体理论,加入打印进程参数,包括打印速率、打印材料固化特征、柱壳几何特征、以及自重作用影响,对圆柱壳的两种破坏机理:弹性屈曲和塑性破坏进行分析.利用Suiker[22] 首次提出的无量纲参数 (暂称Suiker数),对柱壳形直立墙弹性屈曲与塑性破坏间的竞争关系进行描述.将结果与文献[22]进行比较,发现当参数完全相同情况下,将柱壳形直立墙比矩形直墙结果对比发现,稳定性提升了两倍有余.同时给出了通过曲率的改变达到此类参数下柱壳结构稳定性最大化的方法,即通过拟合的手段,得到失效高度随曲率变化函数,据此对失效机制区域进行划分.这表明该模型可用于探讨打印进程中曲率对直墙结构的力学性能影响,并可通过调整参数对结构作出优化.同时,通过引入曲率,将直立墙沿轮廓方向打印成波纹墙,对于提高打印墙结构稳定性是一个简单可行的方案.
分类： 动力与电气工程 >> 工程热物理学 提交时间： 2017-05-24 合作期刊: 《工程热物理学报》
摘要： 采用FLUENT中8个湍流模型以及曲率修正后的模型对U型弯管中的二维流动进行了模拟，详细对比了两个雷诺数105和106下速度、湍动能、湍流剪切应力、摩擦系数和静压力系数的实验和模拟结果。研究发现，当Re = 105，Realizable k-ε模型、Spalart-Allmaras 模型、RNG k-ε模型能准确模拟出流动分离的位置；当Re=106，所有模型预测到的分离位置都滞后。曲率修正对SKE以外的湍流模型预测性能基本上没有改善;SKE模型对曲率修正的影响最为敏感,对速度、湍动能、内壁面处的摩擦系数的模拟结果都有一定的改善。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 等高线曲率是一个重要的地形属性，反应了地形表面在水平方向的凹凸性，表达了地表物质运动的发散和汇合模式。基于安塞县县南沟小流域的矢量等高线数据和DEM，分别利用圆拟合算法（相邻三点法、间隔三点法和最小二乘法）和曲面拟合模型（E模型、S模型和Z模型）提取等高线曲率，通过对实地地形的对比分析，结果表明：（1） 在矢量等高线数据的计算结果中，三点拟合法计算结果相比最小二乘法结果差异大，对等高线曲率空间格局分布描述更准确；（2） 最小二乘法计算的结果频数分布集中程度最高，两种三点拟合法计算结果频数曲线差别微小；（3） 在栅格数字高程模型的计算结果中，基于S模型计算结果在空间格局上较E模型和Z模型的结果差别大，基于E模型的计算结果对等高线曲率描述效果更好。结果能准确说明采用不同算法计算等高线曲率的差别，对在实际数字地形分析中有重要的意义，可为等高线曲率计算提供重要参考。
分类： 土木建筑工程 >> 土木建筑工程设计 提交时间： 2017-12-05 合作期刊: 《土木建筑工程信息技术》
摘要： 近年来随着国内居民生活水平的提高，越来越多的建筑设计师们追求造型新颖的弧形结构方式。而对于弧形建筑内的变曲率弧形钢管管道的施工质量、施工效率、观感质量等方面的问题一直以来饱受业界单位的关注。随着建筑业BIM技术应用的推广与迅猛发展，我们利用BIM技术与物联网技术相结合，总结形成了一套基于 BIM技术的变曲率弧形管道工厂化预制，现场扫码快速定位拼装的施工工艺，该技术具有定位精准、成型效果好、施工质量可靠、提升工效、降低施工成本等特点，适用于建筑物外观造型复杂，管路走向受楼体形状限制，公称直径200mm以下的变曲率弧形钢管管道的施工，通过在相关工程中的实际应用取得了良好的效果和一定的经济效益。
分类： 地球科学 >> 空间物理学 提交时间： 2016-05-13
摘要： 利用磁流体动力学(MHD)全球模拟结果,根据弓激波的跃变特性确定出弓激波位置,建立了一个新的综合考虑了快磁声马赫数、太阳风动压、行星际磁场强度以及磁层顶曲率半径的弓激波三维位型模型.将新模型与以往模型的模拟结果进行比较发现,新的弓激波全球模型结果可靠,解决了部分现有模型不能描述弓激波三维位型的问题.研究结果表明,在行星际磁场北向时,随着快磁声马赫数的增大,弓激波日下点距离减小,但是在行星际磁场南向时,快磁声马赫数的变化对弓激波日下点距离影响不大;弓激波位型在赤道面与子午面上存在明显的不对称性,而且随着行星际磁场的转向,这种非对称性也会发生相应改变;行星际磁场南向,B_z值较小时,子午面内弓激波位型已经不是简单的抛物线,出现了明显的类似于极尖区磁层顶的凹陷变化区.
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2018-12-13 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 针对最近点迭代(ICP)算法搜索匹配点对规则单一、准确度低的问题，提出一种基于多重特征匹配的点云配准算法。首先采用改进自适应八叉树算法分割点云，通过移动最小二乘法(MLS)对其叶节点进行局部拟合后，计算点的多重特征；然后提出了基于多重特征的点对相似度，选取满足相似度约束的点对作为匹配点对，进而求取旋转矩阵和平移矩阵实现点云配准。实验表明，该算法能在保持点云配准速度较高的基础上，有效提升配准的准确度，且准确度的提升幅度随着点集数量的增大呈升高趋势。
分类： 力学 >> 应用力学 提交时间： 2023-03-20 合作期刊: 《应用力学学报》
摘要： 由于API螺纹抗弯扭性能较差,导致接头螺纹的使用寿命会低于其设计寿命。以API NC5O钻杆接头螺纹为例,通过改变API螺纹台阶面结构来增强API螺纹的抗扭性能。首先,通过万能材料试验机得到了35CrMo的材料性能参数,建立螺纹材料的本构模型;其次,基于材料本构模型建立了钻杆接头螺纹有限元分析模型,并验证了该分析模型的准确性;最后,分析了钻杆接头螺纹在上扣载荷、上扣+压缩载荷和上扣+压缩＋弯曲载荷下的螺纹牙应力场情况。分析结果表明:梯形台阶面结构能够有效改善接头螺纹扭矩的分布,使螺纹牙所承受的扭矩值降低了50% ;在上扣+压缩载荷工况下,螺纹牙上最大应力总体变化趋势为随着压缩载荷增加而不断降低,且梯形台阶面螺纹牙上的最大应力低于API螺纹结构;当增加弯曲载荷后,钻杆外螺纹螺纹牙应力均随着井眼曲率的增加而增加,但未超过材料的最大屈服极限,梯形台阶面螺纹牙应力也低于API螺纹。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2019-04-01 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 针对树木点云拓扑结构复杂、特征细节繁多等问题，提出一种基于点云收缩提取曲线骨架的算法。首先，为了在点云表面直接应用网格收缩算法，对点云进行局部主成分分析和Delaunay三角剖分;其次，针对树木点云拓扑结构复杂和末枝细节繁多等问题，用曲率法线流算子对点云进行收缩,针对树木枝条细长且弯曲幅度平缓等特点，利用\改进后的QEM网格简化方法将三角网格折叠成一维曲线骨架;最后，将得到的曲线骨架进行连通和居中处理。提出的算法直接在点云上进行操作，不需要额外的信息和预处理操作，对噪声和残缺点云有良好的鲁棒性。实验证明，该算法提取的树木点云骨架充分表达了树木在自然环境下的生物性结构和特征，相对于rosa、L1-中轴等经典算法，在树木点云的骨架提取速度上提高3倍以上，枝条重建度提高25%。
分类： 计算机科学 >> 计算机科学的集成理论 提交时间： 2019-01-28 合作期刊: 《计算机应用研究》
摘要： 针对仅使用群智能优化算法及点云空间信息进行点云配准时，优化过程寻找两片点云对应点耗时较长，收敛速度较慢的缺点，提出一种基于曲率信息的人工蜂群点云配准算法。算法根据曲率信息提取特征点，通过改进人工蜂群算法优化目标函数得到可以使两片点云重合的最佳变换矩阵。在种群优化过程中根据曲率信息约束对应点寻找范围，缩小参与计算点云的规模。对比实验表明，与仅采用随机选点方法和使用点云空间坐标信息的配准算法等相比，所提出算法可以在不降低配准精度的同时，有效加快配准收敛速度，显著缩短点云配准所用时间。
分类： 数学 >> 几何与拓扑 提交时间： 2017-11-23
摘要： 这篇文章中，首先给出了局部对称Lorentz空间中线性 Weingarten类空超曲面的数量曲率和平均曲率的关系。进而，我们研究了局部对称Lorentz空间中满足一定曲率的完备或者紧致线性 Weingarten类空超曲面，通过修改Cheng-Yau的算子，给出了一些新的估计。最终，我们在局部对称Lorentz空间中给出了一些猜想的部分推广。
分类： 农、林、牧、渔 >> 农、林、牧、渔业科学其他学科 提交时间： 2023-02-17 合作期刊: 《智慧农业（中英文）》
摘要： 养殖场中肉牛较为活跃，采集得到的图像数据中肉牛姿态多变，肉牛姿态端正帧较少，导致自动 测量肉牛体尺困难。针对以上问题，本研究通过分析肉牛骨架特征和肉牛图像边缘轮廓特征，提出一种多 姿态肉牛体尺自动测量方法。首先，利用深度相机Azure Kinect DK从正上方采集肉牛俯视深度视频数据， 对视频数据进行分帧处理; 其次，对原始深度图像进行预处理，将肉牛从复杂的背景中提取出来; 再次， 利用Zhang-Suen算法提取目标图像肉牛骨架，检测骨架交点和端点，分析肉牛头部特征，并确定头部去除 点，去除图像中肉牛头部信息; 最后，利用改进的U弦长曲率算法提取肉牛轮廓曲率曲线，根据曲率值确定 体尺测点，将体尺测点转换到三维空间中，计算体尺参数。本研究通过分析大量深度图像数据，将图像中 肉牛姿态分为左歪、右歪、姿态端正、低头和抬头五类。试验结果表明，本研究提出的基于骨架的多姿态 肉牛头部去除方法在5种姿态下的头部去除成功率均高于92%; 在23头肉牛不同姿态共46帧深度图像中， 利用基于改进U弦长曲率的体尺测点提取方法，测得体直长测量的平均绝对误差为2.73 cm，体高测量的平 均绝对误差为2.07 cm，腹宽测量的平均绝对误差为1.47 cm。研究结果可为精确测量多姿态下肉牛体尺提供 支撑。
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