摘要：Nowadays, carbon fiber composite material is becoming more and more popular in aero engine industry due to its high specific strength and stiffness. Laminate carbon fiber composite material is widely used to manufacture the high load wide chord fan blade, containment casing, etc. The aeroelastic behavior of composite product is critical for the optimization of the product design and manufacturing. In order to explore its aeroelastic property, this paper discusses the coupled simulation of aerodynamic excitation applied on laminate composite material plate. Mechanical behavior of composite material plate is different from that of isotropic material plate such as metal plate, because it is anisotropy and has relative high mechanical damping due to resin between plies. These plates to be studied are designed using 4 different layup configurations which follow the design methods for composite fan blade. The numerical simulation of force response analysis mainly uses single frequency mechanical force input to simulate the electromagnetic shakers or other actuators, which could transmit mechanical force to the test parts. Meanwhile, pulsed air excitation is another way to "shake" the test parts. This excitation method induces aero damping into the test part and simulates the unsteady flow in aero engine, which could cause aeroelastic problems, such as flutter, forced response and non-synchronous vibration(NSV). In this study, numerical simulation using coupled method is conducted to explore the characteristics of laminate composite plates and the property of aerodynamic excitation force generated by pulsed air jet device. Modal analysis of composite plate shows that different ply stacking sequences have a significant impact on the plate vibration characteristics. Air pulse frequency and amplitude in flow field analysis are calibrated by hot wire anemometer results. As the air pulse frequency and amplitude are varied, incident angle of flow and layup configurations of plat

摘要：基于Kriging代理模型构建了针对大涵道比涡扇发动机风扇叶片的气动优化设计方法,集成了参数化建模、TurboGrid网格划分和计算流体力学(CFD)组合优化技术.以风扇叶片的各叶高截面叶型为优化对象,进行基于叶片安装角扭转和最大厚度位置移动的叶型重构.选取失速点流量作为目标函数,对风扇叶片稳定运行范围进行评估并优化.与原叶片相比,优化叶片的稳定运行范围拓宽10.1%,且在稳定运行范围中表现出更高的性能.效率和压力系数的最大增幅分别为2.63%和9.27%,表明优化过程有效地拓宽了风扇叶片的稳定工作范围,并大幅提高了效率和总压升等性能指标.

摘要：从局部扩散角度分析了经典变分PDE复原模型的不足,给出一种基于全变差模型和调和模型的混合图像复原模型,并导出了相应的数字混合滤波器·该滤波器可以根据图像的局部梯度特征自适应选取滤波器系数,能在去噪的同时保留边缘,并削弱平滑区域的阶梯效应,具有较好的综合性能·针对该混合滤波器,还设计出相应的图像修补和放大算法·大量仿真实验表明,该滤波器可以很好地应用于图像的去噪、修补和放大·

摘要：流场可视化作为科学可视化领域发展最早、应用最广泛的研究方向,在帮助用户分析和理解复杂流场流动机理,洞察流场物理现象并发现流动科学规律方面发挥着重要的支撑作用.其中感知增强类流场可视化方法能够有效展现流场结构特征、各属性间的相互作用及其复杂的流动物理现象,为用户提供良好的流场可视化分析环境,提高流场科学数据处理效率和可视分析能力.文中主要介绍了感知增强类流场可视化方法在工业设计、航空航天、生物医学以及其他交叉领域的应用.抽象领域专家分析理解流场物理现象,洞察流场数据集中蕴含的复杂物理规律的过程,提出一个自顶向下的VCIH分析流程模型,包括视觉接收、认知构建、交互参与和硬件辅助.以VCIH模型为指导,从视觉感知增强、流场物理过程增强、探索式交互增强和硬件依赖性增强4个方面综述了感知增强类流场可视化方法的研究现状,并结合应用需求展望未来的发展趋势.

摘要：由于受主观意识和经验等因素的影响,医学图像可视化中传递函数的选择和设置会直接影响医学图像可视化效果.为此,提出一种基于视觉优化的医学图像可视化方法.针对三维医学图像绘制,采用基于GPU加速的光线投射体绘制半自动化传递函数,解决了三维图像全局和焦点上下文的优化显示问题;针对二维图像呈现,借助直方图均衡化、图像融合和全变分模型3种图像增强算法,解决了二维医学图像噪声干扰、对比度模糊和边缘丢失等问题.通过与传统方法的实验对比,三维医学图像在绘制时间和绘制效果方面均有改善;引入图像质量评估指标峰值信噪比和平均结构相似性,验证了全变分模型在二维医学图像增强中的有效性.结合视觉优化方法设计开发了医学图像可视化交互系统,包含对医学数据的三维可视化和交互分析功能,有效地拓展算法的应用性.

摘要：随着汽车工业的发展和人们对驾驶舒适性要求的不断提高,汽车冷却风扇组件(CFM)离散噪声水平的控制与改善日趋重要.在CFM设计的早期,寻找一种能够快速预测离散噪声的方法有助于设计师缩短设计周期,提高工作效率.为此,提出一种动-静叶片相位调制的组合方法来控制CFM的谐波噪声,即通过控制CFM叶片的角度分布参数来降低CFM噪声频谱中的二次谐波以及三次谐波成分;基于静叶(定子叶片或者支撑筋)阵列的声学百叶窗效应,设计静叶角度分布参数,使CFM噪声频谱中的一次谐波成分进一步降低,从整体上改善CFM的离散噪声水平.通过7叶片风扇分别与6静叶和8静叶的组合对所提出的方法进行实验验证,结果表明其与理论预测结果较为吻合.

摘要：首先从局部坐标角度分析整体变分(TV)模型与p-Laplace算子的物理意义,从本质上说明p-Laplace算子的扩散性能优于TV模型,进而提出一种基于p-Laplace算子的图像修补算法.该算法利用p-Laplace算子的非线性各向异性扩散的性能来填充受损区域.与TV修补算法相比,文中算法能快速收敛,并达到更好的修补效果,其综合性能优于TV修补算法.

摘要：针对传统的视频表现方式受时间顺序的影响,不利于用户快速查阅和筛选视频内容信息的问题,在分析视频数据特点的基础上,提出了视频数据可视化的设计原则,并根据该原则以及对视频关键帧的聚类分析,提出一种螺旋圈结构的视频内容可视化方法.该方法采用基于图像主色彩的视频结构化完成镜头分割和关键帧提取,将结构化的视频内容可视化为圈心、内层聚类圈、中层表现圈和外层散射圈4个层次,圈心部分主要展示视频的名称、分辨率、帧率等基本信息,内层聚类圈用于绘制聚类后的关键帧序列,中层表现圈用于绘制每个镜头提取的代表帧序列,外层散射圈用于绘制每个代表帧对应的镜头内容细节;并根据该方法设计开发了视频可视化分析系统(VVAS).实验结果表明,文中方法能够清晰、直观地呈现视频内容和整体结构,帮助用户快速理解视频内容.

摘要：纹理绘制技术通过纹理线条和颜色变化能够细致且生动地表现2D矢量场的速度、方向以及数据相关性等特征信息,但扩展到3D矢量场空间时,由于3D矢量场本身的空间特性容易造成纹理单元之间产生严重的视线遮挡问题,影响研究人员对矢量场内部固有属性特征的观察和分析.针对此问题,提出一种基于GPU加速实现的稀疏噪声纹理生成的改进3D矢量场Volume LIC绘制技术.在噪声生成部分,基于泊松盘分布以避免噪声点间的相互遮挡,采用Hilbert空间填充线遍历减少生成噪声点的规律性和人工痕迹,并通过高斯滤波核滤除高频区域生成稀疏高斯噪声.整个算法采用GPU+GLSL硬件加速机制,在噪声纹理采样时,利用GPU顶点颜色线性插值功能和片元计算方法有效地加速LIC纹理生成过程,并将卷积噪声和矢量场数据作为纹理传入GPU;采用光线投射算法实现LIC纹理的3D绘制显示,并通过光线提前终止技术和空白空间跳跃技术有效提升绘制效率;同时提供多种有效的交互分析手段查看流场内部特征.实验结果表明,该方法生成的3D纹理图像清晰、绘制效率高,能够有效地缓解3D复杂矢量场卷积数据过多引起的遮挡与混乱现象,具备良好的可视化效果.

摘要：按国标GB11557的规定,在进行转向机构冲击试验时,须将规定质量的上半身假人以规定的速度水平发射到转向机构上。文中就这项试验所需的发射机构进行研究,设计了一种钢丝绳牵引式发射机构,并对其关键技术进行探讨。