摘要：为了保障集装箱船船体结构的安全,在设计阶段常常需要根据规范要求进行直接分析并进行整体和局部强度的校核。由于船舶运行的载荷和必须考虑的工况复杂,同时各种工况下船体结构不同部位和不同构件的校核许用水平不一,无法直接借助通用软件的后处理功能直观判断构件是否满足要求。本文基于pcl语言,针对中国船级社集装箱船屈服强度校核要求,经过二次开发实现了许用应力以及衡准值的自动计算,并通过云图、三色图以及报告直观输出校核结果,该工具有助于对设计结果的快速反馈。

摘要：三维激光扫描技术在空区探测中得到了越来越多的应用,但是获取的点云数据往往需要经过多个软件的联合处理与分析,消耗大量的计算处理时间,多个软件在操作上的复杂性也限制了后期数据的利用。针对上述问题,在VS2010编程平台下,利用pcl和HOOPS技术,自主开发了空区点云处理系统。该系统由点云数据管理模块、三维显示模块、点云过滤模块、剖切和实体建模模块及应用模块组成,采用模块化设计的思路,功能易于扩展。根据空区处理精度的要求,能够进行点云的过滤与精简,既满足工程需求,又加快了后期空区三维建模与显示的处理速度;系统集成了三维建模、剖切、体积计算等常用的空区处理机能,显示直观,易于使用,为现场技术人员的决策提供了方便。系统为空区治理方案的选择、参数的优化提供指导和科学依据,对于促进采空区处理的可视化、科学化具有积极的意义。

摘要：针对目前工程应用中的虚拟预拼装技术存在主观性强、自动化程度低、数据处理过程较为复杂等缺点,首次提出将pcl应用于基于点云数据的钢箱节段虚拟预拼装技术。首先根据钢箱节段截面特征设计一套由面到线、由线到点的控制点提取方法;然后基于pcl中的高效点云处理算法对待拼装截面初始点云数据进行预处理、控制点提取及匹配,输出拼装误差结果;最后将虚拟预拼装技术中使用到的算法串联成群,形成一套完整的钢箱节段虚拟预拼装程序,实现从数据输入到结果输出。将提出的虚拟预拼装技术应用于某钢箱结构桥梁相邻节段,并将计算所得最大拼装误差1.22 mm与规范规定误差进行对比分析,说明基于pcl的虚拟预拼装技术可以有效完成钢箱节段的预拼装工作,具有结果准确、自动化程度高等优点;吊装有应力状态下的节段控制点竖向位移处于0.08~0.14 mm范围内,结果表明工厂扫描得到的控制点坐标可用于指导实际工程拼装。

摘要：为了提高全船强度计算时的波浪压力加载效率,提出一种PATRAN环境下的波浪压力自动加载的方法。结合pcl和FORTRAN语言开发一款接口程序,将三维水动力计算程序得到的波浪压力通过基于权重理论的线性插值算法转换到有限元模型上。该程序根据有限元单元与最近两个水动力单元的中心点距离计算确定对应的水动力单元和波浪压力,避免了向船体表面投影的方法可能引起的错误,保证了计算精度。

摘要：为了分析药形几何参数对星形药柱固体发动机结构完整性的影响,在有限元软件***/Nastran平台上,用Patran的二次开发工具pcl(Patran Command Language),建立了典型星形药柱参数化模型,分析了温度和内压载荷作用下星形药柱最大Von Mises应变随几何参数的变化规律,通过调整几何参数,对低温工况下某星形药柱进行了结构设计。结果表明,星形药柱的星角系数和沟槽深度对其结构完整性影响较大,通过对这两个参数的设计,可使药柱在低温工况下不出现裂纹。所提出的方法和相应结论可为固体发动机设计提供参考。

摘要：锥柱形固体火箭发动机药柱的伞盘结构在低温载荷作用下易产生裂纹,是药柱设计关注的重点部位。为了对伞盘结构进行形状优化,采用有限元软件***的二次开发工具pcl(Patran Command Language),编制参数化建模程序,根据输入参数自动建模计算,并输出计算结果。将整数编码遗传算法与参数化建模方法相结合,以药柱装填分数最大为优化目标,考虑药柱伞盘的结构完整性约束,实现了伞盘结构的形状优化设计。优化实例表明,基于参数化建模的药柱形状优化设计方法是可行的,设计结果可为锥柱形药柱设计提供有益参考。

摘要：随着国内外基于工程环境的三维点云处理技术研究的不断深入,开源的pcl(Point Cloud Library)库应运而生并且发展迅速,三维点云配准技术广泛应用在机器视觉、人机交互、无人驾驶等诸多工程领域,且涉及到计算机学、几何计算、传感器等多学科融合。由于传统电铲在手动操作挖掘过程中对于矿场环境感知不足,导致矿山整体开采效率低下,易发生挖掘碰撞、机身倾覆等意外事故。文中基于pcl点云数据处理库,将基于FPFH特征的SAC-IA粗配准,与使用迭代最近点算法(ICP)的精配准方法合并使用,实现矿场环境点云的配准,为后续无人电铲环境感知的研究提供了数据保障。试验结果表明,该方法具有较好的精度与较快的配准速度。

摘要：为了快速实现体感游戏中的人物建模,需进行人体模型的3D重建。本文研究并实现了基于pcl的实时3D重建技术,并给出了其在人体三维重建中的应用。本文通过Kinect体感控制器作为人体深度图像获取设备,再通过调用pcl库将深度图像转化成三维点云数据,然后运用基于K邻域密度的离散点云简化算法进行点云简化,再通过delauney三角化算法进行三角网格曲面重构,进而实现人体的实时三维重建。

摘要：采用ITPS(Integrated Thermal Protection Systems)承力结构的方法,开发了基于PATRAN pcl语言的参数化建模程序,能够自动、快速地建立该类型结构的有限元模型。通过改变腹板与底面板之间的夹角,得到了ITPS最佳热短路模型。通过数值分析研究了镂空腹板对ITPS承载能力及隔热性能的影响。结果表明,腹板与底面板夹角76°时,ITPS静力分析的最大等效应力达到极小值,镂空腹板高度和倒角半径的综合设计关系到ITPS优化设计的成败。在镂空腹板宽度和高度相同的情况下,应该优选倒角半径大的镂空腹板结构形式。同时,镂空腹板改善了ITPS底面板的温度均匀性。镂空腹板的数值分析结果为ITPS结构优化设计提供一定的参考和依据。