一、一种新的NURBS曲面自适应离散方法（论文文献综述）
史振帅[1]（2021）在《基于NURBS曲面拟合的道岔打磨廓形研究》文中指出道岔作为轨道结构中的关键部件,其结构复杂,使用频繁,是轮轨系统中最容易发生磨损的部位之一,随着我国高速列车的提速运营,道岔磨耗问题变得日益严重。在总结国内外学者对道岔研究的基础上,以道岔转辙器区域直尖轨为研究对象,采用Non-Uniform Rational B-Splines（NURBS）双三次曲面理论,以实测的32个磨耗型面数据作为基础输入值,每条型面曲线设置19个插值点,以U V两个方向上的控制点权因子值为设计变量,构建道岔直尖轨打磨廓形计算模型;以降低车轮与道岔的接触应力为目标函数,以脱轨系数及道岔直尖轨磨耗廓形和标准廓形作为上下边界范围设置约束条件,获得道岔直尖轨的打磨廓形及拟合曲面;采用ALE自适应网格技术,编写Umeshmotion磨损子程序,以车轮-道岔静态匹配结果为基础输入量,依据轮轨稳态滚动接触理论,对比分析打磨廓形OPzj及标准廓形BZzj的滚动接触性能;当列车通过量为20Mt、50Mt、100Mt时,对OPzj及BZzj进行了磨耗预测对比分析;建立车辆及道岔系统的动力学模型,对比分析高速列车直逆向过岔时,打磨廓形OPzj和标准廓形BZzj的接触匹配特性。在车辆-道岔系统动力学分析中,与BZzj相比,采用OPzj时列车通过的轮重减载率的RMS值减少了11.1%,脱轨系数最大值减少了11.5%,车轮-道岔横/垂向力最大值分别减少了25.3%、7.7%,车体横/垂向振动加速度RMS值分别减少了6.3%、17.5%。可知OPzj的各项动力学性能皆略优于BZzj,可以更好的保证列车运行的安全性和稳定性,延长道岔维护周期。采用车轮-道岔静态接触分析,对OPzj和BZzj关键截面的主要接触性能指标进行对比发现,与BZzj相比,OPzj的顶宽0mm、5mm、20mm、35mm、50mm截面的接触应力最大值分别减少了5.3%、11.4%、12.8%、5.5%、15.1%,剪切应力最大值分别减少了3.7%、3.4%、14.7%、27.6%、13.1%,接触压应力最大值分别减少了0.18%、20.2%、13.4%,6.7%、22.2%,可知OPzj有利于减缓道岔磨耗,提高车轮与道岔的静态匹配性能。通过轮-岔滚动接触分析可以得出,与BZzj相比,顶宽0mm、5mm、20mm、35mm、50mm截面的OPzj的滚动接触应力最大值分别减少了7.8%、34.8%、14.6%、35.3%、23.7%,节点位移总量分别减少了44%、62%、46.5%、45%、49%;当列车通过量为20Mt时,OPzj关键截面的磨耗量最大值与BZzj相比分别减少了32.1%、44.1%、14.3%、23.8%、45.7%;当列车通过量为50Mt时,OPzj关键截面的磨耗量最大值分别减少了33%、14.3%、12.9%、30.6%、40.5%;当列车通过量为100Mt时,OPzj关键截面的磨耗量最大值分别减少了26.2%、9.1%、20.8%、33.1%、34.1%;通过上述结果可知,道岔直尖轨的打磨廓形OPzj有利于减缓道岔磨耗,降低道岔疲劳损伤的发生,延长道岔的使用寿命和打磨维护周期,具有更高的经济性和缓磨特性。
王杰[2]（2021）在《基于边界元的声学、声振问题结构形状与拓扑优化算法研究》文中研究表明为实现高效的噪声控制,优化设计方法已被引入噪声问题分析中,其中形状优化和拓扑优化是当前主要的研究方向。形状优化的思想是通过改变结构形状来改善其声学性能,而拓扑优化则是通过优化结构材料的拓扑分布关系来实现减振降噪。边界元方法在声学问题分析中具有独特的优势,通过将其与优化工具相结合,可以有效地建立形状优化和拓扑优化模型,从而显着改善结构的声学性能。等几何分析（IGA）成功地消除了 CAD与CAE之间的分离状态,其精确构造几何模型、不需要重复生成网格等优点显着缩短了形状设计更新周期。另一方面,IGA采用的NURBS插值,搭建起了结构形状变化和表面材料分布之间交流的桥梁。本文基于声学等几何边界元进行了形状优化、材料拓扑优化以及联合优化算法研究,同时基于有限元与边界元耦合方法实施结构材料的拓扑优化设计,实现更好的减振降噪效果。本文主要内容包括下面四部分:基于等几何宽频快速多极边界元的二维声学结构形状优化分析。针对二维外声场问题,基于NURBS插值推导了等几何边界元的一般表达式。采用Burton-Miller 法实现频域分析下的稳定求解,基于奇异性相消思想并结合 Cauchy 主值和Hadamard主值准确计算超奇异积分。引入宽频快速多极算法实现宽频域范围内高精度及高效率求解的平衡,进一步通过伴随变量法提升形状灵敏度分析效率。最终建立形状优化算法,通过MMA优化求解器实现有效的二维结构形状优化设计,显着降低目标区域的声学物理量。基于等几何边界元的三维声学结构形状优化分析。针对三维外声场问题,基于NURBS曲面插值推导了等几何边界元的基本公式。引入非连续元思想并结合Bezier extraction操作,提升等几何边界元的分析精度。同时,基于几何参数空间与物理参数空间相互独立的思想建立非连续等几何边界元算法,增强其针对分片插值模型的分析能力。使用伴随变量法并结合等几何边界元获得形状灵敏度,提高多设计参数的灵敏度计算效率。为提高大型复杂问题的计算效率,采用OpenMP并行工具缩短计算时间。最终结合MMA优化工具建立了一套三维声学结构形状优化算法,针对复杂工程问题模型进行了有效的形状优化分析。基于等几何边界元的三维声学结构联合形状与拓扑的优化算法研究。在结构表面贴附吸声材料的基础上,基于阻抗边界条件推导了基本分析公式。使用SIMP材料插值模型开展连续体材料分布的拓扑优化设计,采用伴随变量法提升多设计变量的拓扑灵敏度计算效率。通过NURBS插值构建结构几何形状和结构表面吸声材料拓扑分布之间的联系通道,以NURBS控制点坐标为形状设计参数,以吸声材料的人工密度为拓扑设计变量,基于有效的形状设计与材料分布拓扑改变相结合的方案,建立三维声学结构几何形状与表面吸声材料拓扑分布的联合优化算法,实现比单一类型的结构优化更好的降噪效果。基于有限元-边界元耦合分析的频带拓扑优化算法研究。设置结构由双材料构成设计,依据有限元-边界元耦合方法开展声振耦合分析。通过使用SIMP双材料插值模型和伴随变量法实施高效的拓扑灵敏度分析,进一步结合MMA优化工具建立结构材料拓扑优化算法,以减振降噪为目标实施材料分布优化设计。基于声辐射模态分析和阻抗矩阵插值技术,提升多频点分析的计算效率,最终建立一套基于声振耦合分析的结构材料频带拓扑优化算法,通过频带拓扑优化分析获得更具有工程实际意义的材料分布结果,为工程降噪问题提供有效的设计分析手段。本文基于声学等几何边界元方法建立了形状优化、吸声材料分布拓扑优化、联合优化算法,并基于有限元-边界元耦合分析方法发展了结构材料频带拓扑优化算法,通过优化设计改善结构的声学性能以实现减振降噪,为工程中的噪声控制问题提供理论指导。
徐吉轩[3]（2020）在《基于结构光扫描的三维点云数据重构算法研究》文中提出论文依托于“重载铁路车地安全状态监测示范验证”的科研项目,开展列车走行部三维点云重建方法的研究。具体工作内容如下:（1）进行了列车走行部模型三维点云数据的结构光采集方案和相关算法研究。设计了三维点云数据采集平台,进行了相机参数标定与光平面参数标定。改进了激光条纹中心线提取算法,通过引入权重函数,对几何中心法与细化法获取的激光条纹中心线进行加权处理。（2）进行了三维点云数据的预处理。分析了噪声点云数据的空间位置分布特性,基于分类的思想对非目标区域扫描产生的冗余点与离群点分别处理。对于冗余点采用阈值分割法去除以得到主体点云,对于离群点,根据点云密度,结合自适应统计滤波和多条件阈值约束函数去除。在此基础上,对点云数据进行体素化下采样与数据点周围高阶多项式插值的重采样,保持点云几何形态的同时平滑了点云,并利用平均曲率和高斯曲率对点云平滑的效果进行评价。（3）进行了两类三维点云数据的表面重构算法研究。通过NURBS插值曲面拟合列车走行部模型表面,得到了封闭且无孔洞的光滑曲面。基于空间分布的区域增长曲面重构,结合Delaunay三角剖分准则,建立三角网格拓扑关系,实现列车走行部表面重构。相比NURBS算法,后者有较好的鲁棒性,整体可视化效果较好。构建了基于深度信息的RGB伪彩色索引图,通过正向映射的方法,将纹理映射到重建模型表面,以得到更好的可视化效果。
李丁丁[4]（2020）在《等几何框架下的壳体结构显式拓扑优化》文中指出拓扑优化技术可以为工程师提供更为经济、高效和新颖的产品设计解决方案,近年来已被广泛应用于航空航天、汽车船舶等诸多工业领域中。然而,传统隐式拓扑优化框架通常存在设计变量数目多、边界几何信息不明确、结构分析计算量大以及无法与CAD系统直接集成等一系列问题。即便是在显式拓扑优化框架下,在基于固定网格的结构分析模型中仍然无法避免出现灰度单元等问题。为了解决上述问题,本文将可移动变形孔洞法与剪裁曲面分析技术相结合,发展了相应的显式结构优化框架。其中,可移动变形孔洞法使用B样条曲线描述孔洞边界,因此可以提供结构边界轮廓的显式描述信息,无需任何后处理即可建立起优化结果与CAD系统的直接联系。此外,该方法仅需少量几何参数即可完全确定孔洞的形状与布局,可大幅减少拓扑优化的设计变量数目。剪裁曲面分析技术可直接使用孔洞边界参数进行高精度的结构响应分析,能够有效避免传统等几何分析方法中对拓扑复杂结构实施的补丁划分与拼接操作,因此在提高计算效率和保持结构连续性方面具有独特的优势。考虑到上述方法的优势,本文将可移动变形孔洞法和剪裁曲面分析技术应用到壳结构优化设计工作中,并对相应数值算法展开了研究。本文的具体研究内容可简述如下:一、提出了一种基于等几何分析剪裁技术的壳结构显式拓扑优化方法。其中,MMV框架用于更新结构拓扑并提供孔洞边界信息,TSA技术用于为优化过程提供高精度的结构分析结果。通过对孔洞边界进行离散、识别和插值拟合,可将MMV框架中的融合孔洞边界处理为适用于TSA分析技术的剪裁曲线,融合处理过程具有极高的准确性和鲁棒性。数值算例表明该算法在壳结构拓扑优化中的有效性。二、基于显式优化框架,提出了一种面向壳结构的形状拓扑协同优化方法。通过引入多级设计概念实现了形状优化模型和结构分析模型的无损转换,因此可以在优化过程中同时兼顾形状优化效率和结构分析精度。该方法将壳结构的形状/拓扑设计变量集成到统一的数学问题中,可以在高度一致的模型中同时优化壳结构的中面几何形状和结构拓扑形式。与以往方法相比,该方法可有效节省结构分析与优化计算的时间成本。数值算例表明该方法在解决壳结构协同优化问题时的有效性和可靠性。
刘钊[5]（2020）在《基于点云数据的曲率急变曲面高精重构方法》文中指出随着我国在运载、能源、国防等领域的快速发展,对具有曲率急变曲面的复杂零件加工精度提出了更高的要求。为保证该类零件极高的加工精度,常采用测量-加工一体化闭环控制策略,对测点进行高精度曲面重构并计算加工余量以服务于反馈补偿加工刀具轨迹规划。目前面向曲率急变曲面点云的曲面重构技术仍存在以下不足:其一,曲率急变曲面零件面形复杂,测量数据量巨大,采用高阶曲面进行重构容易产生数值波动现象;其二,曲率急变曲面具有几何特征分布不均匀的特点,采用常规曲面重构方法对其进行曲面重构,在曲面几何形状复杂的区域容易超差,降低了曲面重构质量。针对上述问题,本文展开面向曲率急变曲面散乱点云数据的NURBS曲面重构方法研究,提出了节点矢量自适应优化算法以及NURBS曲面局部优化算法,实现了曲率急变曲面点云高精度曲面重构,具体研究内容如下:（1）虑及复杂曲面几何特征的节点矢量自适应优化算法,以提高重构曲面对复杂几何特征的逼近能力。通过构造用于评价曲面复杂程度的几何特征评价函数,评价了初始重构曲面上各节点区间对应的局部曲面面形复杂程度,然后在几何特征复杂区域插入节点,并采用粒子群算法优化插入节点的具体位置,实现了虑及几何特征的节点矢量自适应优化。（2）基于局部控制点调整的NURBS曲面局部优化算法。首先采用节点插入技术提高超差区域形状控制的灵活性;然后利用NURBS曲面的局部支撑性质,提取与超差区域对应的局部控制点,构建超差区域与影响区域多目标优化函数;最后,采用线性加权法、拟牛顿法对该多目标优化函数进行求解,实现对NURBS曲面超差区域局部优化。（3）基于MATLAB为开发平台,形成了面向曲率急变曲面点云高精曲面重构的辅助软件。利用MATLAB-GUI制作了重构辅助软件的操作界面,分别编写了节点矢量自适应优化算法、NURBS曲面局部优化算法函数文件。本文编写的曲面重构软件集成了节点矢量自适应优化与局部优化功能。本文提出的虑及复杂曲面几何特征分布不均匀的节点矢量自适应优化算法生成的节点矢量在曲面几何特征复杂的区域具有更密集的节点,结合NURBS曲面局部优化算法,可显着提高重构曲面的重构精度,实现曲率急变曲面点云的高精度曲面重构,对提高曲率急变曲面零件制造精度具有重要的意义。
池宝涛[6]（2020）在《双层插值边界面法的CAD/CAE一体化关键技术研究》文中提出CAD与CAE一体化一直以来都是工程分析与科学计算领域研究的重要内容,然而受限于传统数值模拟集成系统中CAD与CAE之间的巨大鸿沟,如CAD几何模型与CAE分析模型表征方式不统一,几何模型在CAE与CAD系统间转换时造成的数据丢失,不同系统之间的频繁交互造成CAE分析自动化程度低等,将CAD与CAE技术进行有机结合以实现数值模拟分析技术的集成化、智能化和自动化是未来工程设计的主要发展趋势。数值模拟技术已成为工程数值计算及机械结构设计和优化中不可或缺的工具,并广泛应用于汽车船舶、航空航天、医疗卫生、生物科技、新能源等多个领域。数值模拟的主要步骤包括几何建模、网格划分、计算求解和后处理等过程,其中前处理过程是数值模拟分析的主要性能瓶颈,其自动化程度严重依赖于用户知识水平和工程实践经验。因此,高效可靠的全自动前处理算法是实现CAD与CAE一体化以及提高数值模拟分析精度和效率的关键。为克服传统数值模拟分析集成系统中CAD与CAE相互独立的固有缺陷,本文以双层插值边界面法为研究背景,将边界积分方程与计算机图形学相结合,系统性地研究了完整实体工程结构分析中的全自动几何模型修复、三维非连续混合体网格生成及体单元细分方法等工作,直接利用CAD实体模型中的边界表征数据实现复杂结构CAE分析自动化。本论文的主要研究工作如下:（1）为真正实现CAD与CAE一体化,以完整实体工程结构分析软件框架为基础,搭建了一个完全融于CAD环境的CAE分析平台,所有数值模拟分析操作均在同一环境下进行,统一了几何模型与分析模型,避免了不同系统之间的数据传递造成的CAD模型几何数据及拓扑信息缺失,实现了CAE与CAD两者的无缝集成。（2）应用双层插值边界面法计算三维位势问题,同时提出了一种新型的数值计算单元——双层插值单元,双层插值单元将传统的连续单元和非连续单元有机统一,提高了插值计算的精度且能够自然地模拟连续物理场和非连续物理场。双层插值边界面法在网格生成过程中允许使用包含悬点的非连续网格,避免使用任何协调过渡模板处理悬点,从而使得网格生成工作具有更大的灵活性,很大程度上降低了网格生成的困难。双层插值边界面法直接利用CAD实体模型中的B-Rep数据进行计算,物理变量计算基于分析模型的参数曲面而不是通过离散单元计算,避免对任何结构在几何上进行简化,为实现CAD/CAE一体化、全自动CAE分析奠定了重要基础。（3）针对几何模型中存在的退化边、退化面、非连续光滑边界及非理想几何特征等常见的几何“噪声”问题,提出了基于T-Spline全自动几何拓扑修复方法,实现了对复杂CAD几何模型中非理想几何特征的自动识别、曲面探测及T-Spline曲面重构的全自动几何拓扑修复。所有操作均为虚操作,不修改原始几何模型,利用新生成的虚边、虚面重构CAD模型的几何拓扑信息,拟合的T-Spline曲线、曲面具有自适应性且能满足拟合精度要求,该方法一定程度上降低了网格生成困难,提高了数值模拟分析的计算精度。（4）针对二维空间直线与NURBS曲线求交、直线与NURBS曲面求交问题,提出了基于仿射算术和区间运算的直线与NURBS曲线/曲面求交方法。与传统的点迭代法相比,该方法由于采用了区间运算,迭代过程不需要给定合适的迭代初始值,具有更好的灵活性;与传统的区间迭代法相比,该方法放宽了对初始区间的要求,采用基于线曲率和面曲率的子域分解方法,可以快速筛选预迭代区间,提高迭代效率。另外,通过运用仿射算术考虑计算过程中数据的相关性,有效弥补了区间算法的局限性,提高了迭代求交的效率。同时,对于直线与复杂三维实体模型的求交问题,研究了直线与三角形面片及直线与空间包围盒快速相交检测算法。（5）为充分发挥双层插值边界面法在网格生成过程中允许使用包含悬点的非连续网格的优势,提出了基于体二叉树的三维非连续混合网格生成方法。该方法采用体二叉树数据结构对任意三维实体模型进行网格自适应细分,在体二叉树细分过程中,基于网格尺寸、表面曲率、实体厚度等几何特征进行自适应细分,避免使用任何协调过渡模板处理悬点。采用“由外向内”的实体模型边界拟合方法对包含几何边界的“锯齿状”网格进行拟合,将相应网格节点依次拟合至几何顶点、几何边和几何面上。对于网格生成过程中存在的低质量网格,采用Laplace优化或单元拓扑分解的方法提高最终网格质量。最终网格生成实现了整体以六面体网格为主,实体边界附近的部分网格以四面体、三棱柱或金字塔网格为辅的非连续混合网格的全自动生成。（6）针对边界元法中核函数为连续或间断的三维奇异及近奇异域积分,提出了基于体二叉树单元细分法的三维奇异及近奇异域积分计算方法。该方法适用于不同类型的体单元,可以精确计算核函数为连续或间断的三维奇异及近奇异域积分。对于不同单元形状和任意源点位置的三维奇异及近奇异域积分,该方法在任意情况下均能保证单元细分的收敛性且细分子单元形状和尺寸良好。经过单元细分后,根据细分子单元与源点位置关系,在体单元内部呈现出远大近小的分布特点,积分点在单元内部更合理地分布,在保证积分效率的同时提高了积分的精度。该方法采用体二叉树数据结构,易于实现,算法具有良好的鲁棒性。
胡泽启[7]（2020）在《车用锻模型腔电弧熔丝随形增材成形特性与轨迹规划研究》文中认为锻造模具易发生型面磨损、疲劳开裂等问题,需进行多次增材修复以延长寿命。车用锻模应用量大,对修复成本、寿命及性能要求较高。近年来锻造企业逐渐采用机器人电弧熔丝增材再制造技术进行锻模仿形修复,但其按水平分层方式自下而上逐层堆积成形,无法沿型腔曲面形成材料、性能一致的均匀强化层,导致修复后寿命不高,而采用沿型腔曲面随形分层增材的修复方式则能克服此问题。因此,针对车用锻模型腔曲面电弧熔丝随形增材修复技术,运用理论分析、数值模拟及实验验证等方法,研究复杂曲面上多位置姿态下电弧增材熔池流动成形特性,建立曲面任意局部倾角下随形横焊多道最优搭接模型,提出曲面分块全局等高横焊变距偏置随形增材轨迹规划方法,揭示曲面随形增材层成形形貌及温度、应力分布特点,为车用锻模型腔随形增材修复的成形控制提供理论和技术支撑。研究工作如下:基于车用锻模型腔复杂曲面几何结构特性,建立了型腔曲面多位置下电弧熔丝随形增材流体动力学仿真模型,分析不同增材位置下焊接热源、熔池受力、曲面局部结构、轨迹方向等对熔池流动及焊道成形的影响。研究发现,平焊位置下,熔池左右对称,形成焊道形貌均匀;当曲面局部倾角增大时,平焊姿态演变为横焊姿态,熔池受到重力的侧向拖拽作用,向一侧偏移,但受表面张力作用,成形仍较为稳定;向下焊时,熔池流体向前部流动并向两侧摊开,宽度增加,波动剧烈;向上焊时,熔池前部金属大量向后流动,长度增加,中部先于后部冷却凝固,形成间断驼峰。结果表明复杂曲面上平焊、横焊姿态熔池流动、成形较为稳定,为锻模型腔曲面全局横焊随形增材稳定成形工艺提供了理论支撑。针对提出的全局横焊随形增材工艺,首先建立了平焊位置单道几何轮廓模型,并提出平焊两道渐变抛物线搭接模型,可预测任意搭接率下两道形貌变化,基于表面波纹度和稳定成形条件确定平焊最优搭接系数,最优搭接率下焊层表面质量较好,且其随着焊道宽高比的增大而减小。然后推广至任意倾角的横焊位置,由于横焊焊道轮廓相对于平焊产生一定的侧偏,建立了曲面横焊时焊道修正模型,并在平焊最优搭接模型的基础上引入补偿项,获得曲面不同焊接参数及局部倾角条件下最优搭接系数,能适应复杂曲面全局横焊搭接成形需求,获得均匀一致的表面波纹度,为后续横焊轨迹规划提供最优偏置搭接距离。焊枪沿曲面等高线移动能使熔池处于横焊位置,但其分布因曲面结构变化而疏密不均,无法形成均匀增材层。分析了车用锻模型腔曲面的几何特性,计算其特征参数,采用减法聚类和模糊C均值聚类相结合的算法,对曲面点云进行聚类划分,获得了法向、曲率等几何参数近似的简单分块曲面,有利于获得全局近似等高的横焊轨迹。提出了一种分块边界骨架提取算法、曲面等高线生成算法及分块聚类中心到NURBS曲面的投影算法,作为后续轨迹规划的基础。在全局横焊的工艺需求和复杂曲面的分块结构基础上,分析了曲面上轨迹与边界多边形的几何相交关系,研究了NURBS轨迹曲线的累加弦长拟合及等弓高误差离散方法,并在各分块区域以聚类中心等高线为基线,根据不同局部倾角和焊接参数计算最优搭接偏置距离,进行轨迹规划以覆盖各个曲面分块,得到的每条轨迹Z坐标偏差不超过1.2 mm,即在曲面全局生成了均匀分布的近似等高横焊轨迹,且轨迹间距满足复杂曲面横焊最优搭接偏置距离要求,克服了复杂曲面普通整体连续轨迹熔池位姿变化及自然等高线轨迹间距分布不均匀的问题。最后采用整体连续轨迹及分块横焊轨迹分别进行随形增材实验,分析了增材层的表面平整度及厚度均匀性,整体轨迹在曲面不同区域焊接姿态不同,增材层形貌及厚度不均匀,而分块轨迹在曲面各个区域均能保证横焊姿态,增材层表面形貌较为一致,平整度较好;观察了增材层金属截面的宏微观形貌,焊道间熔合良好且未见缺陷;建立了曲面随形增材焊接热-结构耦合有限元模型,分析结果表明分块轨迹相比于整体轨迹温度分布较均匀,应力较小,且其分布没有明显的方向性差异,总体变形量较小。论文的研究工作为曲面电弧熔丝随形增材修复技术在车用锻模修复领域的应用提供了依据,具有较为重要的学术和工程意义。
朱晓斌[8]（2019）在《渗流—应力耦合作用下重力坝模糊随机可靠度分析》文中研究说明混凝土重力坝可靠度分析为坝体结构安全提供了科学的分析手段,渗流-应力耦合作用是影响重力坝安全的重要因素之一。然而,目前相关研究中缺乏考虑坝基岩体物理力学参数模糊性和随机性、渗流-应力耦合作用以及重力坝极限状态模糊性的综合影响;可靠度研究中经典响应面法存在拟合精度不高、收敛困难的问题,且蒙特卡罗法求解可靠指标过程中存在当响应面拟合精度较低或失效概率较小时,易导致计算不收敛的不足。针对上述问题,开展渗流-应力耦合作用下的重力坝模糊随机可靠度分析研究,具体研究内容及主要成果如下:（1）针对目前混凝土重力坝有限元分析模型中,缺乏将模糊变量与随机场模型相结合的研究,导致难以探究岩体参数模糊性和随机性的共同作用对重力坝安全稳定性影响的不足,提出考虑坝基岩体参数模糊性的重力坝随机有限元分析模型。利用NURBS-TIN-BREP空间混合数据结构,基于误差分析的NURBS地质曲面动态拟合方法,构建重力坝工程三维工程地质统一模型;利用基于信息熵理论的模糊变量等效转化法,实现模糊变量和随机变量的等效转化;利用岩体空间变异性理论和局部平均法,实现基于三维工程地质统一模型的重力坝模糊随机分析。结果表明,坝基岩体参数的模糊性和随机性对坝基局部应力场影响较大,坝基主应力平均增加20%左右,且考虑坝基岩体参数模糊性和随机性后重力坝安全系数降低10%以上。（2）针对目前混凝土重力坝渗流-应力耦合分析模型中,缺乏考虑渗流参数的模糊性和随机性,且尚未建立同时考虑渗流参数和结构力学参数模糊性和随机性的渗流应力耦合模型的不足,提出考虑坝基岩体参数模糊性和随机性的重力坝渗流-应力耦合模型。考虑渗流计算中渗流参数的模糊性和随机性,将渗透系数视为模糊随机变量,建立渗流分析的模糊随机数学模型;基于渗流-应力耦合理论,考虑渗流参数与结构力学参数的模糊性和随机性,构建重力坝稳定性分析的模糊随机渗流-应力耦合分析模型,并结合某重力坝工程进行算例研究。结果表明:考虑渗透系数的模糊随机性后,坝基岩体渗流速度最值增加约20%;相比于坝基岩体参数的模糊性和随机性,渗流-应力耦合作用对重力坝安全的影响更大,考虑渗流-应力耦合作用将降低混凝土重力坝安全系数。（3）针对目前混凝土重力坝可靠度研究,由于经典响应面法忽略样本点系数权重,同时缺乏样本集动态迭代,从而导致拟合过程存在拟合精度不高、收敛困难以及结构计算量大的不足,提出重力坝可靠度分析的加权动态响应面法。考虑响应面样本点赋权,提出基于样本点距失效面距离确定权重方法;提出响应面动态迭代更新策略,将更新过程中的样本点加入响应面训练集,利用迭代过程中的样本点信息动态更新样本点权重和样本集。采用修正拟合优度系数对所提方法的拟合效果进行评价,结果表明,计算得到响应面的修正拟合优度为0.998,所得极限状态方程能够很好地代替原函数,证明方法的有效性和先进性。（4）针对目前常用的蒙特卡罗法求解重力坝响应面可靠指标的过程中,当响应面拟合精度不足或失效概率较低时,蒙特卡罗法通常得到的失效概率为零,从而导致计算不收敛的缺点,引入改进猫群算法求解响应面可靠指标,克服了经典猫群算法由于恒定的算法参数而导致寻优和收敛能力较弱的不足。根据可靠指标的几何涵义将可靠指标计算问题转化为优化问题,为智能算法求解可靠指标提供基础;将经典猫群算法中的分组率和惯性速度权重系数进行自适应更新,并增加计算收敛条件,提出改进的猫群算法,并利用五种基准测试函数,对改进猫群算法的有效性进行验证。以考虑参数模糊性和随机性的重力坝渗流-应力耦合模型为例,利用加权动态响应面法和改进猫群算法,计算得到可靠指标为2.36,验证了所提方法的有效性。（5）针对目前混凝土重力坝可靠度分析研究中,缺乏综合考虑岩体物理力学参数的模糊性和随机性、渗流-应力耦合作用以及重力坝极限状态模糊性等方面影响的研究,提出考虑渗流-应力耦合作用的混凝土重力坝稳定性模糊随机可靠度分析方法。利用重力坝可靠度基本变量的模糊性和随机性,以及极限状态的模糊性分析方法,在考虑渗流-应力耦合作用、坝基岩体物理力学参数模糊性和随机性、以及重力坝极限状态模糊性等方面综合影响的条件下,提出考虑渗流-应力耦合作用的重力坝模糊随机可靠度分析方法,并利用加权动态响应面法和改进猫群算法对可靠指标进行求解;采用加权动态响应面法改进拓展傅里叶幅值敏感性检验法对可靠度分析中的模糊随机变量进行筛选,减少大量样本组带来的计算资源消耗。结合某混凝土重力坝开展工程应用研究,建立工程地质模型和模糊随机渗流-应力耦合分析模型,并进行结构的稳定性、可靠度和敏感性分析,为重力坝的安全分析提供理论依据和技术支撑。
朱秉铎[9]（2019）在《基于NURBS的复合材料构件多尺度设计与制造一体化技术研究》文中进行了进一步梳理先进复合材料以其高强度比、质量轻等优点,广泛应用于航空航天领域,在飞机、汽车等民用领域也广泛应用。但是由于其制造工艺复杂、制作成本高而影响了国内复合材料领域的发展与应用。国外复合材料铺放技术发展时间长,其自动铺放设备路径规划的研究远超国内,而国内由于技术封锁,现阶段大部分的先进复合材料的铺放还停留在手工铺放。复合材料设计制造一体化技术对复合材料制造至关重要,能够对复合材料自动铺放的发展起到很大的推动作用。本文应用top-down（自上而下）的多尺度设计理念,提出了针对复合材料的多尺度设计制造框架。从复合材料的设计出发,建立了从基于宏观的初步模型到基于细观的详细模型以及微观模型的衍化方案。提出了从多尺度角度对复合材料设计模型进行可制造性分析的框架。建立以NURBS（非均匀有理B样条）为核心表达的设计、分析方案,将设计模型、可制造性分析建立在统一数学表达中,达到设计制造一体化。从多尺度的角度对复合材料进行建模,利用NUBRS对型置点进行插值建立复合材料宏观几何模型,基于Voronoi图方法建立了材料分区方法以及纤维方向细观表达。提出了针对复合材料构件特征的MetaMesh分区设计理念,建立复合材料构建特征分区边界生成算法,将宏观模型与细观模型联系起来,完善了设计模型的衍化能力,建立了基于NUBRS的复合材料层合板模型并建立了复合材料的微观模型。建立了针对复合材料设计模型的预浸带铺放分析,对基于NURBS设计模型进行分区处理,引入了基于贝塞尔曲面的测地线问题。从微观角度分析了单向纤维铺放时的形变机制,基于微分几何分析单向纤维铺带在自由曲面上可能出现褶皱拉伸的条件,并作为设计模型可制造性分析的判据,提出设计模型中可能出现缺陷的位置作为设计模型可铺放性的评价,并应用MATLAB进行仿真验证。开发了针对复合材料设计制造一体化分析系统。开发了基于MATLAB的复合材料设计制造系统,实现了初步模型、详细模型、设计模型、可制造性分析的集成。并以机翼蒙皮构件为例验证了系统对复合材料的设计制造一体化分析的正确性。
刘洋洋[10]（2019）在《激光扫描技术支持下的山区公路边坡安全风险评价体系研究》文中研究表明作为公路安全领域长久以来的技术难题,现有技术方法很难全面有效的对山区公路边坡进行安全风险评价,而与此同时,山区公路边坡的灾害防治形势愈发严峻,滑坡、崩塌和泥石流等地质灾害频频发生,给群众安全和公路建设造成了巨大威胁。边坡安全问题直接关系到公路的长期稳定运营和人民的生命财产安全,因此,目前需要将更多的新技术和新方法引入到山区公路边坡安全风险评价中,并建立一个系统完整的评价体系,以求获取更全面更准确的评价结果,从而为公路边坡防灾减灾工作提供有力的决策支持,将边坡地质灾害风险和灾害可能造成的破坏损失降到最低。针对上述问题,本文结合测绘工程、公路工程、边坡工程以及安全工程等多个交叉学科的先进知识体系,以测绘行业、交通部和应急管理部的相关规定标准为参考,以三维激光扫描技术、基于激光回波原理和Fisher判定法则的陡坡点云滤波算法、基于IGG稳健估计理论和格网最近相邻点查询的改进ICP无控制匹配算法、NURBS高精度曲面模型重建技术、改进熵权集对分析模型以及AHP-模糊综合评价法等多种先进技术方法为支撑,以山区公路边坡危险性宏观评价指标体系和山区公路灾害易损性评价指标体系为基础,以山区公路边坡危险性宏观评价、山区公路边坡危险性微观评价以及山区公路灾害易损性评价为骨架,搭建一个系统全面的、多方法结合应用的山区公路边坡安全风险评价新体系。本文主要研究成果及创新点如下所示:（1）构建一种基于熵权集对分析和三维激光扫描技术的公路边坡危险性评价模型。该模型将边坡危险性宏观评价和微观评价进行了有机结合,先采用改进熵权集对分析模型对公路边坡进行整体的宏观评价,再利用三维激光扫描技术进行深入的微观评价。研究结果表明,该模型能先通过宏观评价方法（熵权集对分析）确定研究区各个边坡的整体危险等级,并从中找出危险性较大的边坡;然后再通过微观评价方法（基于激光扫描的边坡形变位移分析）找出危险边坡中的具体危险区域（灾害隐患点）,从而实现由宏观到微观、由整体到局部、由面到点的山区公路边坡危险性立体式评价,并由此获得更完整更全面的评价结果,同时,这也为公路边坡危险性评价研究开辟了一种新思路。（2）构建由边坡地形、岩土地质、气象水文和其他因素等4大因素共14项核心指标所组成的山区公路边坡危险性宏观评价指标体系。基于联系度可拓展原理,对集对分析理论进行优化改进,并结合熵权法,构建一种改进熵权集对分析模型。研究结果表明,改进熵权集对分析模型和其他传统评价方法的的评价结果基本一致,体现出良好的准确性,说明将该模型应用到边坡危险性宏观评价中是可行的,同时,这也为公路边坡危险性宏观评价研究提供了一种新方法。（3）边坡点云处理的好坏直接关系到边坡形变分析（危险性微观评价）结果的准确性,因此本文对边坡点云处理相关算法进行了深入的探索和研究。构建一种基于激光回波原理和Fisher判定法则的陡坡点云滤波算法,该算法先利用激光回波原理对点云数据进行粗分类,再通过Fisher判定法则对粗分类后的剩余点云进行精分类。研究结果表明,相比其他滤波算法,文中算法的滤波总误差率最小,体现出了良好的滤波精度。构建一种基于IGG稳健估计和格网最近相邻点查询的改进ICP无控制匹配算法,该算法不仅能利用IGG稳健估计理论加强ICP算法的抗差能力,还能通过格网最近相邻点查询思想提高ICP算法的运算效率。研究结果表明,相比传统ICP算法,文中改进ICP算法具有更快的计算速度和更强的抗差能力,从而有效提高了点云匹配效率和匹配精度。将NURBS建模技术引入到山区公路边坡高精度模型重建中,研究结果表明,相比三角面片模型和DEM模型,NURBS曲面模型对山区公路边坡表面细节的表达更加完整和准确,对复杂地形边坡的拟合度也更好,其模型效果更能贴合山区公路边坡地形的真实起伏状态。（4）构建由社会经济、道路工程和公路防护等3大因素共8项核心指标所组成的山区公路灾害易损性评价指标体系,并采用AHP-模糊综合评价法实现了山区公路灾害易损性的定量和定性综合评价。研究结果表明,AHP-模糊综合评价法的评价结果与专家现场定性分析结果基本一致,体现出良好的准确性和适用性,说明采用该方法对山区公路灾害进行易损性评价是合理且可行的,同时,这也为山区公路灾害易损性评价研究提供了一种新参考。（5）基于文中构建的山区公路边坡安全风险评价体系,对修武县太行山区某公路边坡进行应用实验。实验结果如下:首先,通过边坡危险性宏观评价结果可知,研究区2号、3号边坡危险性较小,1号、4号和5号边坡危险性较大;其次,通过边坡危险性微观评价找出了1号、4号和5号危险边坡中的具体危险区域;然后,通过公路灾害易损性评价结果可知,研究区公路灾害易损性等级为Ⅳ级（极高）;最后,针对危险性较大的边坡,提出了相应的灾害防治建议。
二、一种新的NURBS曲面自适应离散方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、一种新的NURBS曲面自适应离散方法（论文提纲范文）
（1）基于NURBS曲面拟合的道岔打磨廓形研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 道岔钢轨伤损类型及特点 |
| 1.3 道岔打磨策略及磨耗研究现状 |
| 1.4 NURBS理论在轮轨研究中的应用 |
| 1.5 本论文主要研究内容及思路 |
| 1.5.1 本文主要研究内容 |
| 1.5.2 本文主要研究思路 |
| 第二章 计算理论及方法 |
| 2.1 NURBS曲面构造技术方法 |
| 2.1.1 非均匀有理B样条曲线理论 |
| 2.1.2 NURBS曲线的性质 |
| 2.1.3 NURBS曲面理论 |
| 2.1.4 NURBS双三次曲面构造方法 |
| 2.2 轮轨接触理论 |
| 2.2.1 轮轨接触几何特性分析 |
| 2.2.2 Hertz接触理论 |
| 2.2.3 Carter二维弹性接触理论 |
| 2.2.4 Kalker简化理论 |
| 2.2.5 Kalker滚动接触理论 |
| 2.3 磨耗计算理论 |
| 2.3.1 能耗法磨耗预测原理 |
| 2.3.2 Archard磨耗计算模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 道岔直尖轨打磨廓形设计 |
| 3.1 道岔直尖轨磨耗数据的获取 |
| 3.2 道岔直尖轨磨耗廓形NURBS曲面描述 |
| 3.3 道岔直尖轨设计打磨廓形的生成 |
| 3.3.1 目标函数 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.3.3 打磨廓形求解算法 |
| 3.3.4 打磨廓形的计算结果 |
| 3.3.5 直尖轨打磨廓形中关键截面的提取 |
| 3.4 转辙器区轮岔接触规律 |
| 3.5 轮-岔静态接触点分布 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 车辆-道岔系统动力学分析 |
| 4.1 车辆-道岔系统动力学模型的建立 |
| 4.1.1 车辆动力学模型的建立 |
| 4.1.2 道岔动力学模型的建立 |
| 4.2 车辆动力学性能指标 |
| 4.3 动力学性能计算与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 道岔直尖轨打磨廓形磨耗预测分析 |
| 5.1 轮轨接触有限元模型的建立 |
| 5.1.1 几何模型建立及网格划分 |
| 5.1.2 接触属性及边界条件的设置 |
| 5.1.3 载荷工况的设置 |
| 5.2 车轮-道岔静态接触分析 |
| 5.2.1 车轮-道岔静态接触应力分析 |
| 5.2.2 车轮-道岔静态剪切应力分析 |
| 5.2.3 车轮-道岔静态压应力分析 |
| 5.3 车轮-道岔滚动接触分析 |
| 5.3.1 轮轨稳态滚动接触理论 |
| 5.3.2 车轮-道岔稳态滚动接触特性分析 |
| 5.3.2.1 车轮-道岔稳态滚动接触应力分析 |
| 5.3.2.2 车轮-道岔稳态滚动接触节点位移量分析 |
| 5.4 直尖轨打磨廓形磨耗预测分析 |
| 5.4.1 钢轨磨耗预测关键技术 |
| 5.4.2 直尖轨关键截面磨耗预测对比分析 |
| 5.4.3 直尖轨关键截面磨耗廓形对比分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（2）基于边界元的声学、声振问题结构形状与拓扑优化算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号说明 |
| 特殊函数符号定义 |
| 专业名词缩写 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 等几何分析 |
| 1.2.2 声学边界元及灵敏度分析 |
| 1.2.3 结构优化设计及噪声控制 |
| 1.2.4 有限元-边界元(FEM-BEM)声振耦合分析及结构拓扑优化设计 |
| 1.3 本文研究目标及内容安排 |
| 第2章 基于等几何宽频快速多极边界元算法的二维声学结构形状优化设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 二维等几何宽频快速多极边界元算法 |
| 2.2.1 二维声学等几何边界元 |
| 2.2.2 宽频快速多极边界元 |
| 2.3 形状灵敏度分析 |
| 2.3.1 直接微分法 |
| 2.3.2 伴随变量法 |
| 2.4 二维声学结构形状优化设计 |
| 2.5 数值算例 |
| 2.5.1 声场分析 |
| 2.5.2 灵敏度分析 |
| 2.5.3 形状优化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于等几何边界元的三维声学结构形状优化设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维声学等几何边界元算法 |
| 3.2.1 NURBS曲面 |
| 3.2.2 三维声学边界元 |
| 3.2.3 非连续B(?)zier单元 |
| 3.2.4 几何参数空间与物理参数空间相互独立 |
| 3.3 形状灵敏度分析 |
| 3.3.1 直接微分法 |
| 3.3.2 伴随变量法 |
| 3.4 三维声学结构形状优化设计 |
| 3.5 数值算例 |
| 3.5.1 声场分析 |
| 3.5.2 灵敏度分析 |
| 3.5.3 形状优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于等几何边界元的三维声学结构联合优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阻抗边界条件 |
| 4.3 形状灵敏度分析 |
| 4.3.1 直接微分法 |
| 4.3.2 伴随变量法 |
| 4.4 拓扑灵敏度分析 |
| 4.4.1 直接微分法 |
| 4.4.2 伴随变量法 |
| 4.5 三维声学结构吸声材料分布拓扑优化设计 |
| 4.6 三维声学结构联合优化设计 |
| 4.7 数值算例 |
| 4.7.1 灵敏度分析 |
| 4.7.2 拓扑优化 |
| 4.7.3 联合优化 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 基于有限元-边界元耦合方法的三维声学结构材料分布拓扑优化设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 有限元-边界元耦合分析 |
| 5.2.1 结构振动分析 |
| 5.2.2 声场分析 |
| 5.2.3 耦合分析 |
| 5.2.4 辐射声功率 |
| 5.3 拓扑灵敏度分析 |
| 5.3.1 材料设计模型 |
| 5.3.2 伴随变量法 |
| 5.4 吸声材料拓扑分布 |
| 5.4.1 耦合分析 |
| 5.4.2 灵敏度分析 |
| 5.5 材料分布拓扑优化模型 |
| 5.6 频带插值分析 |
| 5.6.1 Lagrange插值 |
| 5.6.2 Chebyshev插值 |
| 5.6.3 频带拓扑优化模型 |
| 5.7 数值算例 |
| 5.7.1 拓扑优化 |
| 5.7.2 频带插值分析 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 工作总结与研究展望 |
| 6.1 工作内容总结 |
| 6.2 工作创新点总结 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 奇异积分推导 |
| A.1 二维声学边界元奇异积分 |
| A.1.1 声场分析 |
| A.1.2 灵敏度分析 |
| A.2 三维声学边界元奇异积分 |
| A.2.1 声场分析 |
| A.2.2 灵敏度分析 |
| 附录B BeTSSi潜艇建模 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（3）基于结构光扫描的三维点云数据重构算法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 三维点云数据采集研究现状 |
| 1.2.2 点云数据预处理研究现状 |
| 1.2.3 点云曲面重构研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 论文章节安排 |
| 2 实验平台搭建与点云获取 |
| 2.1 实验平台设计 |
| 2.1.1 整体方案设计 |
| 2.1.2 实验平台搭建 |
| 2.1.3 平台工作界面软件设计 |
| 2.2 三维测量的基本原理 |
| 2.2.1 激光三角法 |
| 2.2.2 坐标系转换 |
| 2.2.3 参数标定 |
| 2.3 线结构光图像中心条纹提取 |
| 2.3.1 线结构光特性分析 |
| 2.3.2 激光条纹中心提取 |
| 2.4 三维点云重建结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 列车走行部点云数据预处理 |
| 3.1 三维点云数据分析 |
| 3.2 移除冗余点 |
| 3.2.1 去除背景点 |
| 3.2.2 分割列车走行部 |
| 3.3 点云滤波处理 |
| 3.3.1 常用的几种滤波算法 |
| 3.3.2 滤波结果分析 |
| 3.4 点云平滑处理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于NURBS的曲面重建 |
| 4.1 NURBS曲面定义与特性 |
| 4.2 单张NURBS曲面插值拟合 |
| 4.2.1 NURBS曲面拟合常用方法 |
| 4.2.2 NURBS插值曲面拟合准则 |
| 4.3 模型列车曲面重建实例分析 |
| 4.3.1 基于Z维度的伪彩色纹理映射准则 |
| 4.3.2 曲面重建结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于空间划分的区域增长曲面重建 |
| 5.1 Delaunay三角剖分和Voronoi图 |
| 5.2 区域增长的三角化网格 |
| 5.2.1 点云法向量估计 |
| 5.2.2 局部二维平面三角剖分 |
| 5.2.3 三角网格生成点优化准则 |
| 5.3 模型列车曲面重建实例分析 |
| 5.3.1 曲面重建结果分析 |
| 5.3.2 伪彩色纹理映射 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）等几何框架下的壳体结构显式拓扑优化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 拓扑优化方法 |
| 1.1.1 固体各向同性材料惩罚法 |
| 1.1.2 水平集法 |
| 1.1.3 可移动变形组件法 |
| 1.2 等几何分析与拓扑优化结合存在的问题 |
| 1.3 壳结构形状和拓扑协同优化存在的难点 |
| 1.4 本文研究内容与章节安排 |
| 2 可移动变形孔洞框架与剪裁曲面分析技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 可移动变形孔洞法 |
| 2.3 基于剪裁曲面分析技术的等几何分析方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于等几何分析剪裁技术的显式拓扑优化研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 孔洞融合边界处理技术 |
| 3.3 拓扑优化问题列式 |
| 3.4 数值分析问题 |
| 3.4.1 结构响应分析 |
| 3.4.2 灵敏度分析 |
| 3.5 数值算例 |
| 3.5.1 短梁算例 |
| 3.5.2 壳结构算例 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 壳结构形状拓扑协同优化问题 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 多级设计模型 |
| 4.3 协同优化问题列式 |
| 4.4 数值分析问题 |
| 4.4.1 结构响应分析 |
| 4.4.2 灵敏度分析 |
| 4.5 数值算例 |
| 4.5.1 圆柱壳算例 |
| 4.5.2 边界中间简支钝椎 |
| 4.5.3 边界角点简支钝椎 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 剪裁曲面分析不同单元积分方案 |
| 附录 B 应变转换矩阵、雅可比矩阵J对曲线控制点坐标的导数 |
| 附录 C 三维NURBS曲线齐次坐标表达式 |
| 附录 D 应变转换矩阵B、雅可比矩阵J对曲面控制点坐标的导数 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）基于点云数据的曲率急变曲面高精重构方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 复杂曲面测量方式 |
| 1.2.2 点云数据分类 |
| 1.2.3 NURBS曲面重构研究现状 |
| 1.3 本文研究内容及整体结构 |
| 2 节点矢量自适应优化算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 NURBS曲面定义和性质 |
| 2.3 节点矢量优化 |
| 2.3.1 双三次NURBS曲面插值建立初始曲面 |
| 2.3.2 虑及曲面几何特征的节点矢量自适应优化算法 |
| 2.4 实验验证 |
| 2.4.1 人脸雕塑点云仿真实验 |
| 2.4.2 高陡度零件点云仿真实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 NURBS曲面局部优化算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 确定重构精度要求 |
| 3.3 计算点到曲面的最小距离 |
| 3.4 超差区域局部优化 |
| 3.4.1 平方距离最小化全局优化 |
| 3.4.2 平方距离最小化局部优化 |
| 3.5 实验验证 |
| 3.5.1 等参数线点云曲面重构 |
| 3.5.2 环状点云曲面重构 |
| 3.5.3 散乱点云曲面重构 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 曲率急变曲面点云曲面重构软件开发 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 曲面重构软件开发 |
| 4.2.1 开发工具简介 |
| 4.2.2 重构软件工作流程 |
| 4.2.3 重构软件开发过程 |
| 4.3 综合实例 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（6）双层插值边界面法的CAD/CAE一体化关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 完整实体工程结构分析的CAD/CAE一体化 |
| 1.3 双层插值边界面法概述 |
| 1.4 几何模型修复方法研究概况 |
| 1.5 网格生成方法概述及发展趋势 |
| 1.5.1 映射法 |
| 1.5.2 扫掠法 |
| 1.5.3 Delaunay方法 |
| 1.5.4 四面体分解法 |
| 1.5.5 栅格法 |
| 1.5.6 混合网格生成方法 |
| 1.6 奇异及近奇异域积分方法总结 |
| 1.7 本文的主要研究内容 |
| 第2章 双层插值边界面法在三维位势问题中的应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双层插值边界面法 |
| 2.2.1 双层插值单元的构建 |
| 2.2.2 双层插值边界面法的第一层插值计算 |
| 2.2.3 双层插值边界面法的第二层插值计算 |
| 2.3 双层插值边界面法求解三维位势问题 |
| 2.3.1 三维位势问题的边界积分方程 |
| 2.3.2 边界积分方程的离散 |
| 2.3.3 消除虚点的自由度 |
| 2.3.4 边界积分方程的求解 |
| 2.4 数值算例 |
| 2.4.1 算例1:立方块混合边界条件问题 |
| 2.4.2 算例2:裁剪游泳圈Dirichlet问题 |
| 2.4.3 算例3:水杯稳态热传导问题 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于T-Spline的全自动几何拓扑修复方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 T-Spline曲线/曲面 |
| 3.3 非理想几何特征分类、识别及拓扑修复 |
| 3.4 基于T-Spline全自动几何拓扑修复算法 |
| 3.4.1 一般非理想几何特征的自动识别 |
| 3.4.2 一般非理想几何特征的Delaunay三角化 |
| 3.4.3 Delaunay三角化网格曲面的重新参数化 |
| 3.4.4 自适应T-Spline曲面重建算法 |
| 3.4.5 拟合T-Spline曲面的误差及网格质量评价 |
| 3.5 全自动几何拓扑修复及网格生成实例 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 直线与NURBS曲线/曲面、三角形面片及空间包围盒求交 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 直线与NURBS曲线/曲面求交基本理论 |
| 4.2.1 直线、NURBS曲线/曲面的定义 |
| 4.2.2 区间分析 |
| 4.2.3 仿射算术 |
| 4.3 二维空间直线与NURBS曲线快速求交算法 |
| 4.3.1 二维空间直线与NURBS曲线求交目标函数构建 |
| 4.3.2 基于仿射算术的Newton算子求交运算 |
| 4.3.3 二维空间直线与NURBS曲线求交算例 |
| 4.4 直线与NURBS曲面快速求交算法 |
| 4.4.1 直线与NURBS曲面求交目标函数构建 |
| 4.4.2 基于仿射算术的Krawczyk算子求交运算 |
| 4.4.3 直线与NURBS曲面求交算例 |
| 4.5 直线与三角形面片的快速相交检测算法 |
| 4.6 直线与空间包围盒的快速相交检测算法 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于体二叉树的三维非连续混合网格自适应生成 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于B-Rep数据结构的实体模型几何表征 |
| 5.3 基于实体模型几何特征的体二叉树自适应细分 |
| 5.3.1 基于面网格信息的体二叉树自适应细分 |
| 5.3.2 基于几何边曲率的体二叉树自适应细分 |
| 5.3.3 体网格拓扑元素的内外属性设置 |
| 5.3.4 基于体网格边交点信息的体二叉树自适应细分 |
| 5.3.5 “锯齿状”核心网格生成及体二叉树平衡 |
| 5.4 体网格拓扑元素与实体模型边界求交 |
| 5.4.1 体网格边与实体模型边界求交 |
| 5.4.2 几何边与体网格面求交 |
| 5.5 网格节点的实体模型边界拟合 |
| 5.5.1 基于穿插法的实体模型边界拟合 |
| 5.5.2 基于最近距离法的实体模型边界拟合 |
| 5.5.3 基于一点多投通用模板的实体模型边界拟合 |
| 5.6 网格质量优化 |
| 5.6.1 基于Laplace光顺的网格质量优化 |
| 5.6.2 基于单元拓扑分解的网格质量优化 |
| 5.7 数值算例 |
| 5.8 本章小结 |
| 第6章 核函数为连续或间断的三维奇异域积分单元细分法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 核函数为连续或间断的三维奇异域积分 |
| 6.3 三维奇异域积分的体二叉树单元细分算法 |
| 6.3.1 三维奇异域积分的体二叉树单元细分算法流程 |
| 6.3.2 核函数为连续或间断的三维奇异域积分单元细分方案 |
| 6.3.3 体二叉树单元细分技术 |
| 6.3.4 源点附近投影腔面的构建 |
| 6.3.5 径向腔面投影算法 |
| 6.3.6 一般腔面投影算法 |
| 6.3.7 基于Newton迭代的曲边界腔面投影算法 |
| 6.4 数值算例 |
| 6.4.1 基于体二叉树单元细分法计算奇异域积分的收敛性验证 |
| 6.4.2 核函数为连续的三维奇异域积分计算数值算例 |
| 6.4.3 核函数为间断的三维奇异域积分计算数值算例 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 核函数为连续或间断的三维近奇异域积分单元细分法 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 三维近奇异域积分的体二叉树单元细分算法 |
| 7.2.1 核函数为连续或间断的三维近奇异域积分单元细分方案 |
| 7.2.2 三维近奇异域积分的体二叉树单元细分算法流程 |
| 7.2.3 源点附近投影腔面的构建 |
| 7.2.4 一般腔面投影算法 |
| 7.2.5 扫掠腔面投影算法 |
| 7.3 数值算例 |
| 7.3.1 基于体二叉树单元细分法计算近奇异域积分的收敛性验证 |
| 7.3.2 核函数为连续的三维近奇异域积分计算数值算例 |
| 7.3.3 核函数为间断的三维近奇异域积分计算数值算例 |
| 7.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1. 全文总结 |
| 2. 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（7）车用锻模型腔电弧熔丝随形增材成形特性与轨迹规划研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 电弧熔丝增材制造技术概述 |
| 1.3 复杂曲面随形增材技术研究现状 |
| 1.3.1 车用锻模的增材修复方法 |
| 1.3.2 增材制造的成形方式 |
| 1.3.3 曲面电弧熔丝焊道成形规律 |
| 1.3.4 焊道形貌几何特征建模 |
| 1.3.5 曲面增材制造轨迹规划方法 |
| 1.3.6 文献总结 |
| 1.4 课题来源及主要研究内容 |
| 第2章 锻模型腔多位置下熔池行为及成形特性 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 锻模型腔特点及焊接位置分析 |
| 2.2.1 型腔曲面随形焊接位置分析 |
| 2.2.2 曲面焊接位置姿态定义 |
| 2.3 多位置电弧熔丝熔池流动数值建模 |
| 2.3.1 实验条件 |
| 2.3.2 控制方程与假设条件 |
| 2.3.3 物性参数 |
| 2.3.4 几何模型与边界条件 |
| 2.4 型腔多位置下熔池流动及成形规律 |
| 2.4.1 平焊位置 |
| 2.4.2 横焊位置 |
| 2.4.3 向下焊位置 |
| 2.4.4 向上焊位置 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 曲面焊道几何建模及多道搭接模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平焊位置焊道几何特征建模 |
| 3.2.1 焊接参数对焊道尺寸的影响 |
| 3.2.2 焊道尺寸的正向预测 |
| 3.2.3 任意层厚焊接参数的反向预测 |
| 3.3 平焊位置单层多道搭接建模 |
| 3.3.1 变截面多道搭接模型 |
| 3.3.2 最优搭接系数 |
| 3.4 曲面横焊位置焊道几何特征建模 |
| 3.4.1 焊道几何特征模型修正 |
| 3.4.2 焊道最高点偏移量预测 |
| 3.5 曲面横焊位置多道搭接系数修正补偿 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于聚类算法的模具曲面离散分块 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 热锻模具型腔曲面的几何特性分析 |
| 4.2.1 型腔曲面几何特性 |
| 4.2.2 曲面的参数化表示方法 |
| 4.2.3 型腔曲面的关键几何特征量 |
| 4.3 型腔曲面的离散分块 |
| 4.3.1 锻模型腔曲面分块数量的确定 |
| 4.3.2 基于模糊C均值聚类的曲面分块 |
| 4.4 空间分块点云边界的提取与优化 |
| 4.4.1 点云边界的提取 |
| 4.4.2 点云边界的优化 |
| 4.5 分块聚类中心到NURBS曲面的投影 |
| 4.6 型腔复杂曲面等高线的生成 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 复杂曲面随形增材分块轨迹规划方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 曲面轨迹和分块边界的几何关系 |
| 5.2.1 轨迹序列和边界多边形的拓扑关系 |
| 5.2.2 轨迹序列的截断、补齐算法 |
| 5.3 曲面随形增材轨迹的拟合与离散 |
| 5.3.1 NURBS曲线的拟合 |
| 5.3.2 NURBS曲面上曲线的离散 |
| 5.4 复杂曲面分块随形轨迹规划算法 |
| 5.4.1 复杂曲面上曲线的偏置算法 |
| 5.4.2 等高线为基线的变距轨迹规划 |
| 5.4.3 等参数线为基线的等距轨迹规划 |
| 5.5 曲面分块边界包络轨迹生成算法 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 曲面分块随形增材形貌及热过程分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 电弧熔丝随形增材成形实验 |
| 6.2.1 普通轨迹整体增材成形 |
| 6.2.2 分块等高横焊轨迹增材成形 |
| 6.3 增材层表面平整度及厚度均匀性 |
| 6.3.1 曲面S_3 |
| 6.3.2 曲面S_2 |
| 6.3.3 曲面 S_1及补充大倾角曲面 |
| 6.4 增材层内部缺陷及显微组织 |
| 6.5 曲面随形增材热过程分析 |
| 6.5.1 曲面随形增材热-结构有限元模型 |
| 6.5.2 温度场分布及演变规律 |
| 6.5.3 应力场分布及演变规律 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表论文和专利 |
（8）渗流—应力耦合作用下重力坝模糊随机可靠度分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 问题的提出 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 重力坝可靠度分析方法研究现状 |
| 1.2.2 随机有限元分析方法研究现状 |
| 1.2.3 渗流-应力耦合数值模拟研究现状 |
| 1.3 主要内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 考虑模糊性的重力坝稳定性随机有限元分析 |
| 2.1 研究框架 |
| 2.2 基于误差分析的三维工程地质统一模型 |
| 2.2.1 基于NURBS-TIN-BREP的三维精细地质建模数学模型 |
| 2.2.2 工程地质体曲面拟合技术 |
| 2.2.3 基于误差分析的NURBS地质曲面动态拟合方法 |
| 2.2.4 混凝土重力坝工程模型建模 |
| 2.3 重力坝坝基岩体参数模糊性分析 |
| 2.3.1 重力坝坝基岩体参数模糊性 |
| 2.3.2 基于信息熵的模糊性分析方法 |
| 2.4 考虑模糊性的重力坝随机有限元分析方法 |
| 2.4.1 重力坝坝基地质岩体空间变异性 |
| 2.4.2 考虑模糊性的随机场离散 |
| 2.5 算例研究 |
| 2.5.1 工程概况与计算模型 |
| 2.5.2 结果与讨论 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 考虑模糊性和随机性的重力坝渗流-应力耦合分析 |
| 3.1 研究框架 |
| 3.2 渗流分析方法 |
| 3.2.1 渗流基本概念 |
| 3.2.2 渗流模拟数学模型 |
| 3.2.3 渗流计算模型的模糊性和随机性研究 |
| 3.3 考虑参数模糊性和随机性的渗流-应力耦合模型 |
| 3.3.1 参数模糊随机的渗流-应力耦合数学模型 |
| 3.3.2 考虑模糊随机的渗流-应力耦合模型的实现 |
| 3.4 算例研究 |
| 3.4.1 工程概况与计算模型 |
| 3.4.2 渗流分析与讨论 |
| 3.4.3 重力坝稳定性分析结果 |
| 3.4.4 对比分析与讨论 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于加权动态响应面与改进猫群算法的可靠度计算方法 |
| 4.1 研究框架 |
| 4.2 重力坝可靠度分析方法 |
| 4.3 加权动态响应面法 |
| 4.3.1 响应面法基本原理 |
| 4.3.2 加权动态响应面方法 |
| 4.3.3 方法验证 |
| 4.4 基于改进猫群算法的可靠指标计算方法 |
| 4.4.1 群体智能算法 |
| 4.4.2 猫群算法基本原理 |
| 4.4.3 改进的猫群算法 |
| 4.4.4 改进猫群算法验证 |
| 4.4.5 可靠指标计算 |
| 4.5 算例研究 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 渗流-应力耦合作用下重力坝稳定性模糊随机可靠度分析 |
| 5.1 研究框架 |
| 5.2 考虑渗流-应力耦合作用的重力坝模糊随机可靠度分析 |
| 5.2.1 基本变量与极限状态模糊性分析 |
| 5.2.2 重力坝模糊随机可靠度分析方法 |
| 5.3 参数敏感性分析 |
| 5.3.1 局部敏感性分析方法 |
| 5.3.2 全局敏感性分析方法 |
| 5.3.3 算例分析 |
| 5.4 工程应用 |
| 5.4.1 工程概述 |
| 5.4.2 工程地质模型与有限元模型 |
| 5.4.3 渗流与结构稳定性分析 |
| 5.4.4 响应面拟合与参数敏感性分析 |
| 5.4.5 考虑渗流-应力耦合作用的重力坝模糊随机可靠度计算 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（9）基于NURBS的复合材料构件多尺度设计与制造一体化技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景及研究意义 |
| 1.3 复合材料设计制造技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 复合材料几何建模研究现状 |
| 1.3.2 复合材料制造技术研究现状 |
| 1.3.3 复合材料设计制造一体化技术研究现状 |
| 1.4 国内外研究现状分析 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 复合材料设计制造一体化框架设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 复合材料层合板结构特性分析 |
| 2.3 复合材料设计制造一体化技术分析 |
| 2.4 复合材料建模设计与制造分析基础 |
| 2.4.1 NURBS曲面建模方法基础 |
| 2.4.2 复合材料区域划分表达方法 |
| 2.4.3 复合材料构件曲面特性分析方法 |
| 2.5 复合材料的top-down设计框架 |
| 2.5.1 基于宏观的初步模型建模方法 |
| 2.5.2 基于细观的详细模型建模方法 |
| 2.5.3 微观模型建立方法 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于NURBS的复合材料多尺度建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于NURBS复合材料宏观模型建立 |
| 3.2.1 给定数据点的全局曲线插值算法 |
| 3.2.2 给定数据点的全局曲面插值算法 |
| 3.2.3 基于Voronoi图的复合材料宏观分区 |
| 3.3 基于MetaMesh的宏观-细观衍化 |
| 3.4 曲面特征分区算法 |
| 3.4.1 初步模型的区域划分 |
| 3.4.2 详细模型的区域划分 |
| 3.5 复合材料细观设计模型建立 |
| 3.5.1 复合材料曲面铺层纤维方向的表达 |
| 3.5.2 基于NURBS的复合材料的层合表达 |
| 3.6 微观模型及对细观模型的支撑 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于多尺度模型复合材料可制造性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 复合材料设计模型可制造性分析方案 |
| 4.3 宏观设计模型的分片处理 |
| 4.4 细观设计模型分析 |
| 4.4.1 基于贝塞尔预浸带铺放缺陷分析 |
| 4.4.2 基于贝塞尔预浸带铺放缺路径算法 |
| 4.4.3 基于贝塞尔的曲面高斯曲率计算 |
| 4.5 微观设计模型分析 |
| 4.6 曲面判断实例 |
| 4.7 小结 |
| 第5章 复合材料设计制造一体化功能软件系统 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 系统框架设计 |
| 5.3 软件实例应用 |
| 5.3.1 软件主界面 |
| 5.3.2 设计模型建立 |
| 5.3.3 设计模型可制造性分析 |
| 5.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）激光扫描技术支持下的山区公路边坡安全风险评价体系研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 边坡危险性评价方法研究现状 |
| 1.2.2 公路灾害易损性评价研究现状 |
| 1.2.3 边坡变形监测方法研究现状 |
| 1.3 目前研究存在的问题和不足 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文主要研究方法及技术路线 |
| 2 基于熵权集对分析的公路边坡危险性宏观评价方法研究 |
| 2.1 熵权法与集对分析理论概况 |
| 2.1.1 熵权法的基本理念及主要特点 |
| 2.1.2 集对分析理论的数学原理及主要特点 |
| 2.1.3 集对分析理论引入到公路边坡危险性评价中的基本思想 |
| 2.2 改进熵权集对分析模型的提出 |
| 2.2.1 现有边坡危险性评价方法的局限和不足 |
| 2.2.2 改进熵权集对分析模型的核心理念及主要优势 |
| 2.2.3 基于熵权法确定评价指标权重 |
| 2.2.4 基于改进集对分析理论确定单指标联系度 |
| 2.2.5 基于加权计算确定集对的综合联系度 |
| 2.3 山区公路边坡危险性宏观评价指标体系构建 |
| 2.3.1 山区公路边坡主要特点及边坡灾害特征研究 |
| 2.3.2 山区公路边坡危险性宏观评价核心指标归纳分析 |
| 2.3.3 建立山区公路边坡危险性宏观评价指标体系 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于点云处理算法的公路边坡危险性微观评价方法研究 |
| 3.1 基于激光回波原理和Fisher判定法则的陡坡点云滤波算法 |
| 3.1.1 点云滤波的主要作用及现有点云滤波算法的不足 |
| 3.1.2 激光回波原理 |
| 3.1.3 Fisher判定法则 |
| 3.1.4 陡坡点云滤波算法核心思想及实现流程 |
| 3.1.5 点云滤波算法对比及精度分析 |
| 3.2 基于IGG稳健估计和格网最近相邻点查询的改进ICP算法 |
| 3.2.1 点云匹配的基本原理及主要作用 |
| 3.2.2 现有点云匹配算法的局限和不足 |
| 3.2.3 IGG稳健估计理论 |
| 3.2.4 格网最近相邻点查询算法 |
| 3.2.5 改进ICP无控制匹配算法的核心理念及实现流程 |
| 3.2.6 点云匹配算法对比及精度验证 |
| 3.3 基于NURBS曲面建模的边坡高精度模型重建方法 |
| 3.3.1 NURBS曲面建模数学原理 |
| 3.3.2 NURBS曲面建模实现流程 |
| 3.3.3 边坡NURBS曲面建模及模型效果对比实验 |
| 3.4 基于三维激光点云数据的边坡形变位移分析方法研究 |
| 3.4.1 边坡形变位移分析的重要意义 |
| 3.4.2 现有基于激光点云数据的边坡形变位移分析方法的不足和局限 |
| 3.4.3 基于多期NURBS曲面模型对比的边坡形变位移分析方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于AHP-模糊评价的山区公路灾害易损性评价方法研究 |
| 4.1 AHP法与模糊评价法概况 |
| 4.1.1 AHP法的实现流程及主要特点 |
| 4.1.2 模糊评价法的基本定义及主要特点 |
| 4.2 AHP-模糊综合评价法 |
| 4.2.1 AHP-模糊综合评价法的核心思想及实现流程 |
| 4.2.2 AHP-模糊评价法应用于公路灾害易损性评价中的主要优势 |
| 4.3 山区公路灾害易损性评价指标体系构建 |
| 4.3.1 现有山区公路灾害易损性评价指标体系的不足 |
| 4.3.2 山区公路边坡灾害易损性评价指标体系补充完善 |
| 4.3.3 建立山区公路灾害易损性评价指标体系 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 山区公路边坡安全风险评价应用实例 |
| 5.1 研究区概况 |
| 5.1.1 研究区公路边坡基本情况 |
| 5.1.2 研究区气象水文概况 |
| 5.1.3 研究区地质环境及地震活动情况 |
| 5.1.4 研究区人类工程活动情况 |
| 5.1.5 研究区灾害历史资料 |
| 5.2 研究区公路边坡危险性宏观评价 |
| 5.2.1 研究区公路边坡分段 |
| 5.2.2 构建研究区公路边坡危险性宏观评价标准 |
| 5.2.3 确定各危险性评价指标权重 |
| 5.2.4 确定各评价指标的单指标联系度 |
| 5.2.5 确定综合联系度及危险性宏观评价结果 |
| 5.2.6 研究区公路边坡危险性宏观评价结果精度验证 |
| 5.3 研究区公路边坡危险性微观评价 |
| 5.3.1 获取危险边坡多期激光点云数据 |
| 5.3.2 危险边坡点云数据去燥及滤波处理 |
| 5.3.3 危险边坡多期点云数据无控制匹配 |
| 5.3.4 危险边坡NURBS高精度曲面模型构建 |
| 5.3.5 危险边坡形变位移分析及具体危险区域确定 |
| 5.3.6 研究区公路边坡危险性微观评价结果精度验证 |
| 5.4 研究区公路灾害易损性评价 |
| 5.4.1 构建研究区公路灾害易损性评价标准 |
| 5.4.2 构建易损性评价模糊集合 |
| 5.4.3 确定易损性评价指标权重 |
| 5.4.4 建立易损性评价隶属函数及模糊关系矩阵 |
| 5.4.5 确定公路灾害易损性评价结果 |
| 5.4.6 研究区公路灾害易损性评价结果精度分析 |
| 5.5 研究区公路边坡安全风险评价结果归纳分析 |
| 5.6 研究区危险边坡地质灾害防治建议 |
| 5.7 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要成果及结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
四、一种新的NURBS曲面自适应离散方法（论文参考文献）
- [1]基于NURBS曲面拟合的道岔打磨廓形研究[D]. 史振帅. 华东交通大学, 2021(01)
- [2]基于边界元的声学、声振问题结构形状与拓扑优化算法研究[D]. 王杰. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [3]基于结构光扫描的三维点云数据重构算法研究[D]. 徐吉轩. 北京交通大学, 2020
- [4]等几何框架下的壳体结构显式拓扑优化[D]. 李丁丁. 大连理工大学, 2020(02)
- [5]基于点云数据的曲率急变曲面高精重构方法[D]. 刘钊. 大连理工大学, 2020(02)
- [6]双层插值边界面法的CAD/CAE一体化关键技术研究[D]. 池宝涛. 湖南大学, 2020
- [7]车用锻模型腔电弧熔丝随形增材成形特性与轨迹规划研究[D]. 胡泽启. 武汉理工大学, 2020
- [8]渗流—应力耦合作用下重力坝模糊随机可靠度分析[D]. 朱晓斌. 天津大学, 2019(01)
- [9]基于NURBS的复合材料构件多尺度设计与制造一体化技术研究[D]. 朱秉铎. 哈尔滨工业大学, 2019
- [10]激光扫描技术支持下的山区公路边坡安全风险评价体系研究[D]. 刘洋洋. 河南理工大学, 2019(07)