摘要：为解决不完整三维模型修复过程中孔洞形状不规则、现有方法曲面配准精度不高的问题,提出一种能够有效保持孔洞边界过渡自然并恢复模型表面细节特征的模型修复方法。首先,追踪所有1-邻域边和1-邻域三角形数量不相等的点来探测模型的孔洞边界。设计一种基于二维网格数量的算法确定不完整模型的匹配候选集,同时根据双稀疏表示的三角网格顶点位置误差、边平滑误差和正交约束来预测最优匹配模型;然后,结合边界顶点的曲率、边界轮廓线折角的余弦值及相邻边界点的线段长度构造能有效表达不完整模型与碎块模型之间对齐关系的特征点描述子;最后,使用二阶伞算子来平滑模型的修补边界。实验结果表明,模型修复时间节省19%～26%,模型修复误差平均下降35%。该方法打破了当前模型修复方法中修复裂缝大且难以实现模型表面细节的局限性,可快速有效地实现破损模型的修复。

摘要：针对汽车双质量飞轮在低转矩小扭转角应具有柔性和高扭矩大扭转角应具有高反抗转矩的要求,结合产品研发的工程设计,对周向短弹簧双质量飞轮实现连续变刚度的设计目标进行研究与实践,创造性地提出通过改变初级飞轮内侧接触型线以构成形状约束,对构成形状约束曲线进行分析、比较,提出曲线的选择原则。构建基于形状约束的双质量飞轮转矩特性的分析模型,用仿真计算结果与试验进行对比。分析扭转刚度k1及k2对传动系一、二阶共振转速的影响,获得了k2对一阶共振转速影响不敏感、对二阶共振转速的影响明显的结论。在小扭转角条件下减小k1可使一阶共振转速远离怠速转速,对共振完全被隔离是有利的。对基于形状约束双质量飞轮所具有的扭转刚度及共振转速的力学特性进行实例分析,表明连续变刚度非线性扭矩特性具有优势,并能以简单的结构形式,实现兼顾转矩、刚度及隔振的设计期望。

摘要：本文研究了在形状和应力约束下的连续体结构拓扑优化问题,采用满应力法求解保证了应力约束的满足;根据对形状的要求,固定部分单元不被删除,强迫最优拓扑满足设计要求。对框架结构进行了计算,结果表明了算法的正确性。

摘要：针对三维数据点重构自由曲面的光顺问题 ,探讨了一种基于形状约束的曲面重构技术。该技术基于能量优化思想 ,以物理变形能模型为目标函数 ,通过引入控制曲面形状的几何约束 ,从而实现曲面的三维重构。该方法不仅有利于重构曲面与CAD CAM系统的接口 ,而且有利于实现设计、制造、检测一体化。

摘要：结合周向短弹簧汽车双质量飞轮的设计开发,提出基于自锁原理的双质量飞轮安全保护装置,实现在飞轮失效时,能使初级飞轮与次级飞轮自动楔入、自锁联为一体,避免了行车事故的发生,且装置具有结构简单、可靠的特点。通过建立考虑摩擦的力分析模型,导出能确保自锁的形状约束的型线方程,在此基础上,应用Winkler弹性理论,构建出基于形状约束的接触力、转矩-扭转角的分析计算模型。应用所提出的理论方法,对2.0 L发动机搭载的双质量飞轮的安全保护装置进行设计,并用有限元法和实际测试进行验证,结果表明,所提出的理论方法和计算模型有较高的符实性。通过分析研究,总结出双质量飞轮安全保护装置的参数确定原则,所提出的设计理论与方法能参考应用于设计实践,拓宽了双质量飞轮的设计理论。

摘要：跨流域水库群系统结构复杂、水库数目众多,加之每个水库辅之以相应的调度规则,使得优化调度模型决策变量数目剧增,从而增加了水库群联合调度规则优化确定的难度.鉴于此,本文以供水调度图和调水控制线为联合调度规则形式,构建同时考虑跨流域调水和供水的复杂水库群联合优化调度模型,添加考虑供水调度图先验形状特征的形状约束,提出一种借鉴逐步优化算法(POA)思想的逐库优化粒子群算法(PRA-PSO).该算法(PRA-PSO)以基本粒子群算法优化原理为基础,逐步优化单个或两个水库的调度规则,以降低单次优化变量的维数,从而提高其搜索全局最优解的能力.最后,以辽宁省某大型跨流域复杂水库群联合调度为例,验证了模型的合理性和算法的有效性.

摘要：传统的多项式分形插值中,分形曲线曲面的局部形状约束和调整是一项困难的工作.为了使分形曲线能够在很好地逼近不规则数据的同时具有形状可调性,提出一种有理样条分形插值方法.首先基于经典的有理三次样条构造了1C连续的有理样条分形插值函数,这种有理分形插值函数的构造允许嵌入形状参数,以至于分形曲线的形状能够通过对尺度因子和形状参数的约束进行调整;然后研究了该插值函数的一些分析性质,包括一致收敛性和稳定性;最后基于构造的有理分形插值函数,通过对迭代函数系统参数的约束,分别给出了约束和单调曲线插值系统.实例结果表明,利用该方法可以将传统非递归形状可调插值分形一般化;形状参数的嵌入使得分形插值函数具有良好的拟局部性,为分形曲线的形状调整提供了有效的工具.

摘要：针对传统Snake模型不适用于局部轮廓提取,且在提取人体轮廓时易受背景和人体着装影响的问题,提出一种带形状约束的非闭合Snake模型.首先对Snake模型求解过程进行分析,重新设置每个点的可导性,实现了非闭合Snake模型;然后针对人体参数测量,根据先验知识为非闭合Snake模型添加形状约束力项,使得Snake曲线在迭代过程中能够保持指定轮廓形状;最后采用一种基于梯度的初始轮廓自动设置方法避免人工设置的烦琐.实验结果表明,该模型能有效地提取人体局部轮廓,降低复杂背景和人体着装带来的干扰,基本满足人体参数测量的要求.

摘要：今天分享的作品,来自长歌行寒假博物馆系列课程。中国家博物馆的《中国古代瓷器艺术展》中展示了丰富多彩的瓷器,瓷器上的画面有的表现花鸟,有的表现故事情节。在瓷器上作画与在纸上作画有很大不同,器皿的形状约束了整个画面的轮廓,所以画面要依据器皿的形态来调整。

摘要：行波管电子枪中电子发射是影响电子注质量的关键因素,阴极发射电子时的热初速会引起电子注发散、层流性变差、射程降低等现象。目前,在考虑电子热初速的发射模型中,宏电子的热初速根据电子的统计分布规律给出,但是未考虑阴极形状对宏电子发射具有约束的影响。为了避免电子枪仿真软件中宏电子的热初速发射模型因没有考虑阴极形状约束带来的计算误差,本文提出了一种在球面阴极形状约束下的宏电子热初速发射模型。在此发射模型的基础上,通过分析电子枪设计参数对热初速效应的影响,提出了一种抑制热初速效应的电子枪设计方法,使得设计与加工装配之间有更高的吻合度。