权因子、参数变换与有理二次Bezier曲线参数化

正则参数变换不改变参数曲线的形状,但改变了从曲线定义域内的点到曲线上点的映射关系,因而改变了曲线参数化。在形状不变因子不变情况下,如果改变有理二次Ｂｅｚｉｅｒ曲线的权因子,称之为权因子变换,能得到与正则参数变换同样的效果。同时,给出了在有理二次Ｂｅｚｉｅｒ曲线上点与权因子间的关系,并导出了与权因子变换对参数化有同样影响的参数变换公式。     

屏幕拟合法在平面连杆机构离散点轨迹综合中的应用

屏幕拟合法是基于轨迹图谱、图形逼近理论及计算机可视化技术的一种平面连杆机构离散点轨迹综合的新方法。用三次B样条曲线将离散点拟合成连续的目标曲线。通过连杆曲线图谱，先初选一个与目标曲线形状接近的连杆曲线，通过调整连杆机构的尺寸参数和图形变换，改变连杆曲线的形状和位置．使其与目标曲线逐渐逼近，直到用肉眼观察完全重合为止。将连杆机构与目标曲线同时放大，在放大状态下再次调整机构参数和对图形进行变换，使两条曲线继续逼近，如果拟合误差满足精度要求则输出设计结果，否则重复上述过程，直到满足精度要求为止。此方法可用来满足任何形状和精度的轨迹拟合要求。     

翼身融合飞机参数化几何模型

本文研究翼身融合飞机的参数化几何模型生成的方法。翼身融合飞机各部件均视作翼面类部件,运用形状函数和分类函数变换方法描述飞机各个剖面翼型。用三次施密特曲线描述飞机沿展向的厚度变化与后缘曲线形状,用分段曲线描述复杂的前缘形状。翼梢小翼划分为过渡段与主段两部分分别描述,并通过变换矩阵计算主翼段关键参数坐标。应用CATIA二次开发技术实现参数化几何模型的自动生成。     

B样条曲线及曲面的推广

Ｂ样条曲线及曲面是计算机辅助飞机外形设计中一种常用的设计曲线，有许多良好的性质，象凸色性质、局部性质、变缩性等。本文中，给出了Ｂ样条曲线及曲面的一种推广形式，通过改变参数来改变曲线的形状，使设计的曲线较为灵活。     

参数曲线形状修改

提出一种新的、基于余弦伸缩函数、针对参数曲线的形状修改与变形方法。首先定义了特殊的伸缩函数 ,在此基础上构造了形状算子矩阵 ,其次将该矩阵与伸缩中心及主方向结合构造出两种变形矩阵 ,最后用变形矩阵去乘待变形曲线在局部坐标系下的位置向量 ,或用它乘以给定向量场再加待变形曲线在原坐标系下的位置向量从而产生变形效果。伸缩函数含有若干可变参数 ,每个参数可产生不同的形状修改效果 ,比如控制被修改部分与未修改部分间的连续阶 ,容易得到理想的变形效果。理论分析实例表明该方法在几何造型 ,计算机图形学等领域有潜在适用性。     

非正则形式变换方法在卫星轨道理论中的应用

文[1]和[2]针对具有小参数的非线性常微分方程组给出了一种非正则形式的变换方法,将仅适用于正则共轭变量的正则变换方法推广到一般变量情况,从而使变换方法的应用更加广泛。对于求人造地球卫星轨道的摄动解而言,它完全可以取代平均根数法;本文针对地球引力场位函数展开式的主要带谐项(J_2,J_3,J_4)的特点,采用变换的隐形式,给出相应的卫星轨道摄动的二阶解,完全克服了平均根数法和正则变换方法(von Zeipel变换和Lie变换)在积分上所遇到的几个困难。     

基于海岸线状特征匹配的近海域卫星遥感影像定位

针对卫星轨道参数及传感器姿态角等信息缺乏且无控制点的近海域遥感影像定位难题,提出了基于海岸线状特征匹配的影像定位方法。首先,扩展应用Live-Wire算法,实现待定位影像的海岸线交互式提取;然后,设计一种改进的曲线形状签名和优化的部分匹配算法,实现海岸曲线匹配;最后,根据曲线匹配结果计算变换矩阵,实现近海域卫星遥感影像定位。利用Land Sat和SPOT影像的定位实验验证了该方法的有效性。     

基于圆锥截线的高超前体气动设计及特性分析

为了探究前体典型几何参数对高超声速前体/进气道气动特性的影响，在相同的前体外压缩角度和几何长度下，对基于圆锥截线参数控制横向截面的高超声速前体流动特性开展了三维数值模拟分析。采用控制变量法研究了高超声速前体宽度比、形状参数、形状角度参数以及水平半宽控制曲线次数对高超声速前体/进气道气动性能的影响。结果显示:上述四个几何参数对前体横向压力梯度的构建均产生一定的影响，导致前体横向溢流，进而影响前体/进气道的气动性能。增大前体宽度比、形状参数、水平半宽控制线次数，减小形状角度参数，可减小前体展向压力梯度及横向溢流，提高前体/进气道流量捕获特性，在本文研究范围内，上述参数变化对应的前体/进气道流量系数分别增加了25.1%，13.7%，20.3%及12.2%。     

TC4钛合金电子束焊缝形状特征分类研究

论述了理论解析、数值模拟、回归分析、人工神经网络等多种焊缝形状的研究方法,采用多种预测方法结合将是较为理想的焊缝形状研究方案.在所获取的电子束焊缝截面上取一系列控制点,利用B样条曲线实现焊缝形状的参数化再现,分析了控制点参数与焊缝形状特征参数的关系,建立了焊接形状分类准则,获得了特征尺寸临界值,并将电子束焊缝分为漏斗型、钟罩型、楔型和钉型四类.     

基于小波变换和不变矩的车标识别方法

形状特征是目标识别的重要参数,小波变换的低频部分代表物体的总体形状特征,而图像中的噪声主要分布于高频部分。根据这一特征,利用小波变换消除噪声提取目标形状,进而利用特征不变矩距离进行分类,实现目标识别,将该方法应用在实测车标图像的识别中,结果表明识别效果较好。     

利用分段G2 插值方法构造铺丝路径

提出了复合材料铺丝路径的规划方法,其中铺丝基准路线是通过对给定数据点的切方向及曲率向量或测地曲率值,G2连续地插值曲面上点列的方法得到。利用正则参数曲面上一点的切空间与其参数平面对应点的切空间同构原理。将曲面上曲线的插值问题转化为其参数平面上类似的曲线插值问题。该方法能够用显式方程来表示曲面上的G2连续插值曲线。由于引入了若干控制参数,可对曲线进行局部或整体的交互修改。利用该方法进行铺丝路径规划可以反映芯模面的曲率信息,改变纤维的局部走向,使其最终的结果更好地满足丝束铺放要求和构件几何性能的要求。实验证明该方法简单可行,还可用于计算机辅助设计、计算机图形学等领域。     

交互外形设计中的有理插值方法

在CAGD中,构造光滑曲线通过给定的二维或三维点集是非常重要的问题。广泛釆用的方法是Hermite技术,但是依照这种方法,插值曲线的形状过多地依赖于切矢的模长,且形状的修改不能依几何的方式交互完成。本文提出了一种结合交互技术和插值技术于一体的曲线插值方法,插值基函数为有理函数,在此基础上讨论了形状参数在几何修形中的作用,     

飞机机身大迎角气动力实验研究

本文研究了机身模型在迎角０￣９０°范围内的气动特性，实验风速为２１ｍ／ｓ，相应的实验雷诺数（基于机身直径）为０．８６×１０＾５。模型可改变前体头部形状、前体形状、前体长细比和后体长细比，以研究机身形状和几何参数对气动特性的影响。重点分析了非对称起始迎角、侧力和偏航力矩特性。本文研究的机身形状包括尖切拱形、圆锥、钝头型圆锥、椭圆锥和鲨形等５种前体以及相应的后体：所讨论的几何参数有头部半顶角、前体长细     

最小阻力形状的优化设计

本文旨在介绍应用计算机辅助优化寻求最小阻力流体形状的设计和研究方法。整个方法除通常的流体动力模型外,尚包含有物体形状模型和最优化模型。物体形状是用B样条曲线表示,其每个形状段都需满足诸如面积、体积、形心、斜率、曲率等几何约束。将物体形状参数选为设计变量,以总的阻力系数最小作为目标函数,用非线性规划对策寻优。文中,给出了按照计算机辅助程序进行翼面和轴对称形状设计算例,并与NACA0012翼型作了比较。     

闸下自由出流的数值计算

水闸自由出流曲线的计算属于重力作用下具有自由表面的位势流动计算。由于这类问题有极大的理论兴趣和工程实际意义,近几十年来,国内外先后用保角变换、松弛法、有限单元法、速度图等方法进行过计算。本文通过Schwarz-Hilbert变换得到位势平面上的积分方程,设法加快迭代求解积分方程的速度迅速地得出出流曲线的准确形状。虽然本文只对平底直闸门进行了计算,但所采用的方法可应用于具有任意已知形状的闸门或水坝自由出流曲线的计算。     

满足约束的Gn连续过渡曲面的构造

在Erich Hartmann提出的由两基曲面线性组合构造G^n连续过渡曲面方法的基础上，针对该方法存在很难找到合适的参数变换的问题，提出了一种基于基曲面局部区域重新参数化构造G^n连续过渡曲面的方法。通过对基曲面上切触线附近区域部分曲面重新参数化，再由重新参数化局部基曲面线性组合构造G^n连续过渡曲面。这样将两基曲面间构造过渡曲面的问题转化为在重新参数化局部基曲面间构造过渡曲面。以构造G^1连续的翼身融合面为例，讨论了满足约束要求条件时G^2连续过渡面的构造方法。即先对基曲面上过渡切触线附近的局部区域进行重新参数化，后通过优化求解来确定比例因子和偏移量、平衡因子和调配因子，使过渡曲面满足前后边条线约束，最后利用线性组合来构造G^2连续的过渡面。约束过渡曲面的形状可通过改变重新参数化基曲面的大小来调整．     

Weibull分布参数估计值对细节疲劳额定强度的影响

将新材料、新工艺应用于民机结构设计时,细节疲劳额定强度（DFR）法仍是重要的评估方法。根据新型铝合金疲劳试验数据,全面分析了Weibull分布形状参数对DFR计算参数的影响;分析标准S-N曲线斜度参数对DFR的影响时,应考虑可靠性寿命的变化,采用低可靠度寿命计算曲线斜度参数可降低Weibull分布形状参数的影响;比较了采用不同分布参数估计值与传统上采用波音公司给定值进行DFR计算的差异。结果表明,对于通过符合性检验的试验数据,使用不同Weibull分布的参数估计值计算得到的DFR都大于按传统方法（用波音公司给定值）的计算结果,其中,三参数Weibull分布计算的DFR最大,至少增加10%以上。     

一阶扰动理论的反■及其在结构设计中的应用

如果刚度矩阵和质量矩阵业已给定,那么结构设计的现行方法,像有限元法,NASTRAN 等都能精确地求出复杂结构正则模态的形状和频率。其反问题,即确定结构的刚度矩阵和质量矩阵,以得到所希望的一组正则模态的形状和频率.通常则是不可解的。本文提供了一种数学方法,通过使用一阶扰动理论,寻求逆问题的求解。在这个方法中,把一般的扰动计算颠倒过来了。也就是说,要计算能引起给定振型改变所必须的结构更改,而不是计算该结构设计上的微小变动对振型的影响。应用这个方法就需要给出许多原始结构设计的正则振动模态。用一般的有限元计算或通过测量已有原型结构的正则模态就可以得到这些信息。在前一种情况下,通过一个迭代过程,就可以用反的扰动计算由原始设计达到最优设计。对于后一种情况,反的扰动计算就要采用现存结构的正则模态数据,以确定为改善它的振动响应所必须的结构变化。本文提供了反扰动方法的数学结构,并给出了二个数例,第一个采用四个弹簧,三个质量的系统,第二个处理了悬臂梁的模态修改。在以前的文章中,已经提供了一种数学处理方法,把一阶扰动理论应用到预测质量或刚度有微小变化时,所引起的无阻尼结构模态形状和频率的变化。尽管应用以前的工作可以给出改变结构设计的后果,但是仍然不能回答这样的问题,即结构变化的什么组合正好可以实现事先规定的一组模态改变。当需要同时改变许多模态形状和频率时,这个问题就会相当困难。采用试凑的设计方法则容易漏掉一些满足所希望目标的布局, 并且得出错误的结论,以为没有令人满意的设计存在。近几年来,已经有一些果,企图利用振动试验的结果来修正或修改结构的数学模型。虽然文中所提供的方法可以用来对比和修改结构的动力模型,但所期望的主要应用是设计综合。特别值得一提的是,本文提供了文献中上述扰动理论的反;利用它,就可以确定一组结构变化,而这组结构变化将引起结构模态形状和频率事先规定的一组改变。这里提供的公式还有一个令人满意的特性,即计算出的结构变化可由施加在模态改变上的特殊约束组唯一地确定出来。一般说来,即无必要也不可能给定一个结构所有的新模态,而是只给定工程上重要的那些新模态,从而设计结构,使得具有这些模态。这样一来,随着新设计而变化的只是结构的附加模态,它们事先未被给定,但是,这绝不影响已被限制的那些模态。本文根据先前的工作,开始先回顾一下一些方程,这些方程对连续结构的求逆方法来说是必不可少的。在提供了求逆方案以后,这个方法将推广到有限元数值分析中通用的普通集中参数组。按照这个理论的处理方法,本文提供了二个说明性的例子,第一个例子采用四个弹簧和三个质量所组成的系统,第二个例子处理了一个悬臂探的模态修改。     

具有可调参数控制系统的相对稳定性

本文介绍一种在具有可调参数的单输入输出（ＳＩＳＯ）控制系统的参数空间里，寻找具有规定的增益裕度（ＧＨ）和相位裕度（ＰＭ）区域的方法，该法采用极坐标图中包围一点的乃氏稳定准则，参数空间里规定的ＧＭ或ＰＭ区域必要的边界，完全可用将与ＧＭ或ＰＭ有关的点变换到参数空间里来处理。与以往的变换技术有拳普遍问题是需辨识参数空间里哪个地方的点不必满足要求的ＧＭ和ＰＭ。本文对此问题提出了研究的基础。并用三个例来说明     

磁悬浮电励磁三相直线同步电机离线参数辨识

建立磁悬浮电励磁三相直线同步电机(MSEETPLSM)的连续时间参数型状态空间方程数学模型,利用前向一阶差分方法将连续时间数学模型离散化成离散时间参数型状态空间方程数学模型,再利用z变换写成递推最小二乘算法标准形式的数学模型。利用递推最小二乘算法在初级转子静止状态下辨识出MSEETPLSM的电阻及自感参数。利用计算机数值仿真软件仿真MSEETPLSM参数的离线辨识算法,得到MSEETPLSM的初级与次级电阻与电感时域辨识曲线,仿真曲线收敛速度较快且辨识精度较高。仿真结果验证了该参数离线辨识算法的有效性。