一、最佳参考球几何参数的确定（论文文献综述）
刘在伦,王三臻,张静敏,王金旋[1]（2021）在《最佳工况下空间导叶进口几何参数的优化设计》文中进行了进一步梳理通过井用潜水泵最佳工况点的确定,获得最佳工况下空间导叶的特性方程,分析发现导叶进口几何参数（进口安放角和进口宽度）之间具有一定的相关性。为验证导叶进口几何参数之间的关系,选取200QJ50型2级井用潜水泵作为研究对象,采用数值模拟与试验相结合的方法,在导叶进口安放角和进口宽度的组合变化下,建立16组潜水泵模型,对井用潜水泵的性能变化规律及内部流场进行研究。结果表明:导叶进口几何参数的选取符合最佳工况下空间导叶的特性方程时,可减小导叶引起的水力损失,提升泵的性能。将给定的进口宽度代入最佳工况下空间导叶的特性方程,求得的进口安放角与该进口宽度下对应模拟的最佳进口安放角相比,两者的差值在1°以内,说明利用最佳工况下导叶的特性方程来确定其进口几何参数的方法具有一定的准确性,研究结果为空间导叶的优化设计提供参考。
陈盼盼[2]（2020）在《地面摄影测量在森林资源调查中的关键技术研究》文中提出森林是全球陆地生态系统的重要组成部分,也是人类赖以生存和发展的物质基础。森林资源清查是掌握森林资源状况及其动态变化的重要途径,高效、快速、精准的获取不同森林调查因子一直是森林资源清查的重要工作。地面摄影测量技术因其设备成本低、所需外业工作量少等优势,在现阶段各种地面摄影测量技术及其森林清查中得到广泛研究。然而,这些技术并未经过整理并在同等森林条件下进行对比,未能确定出最佳的利用地面摄影测量进行森林清查的方案。本文研究目的正是在于通过研究各种地面摄影测量技术在森林清查中的应用,最终通过实验结果确定最优生产流程。地面摄影测量技术进行森林清查时的一般生产流程为:（1）通过一定的扫描路径对森林样地进行扫描,获取带有一定重叠度的图像;（2）恢复摄影时各图像的三维位姿;（3）基于带有位姿的图像提取样地中立木及森林参数。本文主要围绕地面摄影测量在生产流程中的各阶段技术进行了研究,其中:在扫描路径上,主要研究了螺旋式、太阳花式及仿航线式三种扫描路径;在恢复摄影时图像位姿上,主要研究了运动恢复结构（Structure from Motion,简称Sf M）、视觉里程计（Visual Odometry,简称VO）及纯视觉的实时定位及构图（Visual Simultaneous Localization and Mapping,简称V-SLAM）三种技术;立木及林分参数提取方面,主要研究了基于图像的稠密点云提取法及本文所构建基于几何的提取法。为对数据生产流程中各阶段数据进行同等条件对比:在样地实验阶段,本文对同样一块样地采用三种扫描路径进行扫描获取三组原始图像;在图像位姿恢复中,本文对样地三组原始图像分别通过三种位姿恢复方法恢复各图像位姿,从而获取到9组带有位姿的图像数据;最后,对9组数据分别使用基于图像稠密点云的方法及本文构建基于几何的系统分别进行处理,从而得到一块样地18组立木及林分数据。本文在18块半径为8米的圆形样地中进行了相关实验,实验结果表明:（1）就扫描路径方法而言,螺旋式路径下所有方法提取的胸径、枝下高估计值RMSE范围分别为0.75～1.79cm及0.12～0.32m;太阳花式路径下所有方法提取的胸径、枝下高估计值RMSE范围分别为0.80～2.22cm及0.13～0.39m;仿航线式路径下所有方法提取的胸径、枝下高估计值RMSE范围为1.49～2.98cm及0.32～0.56m。螺旋式、太阳花式及仿航线式路径下所有方法提取的立木位置在x轴及y轴估计值RMSE范围分别为0.042～0.314m及0.043～0.268m、0.065～0.484m及0.076～0.221m和0.099～0.564m及0.109～0.935m。结果表明,螺旋式路径结果好于太阳花式路径;太阳花式路径优于仿航线路径。（2）就位姿估计方法而言,Sf M位姿估计方式下所有方法提取的胸径、枝下高估计值RMSE范围分别为0.75～1.55cm及0.12～0.36m;V-SLAM位姿估计方式下所有方法提取的胸径、枝下高估计值RMSE范围分别为0.87～1.77cm及0.14～0.39m;VO位姿估计方式下所有方法提取的胸径、枝下高估计值RMSE范围为1.45～2.98cm及0.27～0.56m。Sf M、V-SLAM及VO位姿估计方式下所有方法提取的立木位置在x轴及y轴估计值RMSE范围分别为0.042～0.135m及0.043～0.113m、0.075～0.178m及0.068～0.181m和0.293～0.564m及0.221～0.935m。结果表明,Sf M所获取结果略好于V-SLAM;V-SLAM所获取结果好于VO。（3）本文构建了基于windows平台的森林样地参数提取系统,用于基于几何的方法从给定位姿的图像数据中提取立木及林分参数,该系统利用置于样地中心的特制棋盘格及假定立木竖直的条件构建从图像初始世界坐标系转换到样地坐标系的变换矩阵,从而赋予每一张图像尺度信息及在样地坐标系中的位姿;然后,基于已查找到的特定点构建了估计立木位置、胸径、枝下高信息的算法,并可进一步估计林分参数的算法。在基于稠密图像点云的提取算法中,需在点云稠密化之前使用以上几何方法所获取变换矩阵将图像位置变换到样地坐标系下再进行后续处理。就基于图像稠密点云及基于几何的提取方法而言,基于点云方式下所有方法提取的胸径、枝下高估计值RMSE范围分别为1.04～2.98cm及0.13～0.52m;基于几何方式下所有方法提取的胸径、枝下高估计值RMSE范围为0.75～2.20cm及0.12～0.56m。基于点云和几何方式下所有方法提取的立木位置在x轴及y轴估计值RMSE范围分别为0.042～0.564m及0.043～0.935m、0.042～0.433m及0.043～0.405m。结果表明,基于图像稠密点云与基于几何方法所获取结果较为相似。综上所述,经同等森林条件下的相同图像进行不同处理方式进行对比:（1）在扫描路径中,螺旋式路径较优。（2）在位姿估计中,基于Sf M算法所获取结果精度最优,V-SLAM算法结果略差但位姿估计速度更快,从而适合于实时估计的情况中。（3）在提取立木及林分参数的两种算法中,两种算法各有优缺点,基于稠密点云的算法精度较高但鲁棒性差,需要通过其他外界条件辅助确定尺度及样地坐标系;本文所构建基于几何的提取系统,虽然结果受操作员主观影响,但鲁棒性较高,包含了恢复尺度及样地坐标系的模块,更为完善。
施胤成[3]（2020）在《基于光线追迹的反射镜支撑结构拓扑优化设计方法》文中研究指明大口径光学观测设备的主光学系统通常采用主次镜均为反射镜的光学形式。因此,光学反射镜的面形精度是保证成像质量的一个最重要的因素。本文的主要研究内容分为两部分:一是直接以单个反射镜的面形Zernike系数为目标和约束进行支撑结构的拓扑优化;二是直接以牛顿式望远镜系统的波像差Zernike系数为目标和约束对主反射镜的支撑结构进行拓扑优化。在以单个反射镜的面形为目标和约束的拓扑优化中,采用反射镜面形Zernike系数为优化目标和约束是最直接的优化模型。通常,镜面的Zernike系数计算与有限元变形计算采用不同的软件,因此优化目标对设计变量的敏度分析通常采用差分法计算敏度,导致计算量大、计算流程复杂。对此,本文从Zernike系数计算的基本原理出发,根据黎曼积分和高斯积分的等价性,在有限元数值离散的理论框架下,将Zernike系数的算法进行了重新表述。在此离散计算基础上,本文应用伴随变量法推导了拓扑优化的目标和约束对设计变量的敏度,克服了差分法求解敏度时计算量大的问题,实现了基于Zernike系数直接建构拓扑优化模型的目标函数以及设计约束。在数值计算实现方面,本文采用有限单元基函数以及单元数值积分的程序实现了结构变形以及Zernike系数的求解,简化了计算流程并可以保证计算精度。本文的算法可以对目标函数或约束为线性组合的Zernike系数的一般结构拓扑优化模型进行优化,其对应的结构模型中反射镜的面形也可以是任意的,具有一定的泛用性。在以系统波像差的Zernike系数为目标和约束的拓扑优化中,算法的核心是光线追迹与弹性应力场的耦合。在通常的算法中,这两部分的计算是在不同的体系下计算,其带来的问题亦如前述。此外,也有研究使用矩阵光学进行光线追迹以评估系统的像差,但是矩阵光学只能考虑反射镜面形误差的几个特定的刚体位移模式。为了最大限度地反应实际反射镜面形变化对波像差的影响,本文从基本的几何光学原理出发,在有限元计算的框架下使用可以依据真实镜面变形进行光线追迹的算法,将光线追迹融入到了有限元计算框架中。在本文使用的光线追迹算法中,反射镜的面形变化可以是任意的,而非仅仅局限于刚体位移等初级的位移模式;在此基础上计算出的系统波像差的Zernike系数就能更加贴近真实的物理系统。更为重要的是,本文的光线追迹算法直接建立起系统波像差的Zernike系数和主反射镜面形的Zernike系数之间明确的函数关系,因此可以将光线追迹方程直接加入到拓扑优化模型中,使得波像差Zernike系数对镜面Zernike系数的敏度可以用伴随变量法求解。结合前一部分所述的面形Zernike系数优化算法,即可得到波像差的Zernike系数和拓扑优化设计变量间清晰的函数关系。本文应用伴随变量法推导了波像差的Zernike系数对拓扑优化设计变量的敏度,克服了差分法求解敏度计算量大的问题,也为直接以系统波像差的Zernike系数为目标和约束进行拓扑优化铺平了道路。本文的算法可应用在具有多反射镜并且每一个光学元件支撑结构同时进行拓扑优化的成像系统中。优化模型可根据实际需求选取各波像差Zernike项的组合进行优化,优化算法具有一定的泛用性。
叶舣[4]（2019）在《纳米颗粒/聚合物复合体系中扩散行为的动力学密度泛函理论研究》文中提出聚合物纳米复合材料在现代日常生活以及国防军工领域有着广泛的应用。在纳米复合材料的加工和使用过程中,纳米颗粒和聚合物链的动力学行为对材料的结构和性能有着决定性的影响。传统的实验方法难以观测到微观尺度下的动力学行为,不能解释各种复杂现象背后的微观机理,而统计力学理论可作为有效、可靠的机理研究工具。本文在密度泛函理论的整体构架基础上,结合动力学方程、模耦合理论、积分方程理论以及分子动力学模拟,建立了一套关于聚合物纳米复合体系的动力学密度泛函理论模型,用于描述体系内不同的微观运动行为。主要研究内容包括:（1）基于三维密度泛函,建立了聚合物链键角能的能量表达,考虑了聚合物运动时的溶剂力作用,研究了聚合物链在纳尺度空间中扩散行为,定量评估了微纳空间对链受限运动的影响,确定了分子链在不同空间内的运动模式,以及不同链段在不同方向上的运动模式。研究表明:聚合物链在受限前后,均方位移的指数率由0.63变为0.47;具体到各链段而言,端头运动的指数率降为0.33,由Zimm模式转变为爬行模式,侧段降为0.44,为两种运动模式的过渡区域,而中段依然为Zimm形式,指数率不变。（2）对聚合物纳米复合体系,在构建体系的自由能函数时,考虑了颗粒与聚合物链的非对称性;在研究体系内的相对运动时,考虑了纳米颗粒和聚合物链的协同运动,并结合运动过程中溶剂力和非溶剂力的影响,构建了随时间演变的动力学方程,完善了动力学密度泛函关于聚合物纳米复合体系的理论表达,研究了纳米颗粒粒径、聚合物浓度、颗粒-聚合物相互作用和颗粒体积分数等因素对颗粒扩散行为的影响。研究结果直观展现了纳米颗粒的跳跃运动轨迹、非Gaussian扩散转变以及均方位移的双平台现象。并通过体系的自由能变化,明确了跳跃运动的发生机理。从分子层面阐明了颗粒在聚合物中的扩散机理。（3）将剪切场引入动力学密度泛函方程,研究了剪切强度对聚合物纳米复合体系结构的影响。首先考察了剪切场对不同组成、不同组分所形成的微观结构的改变程度,然后考察了给定剪切作用下颗粒粒径、聚合物浓度、颗粒-聚合物相互作用力等因素对颗粒与聚合物相对运动、扩散速率、颗粒与聚合物的微相分离以及体系内有序结构的影响。研究表明:当聚合物浓度增加至0.8以上,聚合物在颗粒周围的相对流动模式由均匀流型变为Stokes流型;在合适的剪切作用条件下,颗粒粒径较小时,颗粒与聚合物发生微相分离,体系的结构发生很大程度的变化;粒径适中时,颗粒在聚合物中形成有序结构,体系的结构变化程度很小;粒径过大时,体系将根据颗粒-聚合物相互作用力的大小发生微相分离或形成有序结构。阐明了纳米复合材料在使用过程中的抗破坏机理。（4）将动力学密度泛函理论与模耦合理论相结合,研究了聚合物的玻璃化转变行为,评估了自由链和半自由链模型聚合物在不同密度时的玻璃化转变温度。研究发现:玻璃化转变过程是以热力学拟二级相变为主导的过程,但动力学手段能更准确地判断体系是否处于玻璃态;在玻璃化转变点附近,体系的相关长度表现出指数率性质,指数为0.56且不随体系的变化而变化;直链聚合物的玻璃化转变主要受体系的密度控制,链刚性对体系玻璃化转变的直接影响相对较小,主要通过影响聚合物密度间接改变体系的玻璃化转变。为研究聚合物体系的玻璃化转变提供了一条可行的途径。
寇丽[5]（2018）在《基于GPU的高通量微球三维位置并行测量方法的研究》文中进行了进一步梳理微球三维位置测量是单分子力谱技术中的重要一环。以往,一个可靠的单分子实验结果需要进行多次重复试验,及统计分析才能获得。较为繁杂的工作方式,催生出了大规模单分子力谱并行测试技术,及实时跟踪高通量微球的需求,尤其是对微球三维位置测量的空间分辨力及时间分辨力提出了更高的要求。本论文工作主要基于实验室自主搭建的旋转离心力数字全息显微镜系统,该系统可以对成千上百个单分子并行施加离心力。为了对高通量的单分子拉伸信息进行实时处理,本文深入研究了微球三维位置测量理论,结合GPU加速技术完成了高通量微球三维位置的高精度、实时并行测量的软件开发。主要研究内容归纳如下:1.调研了微球三维位置测量技术的产生和国内外发展现状,分析了其亟待解决的技术壁垒,介绍了为解决微球跟踪速度瓶颈的GPU加速技术。2.介绍了实验室自建旋转离心力-数字全息显微系统的结构和布置,对现有的DH-CFM系统进行了改进,并对该系统中的微球成像效果进行仿真建模,为后续算法的精度评估提供了标准。3.深入分析了多种微球三维位置测量算法,对比分析了各种常见定位算法的时间与空间分辨力,并结合系统成像特征提出了一种新的微球定位算法。同时,综合算法特征以及GPU加速技术,设计编写了面向CPU+GPU混合编程的系统软件,通过模拟理论仿真和实际阶跃实验验证了该算法空间分辨力可达到亚纳米,同时跟踪500个微球的时间分辨力达到1/70 s。4.针对双链dsDNA进行了大样本力谱拉伸测量,测量结果符合蠕虫曲线特征,验证了硬件系统的可用性,以及软件系统在精度和速度方面的有效性。
谢建康[6]（2019）在《光学非球面扫描干涉测量方法精度验证关键技术研究》文中指出近年来,得益于加工、测量技术的发展,非球面已在光学工程各个领域得到广泛应用。目前,成熟的非球面测量方法有多种,但是这些检测方法检测非球面时难以同时兼顾通用性、便捷性及可靠性。相对而言,轴向扫描光干涉法检测非球面具有高效、通用性的优势,具有优良的应用潜力,但在测量精度方面还缺乏可靠验证。本文首先对轴向扫描光干涉法测量非球面的原理进行了研究,着重探讨了该方法中的若干核心技术,尤其是矢高重建原理等;其次,围绕测量原理开展了整套原理样机的硬、软件设计,并开发了整套系统;再次,对整套系统进行了不确定度分析,并以一面形偏差可溯源的抛物面样品为例,开展了详尽的实验论证工作。全文主要研究内容如下:轴向扫描光干涉法是一种结合高精度定位与局部相位测量进而求解矢高的技术。关键难题是扫描距离的划分、在轴向移动过程中待测件的姿态调整以及对环带数据的矢高重建。针对各难题介绍了扫描路径划分算法、计算机辅助装调算法、矢高重建算法。面对传统矢高重建算法中矢高误差随着环带增大误差发生累积的问题,研究了一种矢高重建的优化算法,并进行仿真测试,验证新矢高重建算法的正确性。为了实现高效测试非球面,进行轴向扫描非球面自动化测试系统硬件和软件的设计。进行斐索干涉系统、四维架控制系统、微位移精密控制系统的硬件设计以及控制与通信软件包、参数分析软件包、干涉图数字处理软件包、环带干涉图群处理软件包、波像差评价软件包的软件设计,提供了一个能够自动进行路径扫描划分、待测件姿态自动调整、环带数据采集、矢高重建的非球面面形测试系统设计方法。针对测量系统中存在的轴向运动定位误差、矢高重建误差、球面系统的光学质量误差等,逐一分析了对面形测量结果的影响,并对测量系统的不确定度进行了评定,整套测量系统合成不确定度为1/10λ。随后,利用抛物面具有无像差点,其面形误差能够溯源至球面基准的特点,通过测量结果比对验证轴向扫描光干涉测量系统的精度。其与无像差点法检测结果的PV、RMS的差值均小于1/20λ。并且,通过对同一待测件进行全天候间隔2小时共12组每组10次的测试验证了测量系统的重复性、稳定性,面形测试结果的测量不确定度可以达到1/25λ（PV）。通过以上内容的研究,利用优化后的矢高重建方法以及自动化轴向扫描光干涉非球面测试系统,完成了对轴向扫描光干涉系统的精度和重复性精度验证,进一步验证了轴向扫描光干涉法高效高精度检测非球面的可行性。
白锡斌[7]（2018）在《浮球式惯性平台流场模拟与悬浮控制技术研究》文中指出浮球式惯性平台是一种新型无框架稳定平台,其采用浸没在液体中的稳定球体建立测量载体运动的参考坐标系。由于球体被液体包裹且受到静压支承系统的全方位支承,因此浮球平台能够适应载体的大过载、高动态机动和强振动环境,可作为高超声速飞行器和新型战略导弹的理想导航系统。球体在惯性空间保持稳定是浮球平台作为导航系统的基础,本文将针对球体稳定的相关技术进行研究,研究成果可为我国的浮球平台研制提供理论和技术方面的支持。本文的主要研究内容如下:1.分析了载体运动情况下自由球体的运动特性。球体的配重误差导致球体密度与液体不等,球体质心偏离球心,球体在液体中处于漂浮状态,与球壳接触。考虑球体的重力、浮力、惯性力,摩擦力、液体粘性及相应的力矩,建立球体平动和转动模型,提出了球体在球壳上滑动、滚动、分离和接触的判断标准,利用载体平动或转动的算例验证了模型和判断标准的正确性。分析了密度比、质量分布、摩擦系数、液体粘性和载体运动对自由球体运动的影响,根据分析结果可得减小接触点摩擦和质心偏离量可减小载体运动对球体的影响。2.基于间隙流动理论提出了分析球面静压支承系统性能的方法。基于悬浮垫与球壳的几何关系,推导了悬浮垫支承间隙的计算公式,建立了悬浮垫区域的液体流动模型,利用有限体积法计算了流场的压力,以此推导出悬浮垫在球面上支承力和支承力矩计算模型,分析了悬浮垫位移及流量对其支承力和支承力矩的影响。根据悬浮垫在球体上的分布,建立悬浮垫支承下的球体平动动力学模型,仿真计算了载体运动时球体的偏心运动,结果表明液体静压支承系统能够有效地承受任意方向的载体过载,并保持球体与球壳分离的状态。3.研究了力矩器射流在球体与球壳间的流动特性。力矩器射流是球面上的壁面射流,射流产生的反推力矩和粘性力矩是关注的重点,射流与壁面的相互作用产生了粘性力矩。首先,根据Prandtl边界层理论建立了射流在平板上的边界层方程和射流与周围流体作用的自由剪切层方程,提出了边界层和剪切层外沿的捕捉方法,仿真计算出边界层和剪切层内的速度分布,结果表明,边界层厚度随流速的增加或粘性的减小而减小,剪切层向外扩展比向内扩展快。然后,建立了弯曲壁面的边界层方程,利用有限差分法计算了边界层内的速度分布,结果表明,弯曲壁面的边界层厚度随曲率增大而增大,边界层内压力在射流方向上减小,会产生回流并导致射流分离,流速越大,流动越复杂。最后,建立了力矩器射流的三维流动模型,通过仿真计算分析了力矩器流场的流动特性,结果表明,射流主要卷吸横向的液体,力矩器产生的反推力矩比粘性力矩大一个量级,证明力矩器能够产生有效的控制力矩。4.利用神经网络辨识未知的球体转动模型,在此基础上设计了球体稳定的自适应控制器。根据球体受到的力矩,建立了考虑球体质量分布,液体粘性,电刷摩擦等因素的球体转动模型,设计了基于径向基函数（RBF）的神经网络辨识球体的转动模型,利用欧拉转动定律确定球体控制力矩的方向,以此作为控制器的输入,根据RBF神经网络推导出控制参数的更新律,该方法避免了动力学模型中姿态四元数和角速度维数不一致的问题。仿真计算了载体不同转动下球体的姿态变化,结果表明,该自适应控制器能够有效地控制球体稳定,姿态误差小于0.002°,具有很高的稳定精度,而且比传统的PID控制器具有更小的超调量,更快的收敛速率,所需的控制力矩更小。5.设计了球体漂浮状态下的配重方案。首先,根据球体结构进行质量预配重,使球体重力接近淹没时的浮力。然后,在球体漂浮情况下利用外挂重物进行平衡误差检测,计算出球体的质心位置和最大重力矩。最后,根据球体质心位置计算得出球体各坐标轴上需要调整的质量,并对配重物进行调整。重复上述两个步骤直到球体最大重力矩小于设定阈值。6.设计了基于光学传感器的非接触式载体姿态测量方法。光学传感器设置在悬浮垫内,其测量量是从球壳相对于球体旋转产生的圆弧,根据传感器的安装位置和方位推导出利用传感器测量量计算球壳单次转动的转轴和转角的方法,以此构造球壳单次转动的四元数,利用迭代四元数的递归公式计算出从初始时刻到任意时刻的球壳转动四元数,以此解算球壳姿态。基于该方法,设计了相应的光学传感器测量坐标系的辨识方法。仿真结果表明,辨识方法能够准确地确定传感器的测量坐标系,姿态测量方法能够有效地解算出载体的姿态,误差小于0.012°。
邹喜聪[8]（2018）在《三轴超精密车床几何误差敏感性分析及在位补偿技术研究》文中研究说明目前,超精密加工技术已不再仅仅局限于航空航天等尖端国防领域,其应用范围已逐步扩展到国民经济的众多领域,并呈现出迅速扩张的趋势。超精密机床是促进超精密加工技术飞速发展的必要技术手段,超精密机床的装配误差以及关键部件的制造误差将使超精密机床运行过程中存在空间几何误差,会进一步导致超精密机床的轴系运动偏离理想位置,进而对机床的加工性能和加工精度产生极大的影响,最终导致工件的加工质量下降。工件的加工精度是间接评价超精密机床整体性能和加工精度的重要指标,而现代制造业对零件的加工精度提出了越来越高的要求,这就对超精密机床的整体加工性能和加工精度提出了极大的挑战。现阶段,我国三轴超精密车床的加工精度水平略低,具有较大的提升空间,而如何快速地提高我国三轴超精密车床的加工精度成为了亟待解决的重要问题。因此,本文对三轴超精密车床加工精度的误差补偿技术进行了研究,主要包括三轴超精密车床的几何误差建模、误差模型参数化、几何误差敏感性分析和在位误差补偿技术等内容。首先,基于多体系统动力学方法建立了三轴超精密车床各轴系对应的低序体序列,并采用低序体序列法描述了三轴超精密车床几何结构的拓扑关系。分析了三轴超精密车床直线导轨和旋转主轴的几何误差项,基于齐次坐标变换方法建立了三轴超精密车床轴系的通用几何误差模型,进而依据误差建模流程推导了三轴超精密车床空间几何误差模型的数学表达式。根据超精密车床误差检测国家标准（GB/T 17421.1,GB/T 17421.2,GB/T 7235）和国际标准（ISO 230-1,ISO 230-2,ASME B89.3.4）中规定的测量方法及误差评价方法,结合实验室实际具备的测量仪器条件,采用常用并可行的测量方法对三轴超精密车床的全部21项几何误差进行直接或间接测量,明确了三轴超精密车床全部21项几何误差的误差值,从而实现三轴超精密车床几何误差模型的参数化。其次,为了量化每个几何误差项对三轴超精密车床加工误差的影响程度,从三轴超精密车床众多几何误差中鉴别出对加工精度产生重大影响的若干几何误差项,采用基于方差分解形式的Sobol全局敏感性分析方法对三轴超精密车床的几何误差敏感性进行了分析。利用蒙特卡洛方法（Monte Carlo method）对几何误差项进行采样,采用Sobol方法对三轴超精密车床的空间几何误差模型及其沿X、Y、Z方向的误差分量进行了敏感性系数计算,根据敏感性分析结果确定了对空间几何误差模型及其沿X、Y、Z方向分量产生重大影响的重要敏感误差项。同时针对四种典型特征表面的加工精度进行了几何误差敏感性分析,鉴别出了对四种典型特征表面的加工精度影响重大的重要敏感几何误差项。几何误差敏感性分析不但提供了判断几何误差项是否对加工精度产生重大影响的评判标准,而且为三轴超精密车床几何误差补偿和调整以及误差分配提供了理论依据。此外,为了克服离线补偿过程中工件的拆卸、安装固定等操作引入的系统误差对误差补偿准确性的影响,基于白光共焦位移传感器搭建了一套非接触式在位测量及补偿系统,并进行了在位补偿系统硬件设计、软件开发及其与三轴超精密车床控制系统的集成。在位测量系统采用白光共焦位移传感器作为测量执行单元,利用PI高精度位移平台充当临时Y轴实现测量传感器沿高度方向上的精密调整。提出了基于双标准球的空间相对位置标定方法,保证了在位测量装置重复安装过程中相对于主轴中心的位置重复性,实现了工件二维轮廓及三维形貌的非接触式在位测量。通过与典型高精度测量设备进行对比的方式,验证了在位测量方法的测量精度和测量数据的准确性。最后,根据几何误差敏感性分析结果对部分已鉴别出的重要敏感几何误差项进行了误差补偿,并通过实验方式验证了补偿方法的正确性。进一步对工件面形误差的在位补偿方法进行了研究,分析了刀具圆弧半径及刀具对刀误差对加工精度的影响关系,并相应地提出了有针对性的补偿方法。在三轴超精密车床数控系统的基础上进行了在位补偿软件的开发和集成,根据在位测量结果采用程序代码修正、多轴联动补偿的形式对各种因素引起的规律性重复性的面形误差进行了在位综合补偿。针对平面、凸球面、正弦波表面及存在刀具对刀误差的凹球面等典型表面开展了在位补偿实验研究,结果表明在位误差补偿方法可进一步提高工件的面形精度,平面和球面的面形精度在两次补偿后能够提升60%以上,且补偿后的三轴超精密车床验收件面形精度能够很好地满足验收标准。在三轴超精密车床数控系统内集成了在位补偿系统后,三轴超精密车床具备了实现“精密加工、在位测量、在位补偿”一体化功能的基础。
王晓山[9]（2017）在《华北平原块体地壳应力场与强震震源断层参数的研究》文中研究指明华北平原块体周缘及内部历史上强震活跃,本论文从地壳应力场和震源断层两个方面出发对这一地区开展详细的研究,希望能为地震预测提供有益的构造背景资料。主要研究内容包括以下三方面:一是在不同构造分区的最优一维速度模型下对华北平原块体的中小地震进行重新绝对定位;二是基于重定位结果和最优一维速度模型,由大量P波初动极性应用综合震源机制解法计算华北平原块体的地壳应力场;三是在重定位结果和地壳应力场的基础上,对1679年三河—平谷地震、1830年河北磁县地震和1303年山西洪洞地震的震源断层的几何参数和运动方式进行研究,详述如下:首先,本论文使用虚拟台网技术整合华北平原块体2001年1月1日至2013年12月31日11个省级台网和“地震科学台阵探测流动观测实验场”的震相到时资料,采用Hypo2000定位方法进行初步绝对定位。挑选出重定位后定位精度A、B类的6504个地震事件,采用VELEST程序获得了华北平原块体8个不同构造单元的最优一维P波速度模型。在此基础上,再次使用Hypo2000方法进行华北平原块体多速度模型下地震绝对定位。基于新的重定位结果,我们得到以下认识:1、重新定位后震中水平位置变化不大,地震丛集性和条带性更加明显。2、重定位后地震沿垂向展布在0～30km之间,山西断陷带震源深度由奥向北逐渐变浅,绝大多数地震沿断陷盆地主控边界断裂线性展布,震源深度剖面较清晰的勾画出山西断陷带各盆地的发震层下界。3、重定位后震源深度剖面揭示了一些比较有意义的现象,如郯城震源区下方地震直立分布,霍山地区倾向北东的地震条带,邢台震源区向北西方向倾斜的地震密集带等。其次,在绝对定位和最优一维速度模型的基础上,对华北平原块体22069个地震的116571个P波初动极性,采用综合震源机制解法获得华北平原块体0.5°×0.5°×20km的精细地壳应力场图像。华北平原块体地壳应力场具有以下特征:1、综合震源机制解类型以走滑和正断层类型为主,综合震源机制解的一个节面走向大体与所在区域的主要断裂走向相一致,符合华北平原块体周缘及内部现今的剪切拉张状态。2、P轴方位自西向东呈现NE—NEE—近EW的偏转图像,T轴方位在山西断陷带内与断陷盆地的主控边界断裂走向垂直,自西向东呈现NW—NNW—近NS向的逆时针旋转,T轴方位的一致性要好于P轴方位,预示华北平原块体的目前主要受NW—NNW向主张应力控制。3、山西断陷带的应力状态以正断层为主,在临汾盆地北部和忻定盆地出现走滑应力状态的局部特征;张渤带从西向东应力状态分为正断层型、走滑型和正断层型,P轴方位呈NE—NEE—EW向顺时针旋转;郯庐断裂带应力结构以走滑和正断层为主,主压应力方向由北向南表现为NEE—EW—SEE向偏转,以郯庐断裂带为界主压应力方向从西往东由ENE方向逐渐偏转为近EW方向。4、秦岭—大别山构造带受华北平原块体应力场的控制减弱,逐渐向华南地块的应力场转向。华北平原块体的应力场主要受到来自太平洋板块俯冲和青藏高原推挤作用的控制,太平洋板块北西西向的俯冲作用强于青藏高原的挤压碰撞对华北平原块体的影响。最后,基于大震震源区余震长期活动及余震发生在震源断层面上及其附近区域的假设,由现今精确定位的震源位置和区域应力场确定了 1679年三河—平谷地震、1830年河北磁县地震和1303年山西洪洞8级地震的震源断层几何参数和运动方式。1679年三河—平谷地震的震源断层走向为38°,倾向南东,倾角为82°,滑动角为-156°,断层错动类型为右旋走滑兼具正断分量;1830年河北磁县地震的震源断层走向为283°,倾向北北东,倾角为74°,滑动角为-26°,断层错动类型为左旋走滑兼具正断分量;1303年山西洪洞8级地震的震源断层走向为19°,倾角为88°,滑动角为-179°,滑动性质为右旋走滑型。
刘健辰[10]（2017）在《基于倾斜影像的Mesh模型自动构建方法研究》文中指出倾斜航空摄影主要应用于城市区域三维建模,其能从多个角度获取完整的地物信息。传统的航空摄影只从垂直方向获取信息,能够用于4D产品的生产,但是不能满足城市区域的建模需求。倾斜航空影像弥补了垂直摄影的不足,能够获取更多的地物信息,并构建完整逼真的三维模型。倾斜影像在大比例尺测图、三维模型纹理采集和数字城市快速三维建模等方面得到了广泛的应用。区别于传统的竖直航空摄影方式,倾斜航空摄影从多个角度获取地物信息,其成像方式可以分为:固定倾斜角度成像,例如SWDC-5相机;摆扫式成像,例如A3相机。从单幅影像的角度来看,倾斜影像具有如下特点:①从多个视角倾斜成像,从而获取更多的建筑物立面信息;②具有较高的空间分辨率,且一幅影像内的分辨率不相同;③覆盖同一地物的多张影像的空间分辨率差异较大;④倾斜成像使地物遮挡现象较突出。从摄影方式的角度看,倾斜摄影具有如下特点:①获取数据速度快,时间分辨率高,能够反映测区的动态变化,利于数据实时更新;②倾斜航空摄影的重叠度比航空摄影的重叠度要高,多镜头和高重叠度使得像片数量庞大;③地物信息丰富,能够观测建筑物的每个立面的结构特征和纹理特征,尽量减少视角的盲点,提供完整的三维模型数据。目前,国外已有多家公司能够提供从影像空三到城市三维模型的技术。例如,瑞典的C3 Technology、法国的Smart3D、瑞士的Pixel4D和法国的街景工厂Street Factory等。虽然Smart3D已在国内大量应用,并能生成逼真的三维模型,但是还存在一些问题。倾斜影像三维重建存在的问题有:①密集匹配数据不够精确且不够完整;②密集匹配数据中建筑物的棱角特征不够突出;③建筑物表面变形;④三维模型有孔洞等问题。因此,基于倾斜影像自动构建三维Mesh模型仍然是一个难点,本文把基于影像的重建问题转化为基于密集点云的重建问题,克服倾斜影像透视变形对密集匹配的影响,构建高质量的流形三角网模型,适用于大区域、复杂场景的三维重建。本文的主要工作如下:1)本文围绕倾斜影像的特点,讨论了倾斜影像三维重建的难点,介绍了倾斜影像三维重建的基础知识,探讨了倾斜影像三维重建的关键技,深入分析了现有三维重建算法存在的问题。2)本文提出最小透视变形核线影像改正算法,在此基础上实现顾及物方平面的密集匹配策略,克服了倾斜影像的透视变形对密集匹配的影响。核线改正是三维重建中必要的初始步骤,针对倾斜影像变形大的特点,本文研究如何生成透视变形最小的核线影像,最大程度降低对密集匹配的影响。城市区域存在大量的水平面和竖直面,可以分别生成水平核线影像、竖直核线影像和相对于原始影像的像平面变形最小的核线影像。最后,融合以上三种核线影像的密集匹配结果,突出各自最有利的一部分区域,集成一幅最优的密集匹配深度图。3)本文提出虚拟视角法深度图融合,将相互重叠的深度图融合成一个非冗余的点云并提高点云的精度。倾斜影像数据量大且数据冗余大,直接利用密集匹配的点云构建Mesh模型存在计算量大且耗内存等问题;物体表面被多层点云覆盖且多层点云之间存在偏差,即存在深度图之间不一致的问题。通过深度图融合可以去除点云噪声,增强深度图之间的一致性,以及提高点云精度。常用的深度图融合方法,例如SURE和OpenMVS,是将每一张原始影像作为基准影像,虽然能够消除深度图之间的不一致,但是不能够去除冗余且计算量大。因此,合理选择基准影像是一个重要问题,既要避免冗余计算,还要保证基准影像覆盖所有的场景。本文通过定义有限数量的虚拟视角,尽可能地减少冗余并覆盖全部场景,在虚拟视角上融合深度图并实现三维重建。4)本文提出法向单参数法Mesh优化,利用原始图像信息优化Mesh模型,提高Mesh模型的精度。图割法构建Mesh模型具有抗噪声能力强,适应大场景、复杂区域的特点,但是构建的Mesh模型表面不满足二维流形特性。在图割法构网的基础上,本文通过顶点重标记实现二维流形Mesh的构建,为后续的Mesh简化和优化提供初始模型。由点云构建的Mesh模型,通常是重建了一个近似的表面,重建的Mesh模型存在局部变形、棱角不突出和三角网密度不一致等现象。因此,构建的Mesh需要再次利用原始影像信息弥补重建过程中的信息损失,依据匹配代价值最小原理利用原始影像和投影几何关系优化重建的Mesh。本文对Mesh顶点进行优化,并将其演化方向约束在法向量上,使其自由度降为1,减少了变量;用高斯曲率作为正则约束项,具有各向异性的特点,在优化过程中保留了建筑物的边缘特征。
二、最佳参考球几何参数的确定（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、最佳参考球几何参数的确定（论文提纲范文）
（1）最佳工况下空间导叶进口几何参数的优化设计（论文提纲范文）
| 1 潜水泵最佳工况点的确定 |
| 2 几何模型及数值模拟方法 |
| 2.1 几何模型 |
| 2.2 三维建模 |
| 2.3 网格划分及其无关性验证 |
| 2.4 数值模拟方法 |
| 3 模型验证 |
| 3.1 试验装置 |
| 3.2 井用潜水泵能量特性验证 |
| 4 数值模拟结果及分析 |
| 4.1 泵在设计工况下的性能预测 |
| 4.2 空间导叶进口几何参数模拟值与理论值对比 |
| 4.3 空间导叶内部流场分析 |
| 5 结论 |
（2）地面摄影测量在森林资源调查中的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 森林清查监测体系 |
| 1.2.2 传统调查方法 |
| 1.2.3 激光雷达调查方法 |
| 1.2.4 摄影测量调查方法 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 论文章节安排 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 视觉相对定位关键技术 |
| 2.1 定位技术发展概述 |
| 2.1.1 绝对定位技术 |
| 2.1.2 相对定位技术 |
| 2.2 视觉定位实现的基础技术 |
| 2.2.1 摄影成像模型 |
| 2.2.2 图像特征提取及匹配技术 |
| 2.2.3 相机位姿估计及优化技术 |
| 2.3 视觉定位技术方法 |
| 2.3.1 运动恢复结构 |
| 2.3.2 视觉里程计 |
| 2.3.3 视觉SLAM |
| 2.4 本章小结 |
| 3 森林样地调查参数提取方法研究 |
| 3.1 基于图像点云的立木参数提取 |
| 3.1.1 PMVS算法概述 |
| 3.1.2 点云数据的处理 |
| 3.1.3 立木参数提取 |
| 3.1.4 林分参数估计 |
| 3.2 基于几何的森林样地调查系统的参数提取 |
| 3.2.1 系统开发环境 |
| 3.2.2 系统关键技术 |
| 3.2.3 系统结构设计 |
| 3.2.4 构建样地坐标系 |
| 3.2.5 立木参数估计算法 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 实验设计 |
| 4.1 研究区选定 |
| 4.1.1 地理位置 |
| 4.1.2 森林资源概况 |
| 4.2 实验方案 |
| 4.2.1 硬件设备及其标定 |
| 4.2.2 样地扫描路径规划 |
| 4.2.3 图像数据处理 |
| 4.3 精度评估方法 |
| 4.3.1 参考数据获取 |
| 4.3.2 参考数据处理 |
| 4.3.3 精度评估指标 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结果分析与讨论 |
| 5.1 胸径估计结果与讨论 |
| 5.1.1 基于定位方式的胸径估计 |
| 5.1.2 基于提取方式的胸径估计 |
| 5.1.3 基于扫描路径的胸径估计 |
| 5.1.4 胸径因子分析与讨论 |
| 5.2 枝下高估计结果与讨论 |
| 5.2.1 基于定位方式的枝下高估计 |
| 5.2.2 基于提取方式的枝下高估计 |
| 5.2.3 基于扫描路径的枝下高估计 |
| 5.2.4 枝下高因子分析与讨论 |
| 5.3 立木位置估计结果与讨论 |
| 5.3.1 基于定位方式的立木位置估计 |
| 5.3.2 基于提取方式的立木位置估计 |
| 5.3.3 基于扫描路径的立木位置估计 |
| 5.3.4 立木位置分析与讨论 |
| 5.4 林分因子估计结果与讨论 |
| 5.4.1 林分因子估计结果 |
| 5.4.2 林分因子分析与讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 导师简介 |
| 获得成果目录清单 |
| 致谢 |
（3）基于光线追迹的反射镜支撑结构拓扑优化设计方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 结构拓扑优化简介 |
| 1.2.2 反射镜支撑结构的拓扑优化 |
| 1.2.3 反射式光学系统的拓扑优化 |
| 1.3 研究内容及论文结构 |
| 第二章 相关基础理论 |
| 2.1 弹性力学的有限元弱形式 |
| 2.2 拓扑优化 |
| 2.2.1 SIMP方法及拓扑优化模型 |
| 2.2.2 优化问题求解方法 |
| 2.2.3 敏度计算 |
| 2.3 几何光学 |
| 2.3.1 麦克斯韦方程组的极端波长近似 |
| 2.3.2 光线的反射、折射 |
| 2.3.3 波像差与光线像差 |
| 2.4 Zernike多项式 |
| 2.4.1 Zernike多项式定义 |
| 2.4.2 Zernike多项式拟合 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于Zernike系数优化模型的反射镜支撑结构拓扑优化 |
| 3.1 本章简介 |
| 3.2 有限元框架下的镜面Zernike多项式拟合 |
| 3.3 拓扑优化数学模型 |
| 3.4 敏度计算 |
| 3.5 拓扑优化数值实现流程 |
| 3.6 数值算例与分析 |
| 3.6.1 有限元模型 |
| 3.6.2 网格划分 |
| 3.6.3 算例一 |
| 3.6.4 算例二 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于光线追迹的反射光学系统级结构拓扑优化 |
| 4.1 本章简介 |
| 4.2 几何光学与弹性应力场的耦合 |
| 4.3 拓扑优化数学模型 |
| 4.3.1 系统结构模型 |
| 4.3.2 光线追迹在拓扑优化模型中的施加 |
| 4.3.3 拓扑优化数学模型 |
| 4.4 敏度求解 |
| 4.5 数值实现流程 |
| 4.6 数值算例与分析 |
| 4.6.1 有限元模型相关设置 |
| 4.6.2 拓扑优化模型设置 |
| 4.6.3 拓扑优化结果与分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究创新 |
| 5.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）纳米颗粒/聚合物复合体系中扩散行为的动力学密度泛函理论研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 聚合物纳米复合材料 |
| 1.3 纳米复合材料微观结构 |
| 1.4 聚合物的运动模型 |
| 1.4.1 Rouse模型 |
| 1.4.2 Zimm模型 |
| 1.4.3 爬行运动 |
| 1.5 纳米颗粒的运动模型 |
| 1.5.1 de Gennes模型 |
| 1.5.2 Cai模型 |
| 1.5.3 跳跃运动模型 |
| 1.6 分子动力学模拟研究方法 |
| 1.7 微观动力学理论研究方法 |
| 1.7.1 广义朗之万方程理论 |
| 1.7.2 动力学密度泛函 |
| 1.7.3 密度泛函理论 |
| 1.8 玻璃化转变理论研究 |
| 1.8.1 模耦合理论 |
| 1.8.2 广义熵理论 |
| 1.9 主要研究工作 |
| 第二章 聚合物链在纳米颗粒间的扩散动力学 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 理论模型 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 模型验证 |
| 2.3.2 确定计算参数 |
| 2.3.3 链整体的运动行为 |
| 2.3.4 不同链段的运动行为 |
| 2.3.5 限制作用强度的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 纳米颗粒在聚合物溶液中的扩散动力学 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 理论模型改进及计算细节 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 模型验证 |
| 3.3.2 跳跃扩散的机理 |
| 3.3.3 体系几何及化学性质对颗粒扩散的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 聚合物熔体中纳米粒子在剪切场中的迁移 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 模型改进及计算细节 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 模型验证 |
| 4.3.2 单颗粒在聚合物中的运动 |
| 4.3.3 多颗粒在聚合物中的运动 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 聚合物链运动过程中的玻璃化转变 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 模型改进及计算细节 |
| 5.3 结果与讨论 |
| 5.3.1 玻璃化转变机理 |
| 5.3.2 自由链模型的玻璃化转变 |
| 5.3.3 半柔性链模型的玻璃化转变 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与创新点 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者简介 |
| 导师简介 |
| 附件 |
（5）基于GPU的高通量微球三维位置并行测量方法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 微球三维位置测量技术 |
| 1.2 高通量微球三维位置快速并行跟踪技术的发展与应用 |
| 1.3 基于CUDA的 GPU技术概述 |
| 1.3.1 CUDA程序结构 |
| 1.3.2 CUDA编程模型 |
| 1.4 课题研究意义与论文主要内容 |
| 第2章 高通量微球三维位置测量系统组建 |
| 2.1 DH-CFM系统设计与实现 |
| 2.1.1 旋转动力系统 |
| 2.1.2 光学测量系统 |
| 2.1.3 信号传输系统 |
| 2.1.4 数据处理系统 |
| 2.2 DH-CFM基本理论 |
| 2.3 微球成像仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于单粒子跟踪的微球三维位置测量理论研究 |
| 3.1 常见定位算法介绍 |
| 3.1.1 横向测量算法 |
| 3.1.2 轴向测量算法 |
| 3.2 XY测量原理 |
| 3.3 Z测量原理 |
| 3.3.1 矢径投影 |
| 3.3.2 轴向匹配 |
| 3.3.3 数据库标定 |
| 3.4 仿真与实验结果对比分析 |
| 3.4.1 仿真计算 |
| 3.4.2 三维纳米阶跃实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 面向GPU+CPU混合编程的高通量微球三维位置跟踪的软件设计 |
| 4.1 并行跟踪方法总体实现 |
| 4.2 CPU任务分配 |
| 4.2.1 CPU任务并发设计 |
| 4.2.2 二维图像数据结构 |
| 4.3 GPU编程的算法实现 |
| 4.3.1 线程格设计 |
| 4.3.2 程序优化策略 |
| 4.4 并行算法的加速效果与精度对比 |
| 4.4.1 并行算法的精度对比 |
| 4.4.2 并行算法的加速效果对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 大规模双链DNA分子并行拉伸测试 |
| 5.1 材料与方法 |
| 5.1.1 实验材料 |
| 5.1.2 样品制备 |
| 5.2 实验配置 |
| 5.2.1 系统标定 |
| 5.2.2 最优微球间距空间 |
| 5.2.3 UI参数选取 |
| 5.3 双链DNA拉伸测量结果分析 |
| 5.4 本章总结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）光学非球面扫描干涉测量方法精度验证关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外非球面测量技术进展 |
| 1.2.1 常用非球面面形检测方法 |
| 1.2.2 轴向扫描光干涉法国内外历史及现状 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 2 轴向扫描光干涉系统原理 |
| 2.1 非球面光学元件基本概念 |
| 2.1.1 非球面的数学表征 |
| 2.1.2 非球面几何参数 |
| 2.2 轴向扫描光干涉系统原理 |
| 2.2.1 扫描路径划分原理 |
| 2.2.2 四步移相法基本原理 |
| 2.2.3 Zernike多项式拟合波面原理 |
| 2.2.4 计算机辅助装调算法原理 |
| 2.2.5 传统矢高重建原理 |
| 2.2.6 矢高重建原理的改进研究 |
| 2.3 本章总结 |
| 3 轴向扫描光干涉系统设计 |
| 3.1 轴向扫描光干涉系统硬件设计 |
| 3.1.1 斐索干涉系统 |
| 3.1.2 四维架控制系统 |
| 3.1.3 微位移精密控制系统 |
| 3.2 轴向扫描光干涉系统软件设计 |
| 3.2.1 非球面参数分析及移动序列生成 |
| 3.2.2 轴向移动姿态调整及数据采集 |
| 3.2.3 矢高数据处理 |
| 3.2.4 波面数据分析 |
| 3.3 本章总结 |
| 4 轴向扫描光干涉系统精度验证 |
| 4.1 验证方案分析与制定 |
| 4.1.1 方案分析 |
| 4.1.2 验证内容 |
| 4.2 无像差点法检测抛物面 |
| 4.2.1 辅助反射镜面形检测 |
| 4.2.2 待测抛物面面形检测 |
| 4.3 轴向扫描光干涉法检测抛物面 |
| 4.3.1 轴向扫描光干涉系统实验装置 |
| 4.3.2 轴向扫描光干涉系统检测抛物面检测步骤 |
| 4.3.3 检测结果 |
| 4.4 精度验证与重复性精度验证 |
| 4.4.1 轴向扫描光干涉系统精度验证 |
| 4.4.2 轴向扫描光干涉系统重复性精度验证 |
| 4.5 本章总结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 有待解决的问题 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（7）浮球式惯性平台流场模拟与悬浮控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 浮球式惯性平台及其发展历程概述 |
| 1.3 浮球平台关键技术研究现状 |
| 1.3.1 动基座下的球体运动特性研究现状 |
| 1.3.2 液体静压支承研究现状 |
| 1.3.3 弯曲壁面淹没射流的研究现状 |
| 1.3.4 浮球平台球体稳定控制的发展现状 |
| 1.3.5 载体姿态测量的研究现状 |
| 1.4 论文研究思路和内容安排 |
| 第二章 自由球体的运动特性分析 |
| 2.1 载体静态情况下的球体状态 |
| 2.1.1 载体静止情况下的球体受力分析 |
| 2.1.2 坐标系定义 |
| 2.2 载体运动情况下球体运动特性分析方法 |
| 2.2.1 载体运动情况下的球体受力分析 |
| 2.2.2 接触情况下的球体运动特性分析方法 |
| 2.2.3 分离后的球体运动特性分析方法 |
| 2.3 自由球体运动状态仿真分析 |
| 2.3.1 球体运动模型验证 |
| 2.3.2 实际的载体机动对球体运动的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 球体悬浮垫静压支承系统性能研究 |
| 3.1 悬浮垫的球面静压支承性能 |
| 3.1.1 悬浮垫支承间隙计算模型 |
| 3.1.2 悬浮垫区域内的液体流动模型 |
| 3.1.3 悬浮垫区域液体流动计算方法 |
| 3.1.4 悬浮垫支承力和支承力矩的计算模型 |
| 3.2 悬浮垫支承下的球体动力学模型 |
| 3.2.1 悬浮垫作用于球体的合力和合力矩 |
| 3.2.2 悬浮垫静压支承系统作用下的球体平动动力学模型 |
| 3.3 球体静压支承系统性能的仿真分析 |
| 3.3.1 单个悬浮垫的支承性能仿真分析 |
| 3.3.2 悬浮垫支承下的球体运动特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 力矩器射流特性研究 |
| 4.1 平板壁面射流特性分析 |
| 4.1.1 平板壁面边界层流动特性分析 |
| 4.1.2 射流外层自由剪切层流动特性分析 |
| 4.2 弯曲壁面射流特性分析 |
| 4.2.1 弯曲壁面边界层 |
| 4.2.2 限制性弯曲壁面射流 |
| 4.3 力矩器射流控制性能 |
| 4.3.1 力矩器射流在球面上的流动特性 |
| 4.3.2 力矩器控制力矩性能 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 浮球平台球体稳定控制技术研究 |
| 5.1 球体的转动动力学模型 |
| 5.2 球体的平衡误差检测及配重方案 |
| 5.2.1 配重腔的结构设计 |
| 5.2.2 预配重方案 |
| 5.2.3 平衡误差检测方案 |
| 5.2.4 配重微调 |
| 5.2.5 配重实验 |
| 5.3 球体转动动力学模型的神经网络辨识 |
| 5.3.1 神经网络设计 |
| 5.3.2 自适应参数的更新律 |
| 5.4 自适应稳定控制方法 |
| 5.4.1 控制器设计 |
| 5.4.2 控制参数更新律 |
| 5.5 球体稳定控制的仿真分析 |
| 5.5.1 球体属性 |
| 5.5.2 神经网络匹配性能分析 |
| 5.5.3 自适应控制器性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 非接触式的载体姿态测量方法研究 |
| 6.1 光学传感器的安装位置 |
| 6.2 载体姿态测量原理 |
| 6.2.1 球壳单次旋转测量原理 |
| 6.2.2 球壳多次旋转的测量原理 |
| 6.3 光学传感器测量坐标的系辨识方法 |
| 6.4 仿真分析 |
| 6.4.1 仿真条件 |
| 6.4.2 测量坐标系辨识的仿真分析 |
| 6.4.3 载体姿态解算方法的仿真分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 后续工作及展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（8）三轴超精密车床几何误差敏感性分析及在位补偿技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 课题相关内容的国内外研究现状 |
| 1.2.1 超精密加工机床的发展现状 |
| 1.2.2 几何误差建模及测量技术的研究现状 |
| 1.2.3 几何误差敏感性分析的研究现状 |
| 1.2.4 面形误差在位测量及在位补偿技术的研究现状 |
| 1.3 现有研究现状的分析 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 三轴超精密车床几何误差建模及误差测量 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三轴超精密车床的空间几何误差建模 |
| 2.2.1 三轴超精密车床的系统组成与精度保证 |
| 2.2.2 三轴超精密车床的拓扑结构 |
| 2.2.3 三轴超精密车床各轴系的几何误差分析及建模 |
| 2.2.4 三轴超精密车床的空间几何误差模型 |
| 2.3 三轴超精密车床几何误差的测量 |
| 2.3.1 直线轴系几何误差的测量 |
| 2.3.2 回转轴系几何误差的测量 |
| 2.3.3 轴系间垂直度误差的测量 |
| 2.4 三轴超精密车床几何误差的测量结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 三轴超精密车床的几何误差敏感性分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于Sobol方法的几何误差敏感性分析 |
| 3.2.1 几何误差敏感性分析方法的选择 |
| 3.2.2 三轴超精密车床的几何误差范围 |
| 3.2.3 Sobol方法在三轴超精密车床几何误差模型中的应用 |
| 3.2.4 MonteCarlo估算 |
| 3.3 三轴超精密车床加工空间内的几何误差敏感性分析 |
| 3.3.1 X方向误差分量的敏感性系数 |
| 3.3.2 Y方向误差分量的敏感性系数 |
| 3.3.3 Z方向误差分量的敏感性系数 |
| 3.3.4 空间误差模型的敏感性系数 |
| 3.4 针对典型工件轮廓的几何误差敏感性分析 |
| 3.5 几何误差敏感性分析结果讨论 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于白光共焦技术的在位测量及补偿系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 在位测量及在位补偿系统的研制 |
| 4.2.1 在位测量系统的研制 |
| 4.2.2 在位测量系统的软件设计与开发 |
| 4.2.3 在位补偿系统的软件设计与开发 |
| 4.3 在位测量系统的测量原理和三维形貌重构方法 |
| 4.3.1 基于双标准球的空间相对位置标定方法 |
| 4.3.2 工件轮廓的在位测量方法 |
| 4.3.3 三维轮廓表面的重构方法 |
| 4.4 在位测量系统的测量精度标定 |
| 4.4.1 在位测量系统噪声水平的标定 |
| 4.4.2 在位测量系统传感器测量精度的标定 |
| 4.4.3 在位测量系统测量精度的标定 |
| 4.4.4 测量结果的不确定度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 面形误差的在位补偿技术研究及实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 三轴超精密车床重要敏感几何误差项的补偿方法 |
| 5.2.1 X轴与C轴垂直度误差βcx的补偿方法 |
| 5.2.2 X轴与Z轴垂直度误差βzx的补偿方法 |
| 5.2.3 定位误差δxx和δzz的补偿方法 |
| 5.2.4 重要敏感几何误差补偿方法的有效性验证 |
| 5.3 面形误差的在位补偿方法研究 |
| 5.3.1 刀具圆弧半径对面形误差的影响 |
| 5.3.2 刀具对刀误差对面形误差的影响 |
| 5.3.3 工件面形误差的在位补偿方法 |
| 5.4 在位误差补偿方法的有效性验证 |
| 5.4.1 面形误差的在位误差补偿实验 |
| 5.4.2 在位补偿实验结果分析及讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（9）华北平原块体地壳应力场与强震震源断层参数的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究问题的提出 |
| 1.2 研究目标和意义 |
| 1.3 研究内容 |
| 第二章 研究方法简介 |
| 2.1 Hypo2000定位方法简介 |
| 2.2 最优一维速度模型反演 |
| 2.2.1 最优一维速度模型的概念 |
| 2.2.2 反演程序VELEST |
| 2.3 综合震源机制解方法 |
| 2.3.1 双力偶点源模型 |
| 2.3.2 综合震源机制解法 |
| 2.4 震源断层拟合方法简介 |
| 2.4.1 求解断层面的数学模型 |
| 2.4.2 断层面模型求解 |
| 2.4.3 断层边界的确定 |
| 2.4.4 断层面上滑动角的确定 |
| 第三章 华北平原块体分区最优一维速度模型反演 |
| 3.1 震相数据收集整理 |
| 3.2 多速度模型初步定位 |
| 3.3 分区最优一维速度模型反演 |
| 3.3.1 晋冀蒙交界地区最优一维P波速度模型反演 |
| 3.3.2 京津唐地区最优一维P波速度模型反演 |
| 3.3.3 邢台地区最优一维P波速度模型反演 |
| 3.3.4 太原地区最优一维P波速度模型反演 |
| 3.3.5 运城地区最优一维P波速度模型反演 |
| 3.3.6 长治地区最优一维P波速度模型反演 |
| 3.3.7 安徽地区最优一维P波速度模型反演 |
| 3.3.8 山东地区最优一维P波速度模型反演 |
| 3.4 小结和讨论 |
| 第四章 华北平原块体的多模型地震定位 |
| 4.1 华北平原块体地震定位研究进展 |
| 4.2 多模型地震定位 |
| 4.3 定位结果分析 |
| 4.3.1 郯庐断裂带中段重定位结果分析 |
| 4.3.2 霍山震源区及邻区重定位结果分析 |
| 4.3.3 邢台震源区及邻区重定位结果分析 |
| 4.3.4 唐山震源区及邻区重定位结果分析 |
| 4.3.5 晋冀蒙交界地区重定位结果分析 |
| 4.3.6 忻定—太原盆地重定位结果分析 |
| 4.3.7 临汾—运城盆地重定位结果分析 |
| 4.4 小结与结论 |
| 第五章 华北平原块体地壳应力场研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 华北平原块体地壳应力场研究进展 |
| 5.3 研究资料及速度模型 |
| 5.3.1 资料情况 |
| 5.3.2 速度模型 |
| 5.4 P波初动极性信息及权重 |
| 5.4.1 P波初动极性误差 |
| 5.4.2 P波初动极性权重及参数确定 |
| 5.5 华北平原块体应力场计算结果及分析 |
| 5.5.1 山西断陷带应力场结果及分析 |
| 5.5.2 张渤断裂带应力场结果及分析 |
| 5.5.3 郯庐断裂带应力场结果及分析 |
| 5.5.4 秦岭—大别山带应力场结果及分析 |
| 5.5.5 华北平原块体内部和外围应力场结果及分析 |
| 5.6 华北平原块体b值空间分布 |
| 5.7 小结与讨论 |
| 第六章 典型历史大震的震源断层研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 震源断层参数拟合的研究进展 |
| 6.3 1679年三河—平谷8级地震震源断层研究 |
| 6.3.1 1679年三河—平谷地震简介 |
| 6.3.2 数据资料 |
| 6.3.3 1679年三河—平谷地震震源断层参数的确定及分析 |
| 6.4 1830年河北磁县地震震源断层研究 |
| 6.4.1 1830年河北磁县地震简介 |
| 6.4.2 数据资料 |
| 6.4.3 1830年磁县地震震源断层参数的确定及分析 |
| 6.5 1303年山西洪洞地震震源断层研究 |
| 6.5.1 1303年山西洪洞地震简介 |
| 6.5.2 数据资料 |
| 6.5.3 1303年洪洞地震震源断层参数的确定及分析 |
| 6.6 小结与讨论 |
| 第七章 主要结论和展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1、基本情况 |
| 2、攻读博士学位期间承担和参与的科研项目 |
| 3、在学期间发表的主要论文 |
（10）基于倾斜影像的Mesh模型自动构建方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于影像建模的研究现状 |
| 1.2.2 影像改正及密集匹配方法研究现状 |
| 1.2.3 构建三角网方法研究现状 |
| 1.2.4 三角网优化方法研究现状 |
| 1.3 研究目标与内容 |
| 1.4 论文结构与内容安排 |
| 第二章 倾斜影像三维建模的理论基础与关键技术 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 倾斜影像的特点 |
| 2.2.1 单张倾斜影像的特点 |
| 2.2.2 倾斜影像的成像方式 |
| 2.2.3 倾斜摄影平台简介 |
| 2.3 倾斜影像三维建模的基础知识 |
| 2.3.1 投影矩阵的计算及其分解 |
| 2.3.2 深度图像的定义 |
| 2.3.3 流形三角网的概念与表达 |
| 2.3.4 三角网的遮挡检测原理 |
| 2.4 倾斜影像三维建模的关键技术与存在的问题 |
| 2.4.1 倾斜影像空三 |
| 2.4.2 倾斜影像密集匹配 |
| 2.4.3 构建Mesh模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 最小透视变形核线改正及密集匹配 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 最小透视变形核线改正原理 |
| 3.2.1 核线改正基础 |
| 3.2.2 最小透视变形的约束原理 |
| 3.3 倾斜影像核线改正方法 |
| 3.3.1 核线影像的旋转矩阵 |
| 3.3.2 核线影像的相机矩阵 |
| 3.3.3 核线影像的变形区域约束 |
| 3.4 倾斜影像密集匹配策略 |
| 3.4.1 SGM密集匹配算法 |
| 3.4.2 分层分块的匹配策略 |
| 3.4.3 顾及物方平面的匹配策略 |
| 3.5 算法效果与对比分析 |
| 3.5.1 核线影像改正结果与分析 |
| 3.5.2 密集匹配结果与分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于虚拟视角的深度图融合 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 虚拟视角法深度图融合 |
| 4.2.1 虚拟视角的定义 |
| 4.2.2 选择匹配像对 |
| 4.2.3 虚拟视角投影变换 |
| 4.2.4 虚拟视角深度值融合 |
| 4.3 基于区域的虚拟视角间深度图融合 |
| 4.3.1 Mean shift算法滤波法向量图 |
| 4.3.2 虚拟视角间深度图融合 |
| 4.4 算法效果与对比分析 |
| 4.4.1 融合点云的精度分析 |
| 4.4.2 重建表面的粗糙度分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 流形Mesh的构建与法向单参数优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于图割法构建流形Mesh |
| 5.2.1 构建能量函数 |
| 5.2.2 添加有向图权值 |
| 5.2.3 顶点重标记构建流形Mesh |
| 5.3 法向单参数法Mesh优化 |
| 5.3.1 构建能量函数 |
| 5.3.2 法向单参数能量函数 |
| 5.3.3 法向单参数能量函数的梯度 |
| 5.3.4 顾及特征的正则项约束 |
| 5.3.5 求解方法 |
| 5.4 算法效果与对比分析 |
| 5.4.1 构网结果与分析 |
| 5.4.2 Mesh优化结果与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 倾斜影像三维重建实验 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 实验数据 |
| 6.2.1 倾斜影像数据 |
| 6.2.2 倾斜影像空三解算 |
| 6.3 三维重建结果 |
| 6.3.1 双视图密集匹配结果 |
| 6.3.2 虚拟视角法深度图融合结果 |
| 6.3.3 Mesh模型结果 |
| 6.3.4 纹理映射结果 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间取得的学术成果 |
| 致谢 |
四、最佳参考球几何参数的确定（论文参考文献）
- [1]最佳工况下空间导叶进口几何参数的优化设计[J]. 刘在伦,王三臻,张静敏,王金旋. 排灌机械工程学报, 2021(10)
- [2]地面摄影测量在森林资源调查中的关键技术研究[D]. 陈盼盼. 北京林业大学, 2020(01)
- [3]基于光线追迹的反射镜支撑结构拓扑优化设计方法[D]. 施胤成. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(02)
- [4]纳米颗粒/聚合物复合体系中扩散行为的动力学密度泛函理论研究[D]. 叶舣. 北京化工大学, 2019(06)
- [5]基于GPU的高通量微球三维位置并行测量方法的研究[D]. 寇丽. 天津大学, 2018(06)
- [6]光学非球面扫描干涉测量方法精度验证关键技术研究[D]. 谢建康. 南京理工大学, 2019(06)
- [7]浮球式惯性平台流场模拟与悬浮控制技术研究[D]. 白锡斌. 国防科技大学, 2018(01)
- [8]三轴超精密车床几何误差敏感性分析及在位补偿技术研究[D]. 邹喜聪. 哈尔滨工业大学, 2018(01)
- [9]华北平原块体地壳应力场与强震震源断层参数的研究[D]. 王晓山. 中国地震局地球物理研究所, 2017(02)
- [10]基于倾斜影像的Mesh模型自动构建方法研究[D]. 刘健辰. 武汉大学, 2017(06)