基于曲面主方向的正交系的非完整基理论及其在流体力学中的相关应用

本文将微分几何中光滑曲面上局部存在的基于主方向的正交系联系于张量分析中的非完整基理论,以此为曲面与其邻域上的张量场场论提供了一种新方法,称为基于曲面主方向的正交系的非完整基理论。这种场论方法,基于基面的沿主方向的参数坐标,然后沿基面的法方向进行空间延拓,以此获得基面邻域内的完整的正交系。对此引入非完整基理论,可得所有的非零Christoffel符号直接对应为基面或者当地曲面的主曲率或者测地曲率,因而张量场的各种微分算子相对于曲面的主方向与法方向展开,所得分量表达式仅含物理量与曲面曲率。由此不仅可以清晰地展现曲面几何特征与物理量/物理过程之间的关系,而且所获得的分量表达式形式上最为简单。另一方面,经典的诸如柱坐标系、球坐标系等正交系也隶属基于曲面主方向的正交系,从而本文方法可以统一相关正交系下的张量场场论。作为应用,本文推导了可变形曲面上涡量、涡量法向梯度与变形率张量的表达式,曲面上流体边界层方程的分量方程,曲面介质相关守恒律方程等。     

A Poisson multi-Bernoulli mixture filter with spawning based on Kullback–Leibler divergence minimization

In the classical form, the Poisson Multi-Bernoulli Mixture (PMBM) filter uses a PMBM density to describe target birth, surviving, and death, which does not model the appearance of spawned targets. Although such a model can handle target birth, surviving, and death well, its performance may degrade when target spawning arises. The reason for this is that the original PMBM filter treats the spawned targets as birth targets, ignoring the surviving targets’ information. In this paper, we propose a Kullback–Leibler Divergence (KLD) minimization based derivation for the PMBM prediction step, including target spawning, in which the spawned targets are modeled using a Poisson Point Process (PPP). Furthermore, to improve the computational efficiency, three approximations are used to implement the proposed algorithm, such as the Variational Multi-Bernoulli (VMB) filter, the Measurement-Oriented marginal MeMBer/Poisson (MOMB/P) filter, and the Track-Oriented marginal MeMBer/Poisson (TOMB/P) filter. Finally, simulation results demonstrate the validity of the proposed filter by using the spawning model in these three approximations.     

虚拟坐标测量机虚拟测量方法的研究

提出了“虚拟坐标测量”的新概念。它是在虚拟环境下,通过虚拟测头的移动和触测实现对真实环境下坐标测量机的零件测量过程的仿真。与真实环境下坐标测量机的零件测量不同,它产生的测量结果并不是零件的实际尺寸及误差是否满足要求,而是产生特定被测零件的测量程序和测量方案。因此,它也是一种坐标测量机的离线编程。     

三坐标测量机结构误差非线性补偿方法研究

利用三坐标测量机的２１项几何误差建立结构误差的非线性模型,通过自制殷钢球板检具对三坐标测量机进行检测,并采用“分区域补偿”技术,确定三坐标测量机结构误差补偿系统。实际检测结果表明可以使结构误差的５０％～８０％得以补偿,提高了三坐标测量机的测量准确度。     

跟踪与数据中继卫星柔性动力学建模

研究了大型跟踪与数据中继卫星动力学建模问题。首先结合模态综合和混合坐标方法介绍了中继卫星柔性动力学一般模型建立过程;根据工程需要重点对所建立的一般动力学模型利用模态综合进行降阶处理,给出了工程实用的低阶动力学模型和各耦合系数的计算表达式;最后通过一个工程实例对模型进行了验证。     

随机激励下惯导支架结构参数优化

建立了基础激励下惯导装置振动响应的双自由度随机振动分析模型。分别用解析法和数值法推导了惯导系统加速度均方值的计算公式。以减振支架结构参数为控制对象，通过遗传算法和罚函数法进行了优化设计。分析显示，对复杂系统数值法的计算更为容易。仿真结果表明，两种方法的计算结果相近。     

双悬臂式三坐标测量机误差补偿研究

根据双悬臂式三坐标测量机的结构特点,在刚体模型的基础上推出测量机的非刚体模型的误差补偿公式。通过对横梁和立柱的受力分析,推导出附加函数的回归方程,从而确定整机的误差补偿模型。最后补偿结果证明误差公式能有效进行补偿。     

数值模拟纵向隔热屏加力室热态流场

数值研究纵向隔热屏加力燃烧室的在三维贴体坐标系下燃烧整体流场,所用的数学模型有:k-ε模型、EBU-Arrehenius和二阶矩紊流燃烧模型及六通量模型等.数值分析两种不同几何形状、进口气流参数分布及紊流燃烧模型等对加力室内各气流参数、隔热屏和加力室筒体壁面温度分布的影响,计算结果与试验数据比较表明:不同几何形状对加力室紊流燃烧流场的影响要比进口气流参数分布大些,二阶矩模型更适用模拟紊流燃烧流动.      

Homotopy based optimal configuration space reduction for anytime robotic motion planning

Anytime sampling-based motion planning algorithms are widely used in practical applications due to limited real-time computing resources. The algorithm quickly finds feasible paths and incrementally improves them to the optimal ones. However, anytime sampling-based algorithms bring a paradox in convergence speed since finding a better path helps prune useless candidates but also introduces unrecognized useless candidates by sampling. Based on the words of homotopy classes, we propose a Homotopy class Informed Preprocessor (HIP) to break the paradox by providing extra information. By comparing the words of path candidates, HIP can reveal wasteful edges of the sampling-based graph before finding a better path. The experimental results obtained in many test scenarios show that HIP improves the convergence speed of anytime sampling-based algorithms.     

随机疲劳累积损伤理论最新进展

首先对疲劳载荷、寿命、强度的随机性分别进行了明确分类。然后，针对目前在国内外仍被大量引用的疲劳累积损伤准则、从力学和概率机理、适用范围等方面进行了深入系统的分析。