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多体系统动力学碰撞问题研究综述

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钢丝绳碰撞动力学模型

第26卷第10期 V ol.26 No.10 工 程 力 学 2009年 10 月 Oct. 2009 ENGINEERING MECHANICS 197 ——————————————— 收稿日期:2008-06-16;修改日期:2008-12-09 作者简介:*方子帆(1963―),男,湖北黄冈人,教授,博士,博导,副院长,从事车辆系统动力学与控制研究(E-mail: fzf@https://www.doczj.com/doc/af4084716.html,); 吴建华(1983―),男,湖北大冶人,硕士,从事机械振动与控制研究(E-mail: wujianhua83@https://www.doczj.com/doc/af4084716.html,); 何孔德(1973―),男,湖北宜昌人,副教授,硕士,从事机械振动与控制研究(E-mail: hekongde@https://www.doczj.com/doc/af4084716.html,); 张明松(1965―),男,湖北荆州人,副教授,学士,从事结构设计与机械振动研究(E-mail: zms@https://www.doczj.com/doc/af4084716.html,). 文章编号:1000-4750(2009)10-0197-06 钢丝绳碰撞动力学模型 * 方子帆,吴建华,何孔德,张明松 (三峡大学机械与材料学院,湖北,宜昌 443002) 摘 要:以钢丝绳及其连接结构为对象,对其碰撞动力学模型进行研究。将钢丝绳离散为单元模型,利用相对坐标关系建立其动力学模型,并将其连接结构以集中质量模型作为钢丝绳端部约束条件引入到钢丝绳动力学模型中,建立钢丝绳及其连接结构的动力学模型。将钢丝绳的碰撞接触力引入到钢丝绳及其连接结构的动力学模型中,建立这类结构的碰撞动力学模型。在RecurDyn 环境中建立了具有横向和垂挂空间姿态的钢丝绳及其连接结构的动力学仿真模型,并进行仿真研究。研究结果表明这些模型可以用作刚柔混合结构的动力学分析,同时能够实现这类结构的可视化动态仿真。 关键词:钢丝绳;碰撞;动力学模型;相对坐标法;RecurDyn 中图分类号:O313; TH113.2 文献标识码:A THE IMPACT DYNAMIC MODEL OF STEEL CABLES * FANG Zi-fan , WU Jian-hua , HE Kong-de , ZHANG Ming-song (College of Mechanical and Material Engineering, China Three Gorges University, Yichang, Hubei 443002, China) Abstract: A dynamic model of steel cable is established by a discrete elements method considering relative coordinate relationship. Its connective structures are modeled as lumped mass and incorporated into the steel cable dynamic model as end constraints. Introducing the steel cables contact-impact force into the established dynamic model of steel cable with their connective structure, the impact dynamic model of steel cables with their connective structure is established finally. An example is presented, which is steel cables consisting of a transversely placed and a vertically placed steel cable with their connective structures. The impact dynamic simulation model is established in RecurDyn. The results show that the proposed impact dynamic model can be applied in the dynamic analysis of structural systems consisting flexible bodies and rigid bodies. Key words: steel cable; impact; dynamic model; relative coordinate method; RecurDyn 由于钢丝绳的材料非线性和几何非线性问题,通常采用基于Lagrange 相对坐标系模型和基于Cartesian 坐标的绝对坐标系模型建立这类结构的动力学模型。以Song J O [1]、Simo J C [2]、Avello A [3]等为代表的学者将柔性体的大位移及弹性变形用相对惯性坐标系的单元结点坐标描述,推导出变形体的应变、位移关系。Wu 与Haug 等[4]使用向量变 分方法并结合虚功原理,采用相对坐标再叠加弹性体的模态坐标,建立了柔性多体系统的相对坐标动力学建模方法。Chen 与Shabana [5]用绝对坐标法建立了柔性多体系统的动力学模型。于清与洪嘉振[6]对上述两种建模方法进行了评述,认为相对坐标方法具有动力学方程广义坐标和约束方程少、计算效率高的优点,但程式化较绝对坐标方法差。本文以

关于黑洞问题研究综述

关于黑洞探索研究综述 【摘要】人类总是对神秘的宇宙充满了好奇心。自从黑洞的猜想被提出以来,众多科学研究者纷纷致力于黑洞的探索与研究,许多与黑洞有关的理论被一一提出。而近几年,我国的科学工作者也在黑洞研究史上留下了属于自己的一笔。相信随着研究的深入,终有一天我们会揭开黑洞那神秘的面纱。 【关键词】黑洞研究理论 天文学中很多研究看似和生活毫无干系,但是却能帮助人类更好地了解外部世界。黑洞,是研究宇宙起源的关键问题之一,自然也是一大研究热门。黑洞是在宇宙空间中存在的一种质量相当大的天体,是由质量足够大的恒星在核聚变反应燃料耗尽而死亡后,发生引力坍塌而形成。黑洞质量是如此之大,它产生的引力场是如此之强,以至于任何物质和辐射都无法逃逸,就连光也逃逸不出来。由于类似热力学上完全不反射光线的黑体,故名为黑洞。 一、有关黑洞的著名理论 1.最早的关于黑洞的预言(1783年、1796年) 最早预言黑洞的人是英国剑桥大学的学监米歇尔(J. Michell)和法国科学家拉普拉斯(P. S. Laplace)。1783年,米歇尔指出,一个质量足够大并足够紧致的恒星会有如此强大的引力场,以致于连光线都不能逃逸——任何从恒星表面发出的光,还没到达远处即会被恒星的引力吸引回来。米歇尔暗示,可能存在大量这样的恒星,虽然会由于从它们那里发出的光不会到达我们这儿而使我们不能看到它

们,但我们仍然可以感到它们的引力的吸引作用。到了1796年,拉普拉斯则提出:“天空中存在着黑暗的天体,像恒星那样大,或许也像恒星那样多。一个具有与地球同样的密度而直径为太阳250倍的明亮星球,它发射的光将被它自身的引力拉住而不能被我们接收。正是由于这个道理,宇宙中最明亮的天体很可能是看不见的。” 2.广义相对论的黑洞理论(1915年) 爱因斯坦的广义相对论认为,物质的存在会造成时空的扭曲,人们通常所说的万有引力就是时空扭曲的表现。由爱因斯坦广义相对论所推导出来的结论产生了黑洞的概念:一个核反应完全停止的星体,无力顶住万有引力而坍缩;当原子被压破时,就会变成白矮星,而恒星量较大时,则还会敲开原子核,变成挤成一团、密度更大百万倍的中子星;如果坍缩的恒星质量更大时,则坍缩还会进行下去,所有物质会无可避免、永远坍缩下去,所有质量将集中在一个没有大小的“奇异点”上。广义相对论的中心思想是质量会扭曲其附近的时空;而黑洞本身的特质,是为极大的质量集中在极小的区域内,因此黑洞是一个具有极大质量与引力的星体,其引力大到使光线路径扭曲的程度,足以令光线无法逃跑。 3.霍金的黑洞理论(1975年、2004年) 1975年,霍金以数学计算的方法证明黑洞由于质量巨大,进入其边界的(也即所谓“活动水平线”的物体)都会被其吞噬而永远无

车辆系统动力学发展1

汽车系统动力学的发展和现状 摘要:近年来,随着汽车工业的飞速发展,人们对汽车的舒适性、可靠性以及安全性也提出越来越高的要求,这些要求的实现都与汽车系统动力学相关。汽车系统动力学是研究所有与汽车系统运动有关的学科,它涉及的范围较广,除了影响车辆纵向运动及其子系统的动力学响应,还有车辆在垂向和横向两个方面的动力学内容。本文通过对汽车系统动力学的的介绍,对这一新兴学科的发展和现状做一阐述。 关键字:汽车系统动力学动力学响应发展历史 Summary:In recent years, with the rapid development of automobile industry, people on the vehicle comfort, reliability and safety are also put forward higher requirements, to achieve these requirements are related to vehicle system dynamics.Vehicle system dynamics is the study of all related to the movement of the car system discipline, it involves the scope is broad, in addition to the effects of dynamic response of vehicle longitudinal motion and its subsystems, and vehicles to and dynamic content crosswise two aspects in the vertical.Based on the vehicle system dynamics is introduced, the development and status of this emerging discipline to do elaborate. Keywords:Dynamics of vehicle system dynamics Dynamic response Development history 0 引言 车辆动力学是近代发展起来的一门新兴学科。有关车辆行驶振动分析的理论研究,最早可以追溯到100年前。事实上,知道20世纪20年代,人们对车辆行驶中的振动问题才开始有初步的了解;到20世纪30年代,英国的Lanchester、美国的Olley、法国的Broulhiet开始了车辆独立悬架的研究,并对转向运动学和悬架运动学对车辆性能的影响进行了分析。开始出现有关转向、稳定性、悬架方面的文章。同时,人们对轮胎侧向动力学的重要性也开始有所认识。 在随后的20年中,车辆动力学的进展甚微。进入20世纪50年代,可谓进入了一个车辆操纵动力学发展的“黄金时期”。这期间建立了较为完整的车辆操纵动力学线性域(即侧向加速度约小于0.3g)理论体系。随后有关行驶动力学的进一步发展,是在完善的测量和计算手段出现后才得以实现。人们对车辆动力学理解的进程中,理论和试验两方面因素均发挥了作用。随后的几十年,汽车制造商意识到行驶平顺性和操纵稳定性在汽车产品竞争中的重要作用,因而车辆动力学得以迅速发展。计算机及应用软件的开发,使建模的复杂程度不断提高。在过去的70多年中,车辆动力学在理论和实际应用方面也都取得了很多成就。在新车型的设计开发中,汽车制造商不仅依靠功能强大的计算机软件,更重要的是具有丰富测试经验和高超主观评价技能的工程师队伍。 传统的车辆动力学研究都是针对被动元件的设计而言,而采用主动控制来改变车辆动态性能的理念,则为车辆动力学开辟了一个崭新的研究领域。在车辆系统动力学研究中,采用“人—车—路”大闭环的概念应该是未来的发展趋势。作为驾驶者,人既起着控

碰撞检测

二维碰撞检测算法 碰撞检测(Collision Detection,CD)也称为干涉检测或者接触检测,用来检测不同对象之间是否发生了碰撞,它是计算机动画、系统仿真、计算机图形学、计算几何、机器人学、CAD\ CAM等研究领域的经典问题。 碰撞物体可以分为两类:面模型和体模型。面模型是采用边界来表示物体,而体模型则是使用体元表示物体。面模型又可根据碰撞后物体是否发生形变分为刚体和软体,刚体本身又可根据生成方式的不同分为曲面模型和非曲面模型。目前对于碰撞的研究多集中于面模型的研究,因为体模型是一种三维描述方式,对它进行碰撞检测代价较高。而在面模型的研究中,对刚体的研究技术更为成熟。 下面列举几种常用的碰撞检测技术: 1:包围盒(bounding box)是由Clark提出的,基本思想是使用简单的几何形体包围虚拟场景中复杂的几何物体,当对两个物体进行碰撞检测时,首先检查两个物体最外层的包围盒是否相交,若不相交,则说明两个物体没有发生碰撞,否则再对两个物体进行检测。基于这个原理,包围盒适合对远距离物体的碰撞检测,若距离很近,其物体之间的包围盒很容易相交,会产生大量的二次检测,这样就增大了计算量。 包围盒的类型主要有AABB(Aligned Axis Bounding Box)沿坐标轴的包围盒、包围球、OBB(Oriented Bounding Box)方向包围盒和k-DOP(k Discrete Orientation Polytopes)离散方向多面体等。 AABB是包含几何对象且各边平行于坐标轴的最小六面体,两个AABB包围盒相交当且仅当它们三个坐标轴上的投影均重叠,只要存在一个方向上的投影不重叠,那么它们就不相交。AABB间的相交测试和包围体的更新速度比其他算法

债权转让若干问题研究综述

债权转让若干问题研究 最早的罗马法,认为债是连结债权人和债务人之法锁,如果变更任何一方,将使债失去同一性,因此否定债权转让。然而社会、经济的发展需要债权人变更,为因应此种需要,罗马法最初采用了因债权人交替之更改、诉权之让与及以收取债权为目的之为自己之委任等制度,逐渐地债乃法锁的观念发生动摇,债权转让获得承认。到了近现代资本主义,债权转让为资本流动所必需,因此债权转让不仅被广泛承认,而且允许转让的范围与自由也不断扩大。[1]我国在1986年颁布的《民法通则》和1999年颁布的《合同法》均规定了合同权利的转让,为相关问题的处理提供了法律依据。然而,实践总是走在立法前面并且是丰富多彩的,不断地提出挑战,因此,在理论上对债权转让加以研究,为司法者提供参考,具有很大理论和实践的意义。 一、关于债权转让的范围 如前所述,我国《民法通则》和《合同法》均规定了合同权利的转让,但是,我们知道,合同之债仅仅是债的一部分,按照债的发生根据划分,除了合同之债以外,还有侵权损害赔偿之债、无因管理之债、不当得利之债等。那么,债权转让的对象只是合同权利,即债权转让范围是否仅限于合同债权?其他债权能否作为债权转让的对象,也就是说是否属于债权转让的范围?自然也就作为问题显现出来。在审判实践中,也有不同的观点,有人支持前一种观点,也有人支持后一种观点。笔者认为,债权转让的范围不因仅限于合同权利,其他债权在不违背法律规定的宗旨下也可转让。理由如下: (一)债权的本性决定了债权转让的对象不应仅限于合同权利。债权的核心是财产权,具有价值性,在市场经济社会,债权的流通成为满足当事人利益的必然要求。正如拉德布鲁赫在《法学导论》中所指出的,债权表现的权力欲和利息欲,在今天都是经济目的。债权本身就是法律生活的目的,经济价值不是暂时地存在于物权,而是从一个债权向另一个债权不停地移动。[2]因此,除了少数不以经济价值为主要目的的债以外,原则上均具有可转让性,除非受到法律或当事人约定的限制。如《俄罗斯民法典》规定,属于债权人的债权可以根据契约或者法律移转于他人,与债权人人身不可分割的权利,包括抚养请求权、因对生命或者健康损害而引起的赔偿请求权不得移转。[3] (二)债权转让一般无损债务人利益。对于债务人而言,债权转让的结果是其履行义务的相对人发生变化,义务内容与原债务同一,责任限度也仍然在原债务限度之内,也就是说,债务人向受让人所承担的责任无论在质与量方面,和向原债权人承担的责任并没有区别。“债务人接到转让通知后,债务人对让与人的抗辩,可以向受让人主张”。[4] (三)并不违背现行法律规定的精神。我国现行法律只规定了合同权利的转让,没有规定其他债权的转让,但不能由此简单地得出一概禁止合同权利以外债权转让的结论。因为,《民法通则》是在计划经济时代制定的,没有充分

顿悟问题研究综述

顿悟问题研究综述 人类历史上的许多重要而伟大的科技发明和科学发现都是通过顿悟解决的,例如阿基米德原理的发现、苯环结构的发现等。顿悟(insight)是一个瞬间实现的、问题解决视角的“新旧交替”过程,它包含两个方面:一是新的有效的问题解决思路如何实现;二是旧的无效的思路如何被抛弃,即打破思维定势(罗劲,2004)。顿悟的研究始于格式塔心理学,兴起较早,但顿悟脑机制的研究直到近年才起步。这使得研究者创造性地设计了各类任务和范式来探讨顿悟的内在发生机制。近年来,研究者们主要从电生理研究和脑成像研究两方面展开,大体定位出了顿悟涉及的脑区。顿悟研究不仅在创造性思维中占有重要地位,而且在促进人类社会以及科技文明的发展和进步方面也具有重要作用。 1 顿悟的概念 格式塔心理学最早把顿悟定义为:通过观察,对情景的全局或者对达到目标途径的提示有所了解,从而在主体内部确立起相应的目标和手段之间的关系完形的过程。国内一些学者认为顿悟是在初始尝试失败以后,通过摆脱原有的思维定势,对事物形成正确判断的过程。也有学者认为顿悟是以与众不同的方式突然地理解了一个问题,或理解了一条有助于该问题解决的策略。Mayerl (1992) 把顿悟界定为突然知道如何解决一个问题的过程。Csikszentmihalyii等学者(1995)认为,当个体面对新信息时,若他能以一个新方式看待老问题以使先前未得到理解的特点得到理解的话,顿悟就产生了。 创造性思维的主要形式有顿悟、类比迁移、假设检验、创造想象等(张庆林,邱江,曹贵康,2004)。顿悟在问题解决过程中发生,是创造力的形式之一。纵观国内外学者观点,顿悟更多被理解为一个认知加工的过程并且相应的个体有顿悟能力的差别。顿悟有一些相对明确、易于区分的特点,如:非连续性、突发性、突至性、重构、令人惊讶(聂其阳,罗劲,2012)。有学者认为,顿悟是通过重构问题的心理表征,从而超越困境导向解答,并伴随啊哈体验(Kounios & Beeman, 2014)。 2 顿悟的理论模型 根据文献材料整理和回顾过往研究,顿悟的理论模型主要分为特殊加工观和非特殊加工观两大类。 2.1 特殊加工观 特殊加工加工观首先是早期格式塔学派的观点:Konlei 认为顿悟是生产性思维的典型,要求思维主体打破并超越事物之间固有联系(叶浩生,1998)。在格式塔心理学家们看来,顿悟包含了一种特殊的加工过程,不同于常规的、线性信息加工思维。但格式塔心理学家们没有提供这些机制的可信事实,同样他们也没有说明顿悟到底是什么。新格式塔学派的学者Metcalfe (1987)所做的实验显然支持格式塔的观点,即顿悟问题的解决包含有特殊加工过程。事实上这一研究仍

文献综述和研究问题的方法

谈谈文科研究生的读书、研究和论文写作 陈国新赵晓刚 摘要:对文科研究生应如何读书以及如何进行科学研究、论文选题和写作进行了讨论。认为研究生读书要有读书计划,要坚持史、著、论相结合,要浏览、泛读、精读相结合,要与做读书笔记相结合,要与社会调查研究相结合。提出研究生要尽早确定研究方向和选题,要妥善处理研究方向和选题的关系,要认真对待研究生学位论文的开题和写作。 关键词:研究生;读书;研究;坤问;选题 作者简介:陈国新,云南大学马克思主义研究院教授;赵晓刚,广西师范大学政治与行政学院硕士研究生 根据我自己攻读硕士、博士学位和长期培养指导硕士生、博士生的经验,着重谈谈文科研究生怎样读书,怎样搞科学研究,怎样进行论文选题与写作,供新导师和研究生治学参考。 一、研究生读书的特点和要求 1、研究生读书要有读书计划 研究生的读书首先要有读书计划,而且必须完成这个读书计划。没有读书计划,三年的研究生学习基本上就是打烂仗,保证不了研究生的培养质量。研究生要立足专业,将来靠专业所学安身立命。这是长期的、大的读书计划。研究生读书计划包括三个层次:第一个层次是专业读书计划。研究生专业培养方案管着研究生三年的读书计划。第二个层次是研究方向读书计划。研究生入学就有专业方向,专业方向对研究生从事科研工作来讲毕竟太大,还要细化为自己的研究方向。研究生在第二个学期至迟在第三个学期要尽快在导师指导下确定自己的研究方向。研究生要在专业培养方案的基础上,根据自己的需要拟订研究方向的读书计划。这是中期计划。第三个层次是学位论文的科研读书计划。在初步完成研究方向读书计划,有了创新观点的基础上,将研究方向细化为学位论文的选题,进而确定自己学位论文的科研读书计划。导师怎样指导研究生?首先就是指导研究生制定这三个层次的读书计划。 2、研究生读书要史、著、论相结合 研究生读书,书目的选择,计划的拟定,必须史、著、论相结合。所谓 "史"就是每个专业、每个研究方向甚至每个选题的学说史。研究生研究、做学问必须站在巨人的肩膀上,也就是站在前人知识积淀的基础上,向历史学习。每个专业必须搞通本专业学术史。恩格斯说过,“每一时代的理论思维,从而我们时代的理论思维,都是一种历史地产物。”没有史做基础,论文跟工作报告差不多,就没有理论深度,缺乏历史感,轻飘飘的。有史的基础,选题、论文才能变得厚实起来。所以读书计划必须先读专业学说史。所谓"著"指的是古今中外关于这个专业、这个研究方向、这个选题的经典著作、文献。经典著作就是可以称为大家、名家的著作、文献。比如学马克思主义理论专业的,经典著作就是马克思、恩格斯、列宁、斯大林、毛泽东、邓小平等人的经典著作、文献。读经典名著,掌握第一手资料是研究生读书的基本功。研究生与本科生读书的一个重要区别,就是本科生以读教材为主,研究生以读原著、文献为主。原著、文献与教材之间是源与流的关系。研究生掌握了原著、文献,就知道教材内容的出处、来龙去脉,即源头所在,这样研究生就可以在更高的层次上去驾御教材,理解和讲授教材,毕业后也就能够去教本科生。经典著作与史是什么关系?如果把"史"比作一个常青的"藤",那么经典著作就是在"藤"上结的一个又一个的"瓜"。掌握了史来读名著,就好比"顺藤摸瓜"。所谓 "论"就是学术论文。这也体现研究生与本科生学习的不同要求。教材长期稳定,而学术日新月异。研究生怎样掌握学术动态、学术前沿?主要就是通过日新月异的学术论文。研究生要学会看学术论文,坚持看新杂志、新论文,一周10篇左右,养成习惯,这样知识就永远不会过时,就能把握这个专业、研究方向、选题的学科动态和理论前沿。因为论文总是从理论上探讨最新的东西、体现不断发展的东西。有经验的导师制定研究生培养方案、课程培养方案,所开课程和书目,就包括史、著、论这三个方面。我们学会了这个方法,按照史、著、论相结合去读书、做学问,由已知领域向未知领域推进,功底就扎实。就可以避免时下有的青年教师拿一本教材就去开新课误人子弟的做法。 3、研究生读书要浏览、泛读、精读相结合 研究生读书,无论哪一个层次的读书计划,都必须完成。没有数量就没有质量。这么多的书在这么短的时间内怎样读好、怎样读完?一般要求研究生平均每周要读500页书。这就有个读书方法的问题。关于读书方法,前人已有许多经验。比如,我国著名文学家杜宣先生认为,天下之书,浩如烟海,大体可以分为四类:目治之书(看看即可)、

多体系统动力学综述

1. 绝对节点坐标法 传统有限元方法建立的单元为非等参数单元,其使用节点处的位移梯度来描述物体的无限小的转动,但在物体发生大变形时,节点处的位移梯度已不能准确描述物体的转动变形,从而极大影响到计算的精度。 Shabana [1]提出了绝对节点坐标法(Absolute nodal coordinate formulation, ANCF ),其理论基础主要是有限元和连续介质力学理论。该方法将物体的单元节点坐标定义在全局坐标系下,使用节点处的斜率(slope)矢量作为节点坐标而不是节点处的无限小转动[2],不需要另外计算刚体位移与柔性变形之间的耦合,能较精确地计算大变形的多体系统动力学问题。其最终推导出的多体系统的微分代数方程组(DAEs )中,质量矩阵是一个常数矩阵,但刚度矩阵将是一个非线性的时间函数。 1.1梁单元的绝对节点坐标法 Shabana 首先推导出一维梁单元的绝对节点坐标法模型[1][3]。在这种模型中,梁单元用中性轴来简化,如图1所示,其上面任意一点P 在全局坐标系下的坐标表达为: 23101232320123r =Se r a a x a x a x r b b x b x b x ??+++??==????+++???? 图1 其中,x 为沿轴线的单元局部坐标,[]0,x l ∈,l 为梁单元初始长度;S 为单元形函数;e 为含有8个单元节点坐标的广义坐标矢量。 123456781102205162e []|,|,|,|, T x x x l x l e e e e e e e e e r e r e r e r ========= 1 2 1 2 304078,,,x x x l x l r r r r e e e e x x x x ====????====????

虚拟手术中实时碰撞检测技术

虚拟手术中实时碰撞检测技术研究 彭 磊 张裕飞 王秀娟 (泰山医学院 信息工程学院 山东 泰安 271016) 摘 要: 碰撞检测是虚拟手术的关键技术,为提高检测速度,满足系统实时性的要求,提出空间剖分和层次包围盒相结合的方法。使用八叉树表示法对虚拟场景进行空间剖分,在叶节点构建层次包围盒。进行碰撞检测时属于不同八叉树节点的几何元素不会相交,否则使用层次包围盒算法继续进行检测,对于有可能相交的几何元素再进行精确相交检测。 关键词: 虚拟手术;碰撞检测;空间剖分;层次包围盒 中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2012)1120029-02 进行碰撞检测时从八叉树的根节点开始,计算两几何元素0 引言 是否属于同一节点,如果不属于同一节点则不相交,如果属于虚拟手术是集医学、生物力学、材料学、计算机图形学、同一节点,递归的到下一级节点进行检查,直到发现两几何元虚拟现实等诸多学科为一体的交叉研究领域。虚拟手术在医学素属于同一叶节点,则需要进一步使用层次包围盒进行检查。 中的应用主要包括:手术计划与过程模拟、术中导航与监护、 2 层次包围盒 手术教学与训练等。碰撞检测是虚拟手术系统中的关键技术,贯穿于虚拟手术的整个过程。 对于八叉树的每个叶节点包含的几何元素,建立层次包围虚拟手术系统中的对象根据材质可分为刚体组织和软件组盒(Bounding Volume Hierarchy ,BVH )。相对于单纯的层次织。骨骼、手术器械等属于刚体组织,而人体的许多器官如肌包围盒技术,使用空间剖分与层次包围盒相结合的方法进行碰肉、血管、肝脏等属于软体组织。以往大部分碰撞检测的研究撞检测,构建的层次树规模更小,计算量更少。层次包围工作都是针对刚体对象的。与刚体相比较,软体组织由于其特殊的物理性质,在外力或某些操作的作用下会发生几何形状、位置甚至数量上的变化,因此基于软体组织的碰撞检测需要更详细的信息和更多的处理。 最简单的碰撞检测方法是对场景中的几何元素进行两两相2交测试,其时间复杂度为O(n ),虽然这种方法可以得到正确的结果,但是当场景中的几何模型稍微增多些,其实时性便无法满足实际的需求。为了尽可能地减少参与相交测试的几何元素的数量,提高系统的实时性,目前碰撞检测技术使用的主要算法有:层次包围盒法,空间分割法,基于网格剖分的方法[1]。但是这些经典的算法也都存在着构造难度大、紧密性差、相交测试复杂、效率低等缺点。 本文采用空间剖分和层次包围盒相结合的方法,简化了几何信息的表示,进行碰撞检测时可排除明显不相交的几何元素,无法排除的再进行精确相交检测,从而减少计算量,加速碰撞检测速度,提高系统实时性。 1 空间剖分技术 整个虚拟手术的场景空间递归的剖分成若干个网格单元,每一个几何元素都属于某个网格单元,处于同一网格单元内的几何元素才有相交的可能,不在同一网格单元的几何元素一定不会相交。采用八叉树的表示方法进行空间剖分。即包含整个场景的立方体作为八叉树的根节点,立方体的3条棱边分别与x ,y ,z 轴平行。递归的将立方体剖分为8个小块,如图1(a )所示,生成8个子节点,直到达到指定的剖分层次为止,如图1(b )所示,每个叶节点包含有限个几何元素。 图1 八叉树表示法 盒包括包围盒和层次树两种数据结构。 2.1 包围盒 包围盒技术是减少相交检测次数,降低碰撞检测复杂度的一种有效的方法。其基本思想是用几何形状相对简单的封闭表面将一复杂几何元素包裹起来,首先进行包围盒之间的相交测试,排除明显不相交的几何元素,无法排除的几何元素,再进一步进行精确的相交测试,从而达到减少相交测试计算量的目的。常见的包围盒类型有:包围球(Bounding Sphere )、沿坐标轴的包围盒(Axis Aligned Bounding Box ,AABB )、方向包围盒(Oriented Bounding Box ,OBB )。离散方向包围盒(k-Discrete Orientation Polytopes ,k-DOPs )等[2],如图2所示。 图2 包围盒 由于虚拟手术对实时性要求较高,本文选择AABB 型包围盒,AABB 是平行于坐标轴的,包含几何元素的最小正立方体。其优点是:1)易于构建,只需要计算所包含几何元素的顶点的x ,y ,z 坐标的最大值和最小值,存储6个浮点数即可;2)相交测试计算量小,相交测试时只需对两个包围盒在三个坐标轴上的投影分别进行比较,最多6次比较运算即可。 2.2 包围盒层次树 包围盒层次树即包围盒的层次结构,层次树的根节点包含某个八叉树叶节点几何元素的全集,向下逐层分裂,直到每个叶节点表示一个基本几何元素。常用的构建策略有自顶向下和自底向上两种。 自顶向下的方法首先建立根结点,利用基于全集的信息递归地将每个节点分裂为两个或多个子集,直至生成只包含一个 基本图元的叶结点为止,从而建立一棵自顶向下的包围盒层次 ( )八叉树结构 ( )节点的剖分

列车碰撞研究综述

列车碰撞研究综述 124212044 交通运输工程(运输方向)田智1、绪论 我国地域广阔,人口众多,铁路运输以其运载量大、运行速度较高、运输成本较低的特点承担着国家的主要客、货运输任务。我国现有铁路7万多公里,在过去的八年中主要铁路干线连续实现了五次大提速二干线旅客列一车时速己达 到160km/h,随着国民经济的持续高速发展,铁路运输也必将快速发展。 随着列车速度的不断提高,在提高列车舒适性、便捷性的同时,列车的安全防御系统也发展到了一个前所未有的高度,发生列车碰撞事故的概率也越来越小。然而,铁路系统是极其复杂的,需要多方面的协调合作才能保证其正常运转,技术缺陷、设备故障、网络故障、操作失误以及自然环境的突然变化等等不可抗因素都可以导致列车碰撞事故的发生,因此列车的碰撞事故又是不可完全杜绝的。 旅客列车载客量大,一旦发生碰撞事故,不但会给人民群众带来生命和财产的巨大损失,而且会打击人们对铁路安全性的信心从而为铁路建设蒙上阴影。近年来不断发生的铁路碰撞事故给人们留下了惨痛的教训,仅2010年1月2012年3月的两年多时间里,世界范围内就发生数十起列车碰撞事故,无论是印度、中国等发展中国家,还是日木、德国、阿根廷等发达国家都未能幸免,其中不乏重特大碰撞事故[1]。因此,在积极主动地采取合理手段尽最大可能避免列车碰撞事故的同时,研究在碰撞事故发生时列车自身结构特性及司乘人员的安全性,开发一种在碰撞事故发生时车体结构耐碰撞且可以给司乘人员提供保护的铁路车体 结构也显得尤为重要。 2、国内外研究现状 2.1、国外研究现状 国际上,为了减少汽车碰撞事故造成的生命和财产损失,被动安全技术最早应用于汽车行业,20世纪60年代才被引入到轨道交通领域。不过,对机车车辆碰撞的真正深入研究始于20世纪80年代中后期[2],从此,英、法、德、美等发达国家相继对列车碰撞进行了大规模、长时间的研究。 英国在19 世纪80 年代就开展了列车车体耐撞性研究。英国铁路管理委员会[3]提出了车辆端部吸能结构的碰撞评价标准。英国铁路公司(British Rail)曾开发出耐撞性司机室结构[3-4]。欧洲铁路研究组织于1983年成立一个技术委员会,对

车辆动力学 综述

车辆动力学综述 人们常说控制一辆高速机动车的主要作用力产生于四块只有手掌般大小的区域——车轮与地面的接触区。这种说法恰如其分。对充气(橡胶)轮胎在路面生所产生的力和力矩的认识。是了解公路车辆动力学的关键。广义上,车辆动力学包括了各种运输工具——轮船、飞机、有轨车辆、还有橡胶轮胎车辆。各种类型运输工具的动力学所包含的原理,各不相同并且十分广泛。 车辆动力学主要分为车辆系统动力学和车辆行驶动力学。 因为车辆性能——在加速、制动、转向和行驶过程中运动的表现——是施加在车辆上的力的响应。,所以多是车辆动力学的研究必须涉及两个问题:怎样以及为什么会产生这些力。在车辆上影响性能的主要作用力是地面对轮胎产生的反作用力。因此,需要密切关注轮胎特性,这些特性有轮胎在各种不同工况下产生的力和力矩所表征。研究轮胎性能。而不彻底了解其在车辆中的重要意义,是不够的:反之亦然。 车辆系统动力学的研究的主要方向是如何提高车辆的平顺性、稳定性以及安全性。主要将动力学原理用于车辆行驶系统的控制以及优化控制,包括轮胎、转向、悬架以及电控系统的分析研究,进而得到更优的力学特性。 1、悬架 传统的被动悬架具有固定的悬架刚度和阻尼系数,设计的出发点是在满足汽车平顺性和操纵稳定性之间进行折中。被动悬架在设计和工艺上得到不断改善,实现低成本、高可靠性的目标,但无法解决平顺性和操纵稳定性之间的矛盾。20世纪50年代产生了主动悬架的概念,这种悬架在不同的使用条件下具有不同的弹簧刚度和减振阻尼器。汽车悬架可分为被动悬架和主动悬架。主动悬架根据控制方式,可分为半主动悬架、慢主动悬架和全主动悬架。目前,主动悬架的研究主要集中在控制策略和执行器的研发两个方面。图1所示为上述各种悬架系统的结构示意图,其中K代表悬架弹性元件刚度,代表轮胎等效刚度,C。代表减振器阻尼,代表主动装置,代表非悬挂质量,代表悬挂质量。 (a)被动悬架(b)阻尼可测试半主动悬架(c)刚度可调式半主动悬架

企业招聘问题研究综述[文献综述]

本科毕业论文(设计) 文献综述 题目企业招聘问题研究综述 专业人力资源管理 一、前言部分 人员招聘,即企业为了发展的需要,根据人力资源规划和工作分析的要求,寻找、吸引那些有能力,有兴趣到企业任职,并从中选出适宜人员予以录用的过程。广义的人员招聘是指企业为了发展的需要,为了安置空缺的岗位,向企业内外吸收、挑选、安置人力资源的全过程。狭义的人员招聘则是指企业为了发展的需要,为了安置空缺的岗位,向企业内外发布有效信息,集合应聘者的全过程,不包括选拔与安置的过程。 对于一个企业来说,做到“人岗匹配”是所追求的目标,而人岗匹配的先决条件就是要能招聘到合适的员工。招聘工作是人力资源系统的基础环节,一个合理、科学的招聘制度对企业来说有非常重要的意义。它关系到企业的生存和发展。一个好的招聘系统可以确保员工素质的优良,它影响着企业的人员流动,同时也直接影响着人力资源管理的费用。一次成功的招聘活动就是企业的一次成功的公关活动,是对企业形象的绝好宣传。 由于我国人力资源起步较晚,各个方面的工作还不是很完善,所以在招聘这一块也存在着许多问题。许多中、小企业没有专门的招聘人员,即使大企业的招聘人员很多也没有接受过专门的招聘培训。从而使招聘工作一直达不到专业化的效果。 本文将从招聘的招聘中存在的问题以及如何提高招聘的有效性等方面来进行研究。 二、主题部分 国内外人力资源工作的起步时间相差很大,导致了国内外学者对招聘这个问题的研究有所差异。这部分将从国内和国外两个部分来描述国内外专家学者对招聘的看法。 (一)国内学者有关招聘的研究综述 国内学者主要从招聘的模型,招聘中存在的问题,如何提高招聘的有效性,招聘的发展等方面来对招聘进行研究的。 1.招聘模型的研究 有关招聘的模型,张少卿等学者主要从胜任力模型,大五模型等方面来研究

实验四:基于BSP技术的室内场景渲染和碰撞检测

实验四:基于BSP???碰撞检测 姓名:班级:学号: 一、实验目 掌握BSP?原理; 熟悉Ogr?e中基于S P??法。 二、实验仪器 pc、visua?l studi?o 2010 、实验原理 ?过程 //网上检索B?S P相关 //利 Ogr?e实现基于B SP? 程?实现 ???A PI进行详细说明1、BSP相关? (1)BSP? BSP Trees??B i nar?y Space? Parti?o ning?trees? 二 ? 二 ?。 : ?; 中?光照运算;BSP?预 。 (2)BSP原理? 顺 判定 BSP:二 ?。 ?????? 。 ??定过 ??? 一 ?B S P。 ?上 于 ?件Z Buf?f er?后向前画。

?于?Z B uff?e r?前向后 ? 于后画 ??遮挡而 Z?B uffe?r CUT 而 ?高。 筛选优化 ?进行顺 判?定? 中 ?上?? 过?筛选。 PVS ?减外BSP?过?进行进一 ?筛选优化?。 理?解Po?r tal: ??。Porta?l?于 一? 进行 ? 算 算 ?; 二 法??集合PV?S?候 同 ??? 关 候 ??PVS? 关 ? 。 前 ?D 候?BC?过PVS?测试 A一 ??C U T。

(3)BSP? BSP?流程: 1) ???PVS?信息; 2) ?; 3)??判 ????理; ? 中 判 上级 ?。 4) ????? 理( ) 后 ?理 ; ? 理 ? 后 理? ; 5) ? 判 PVS??中? 进?行。 2、程 实现 ??相API? 详细?说明 多边 A 一 顶 位于多边 组 一 说多边 A位于多边 “前 ”参考左图。 想象一 一 盒 6 组 朝向盒说盒 一“凸多边 ”朝向盒 盒 “凸多边”。 图1.2 让 一 何确定一 图元集合 否一 “凸多边 ” 伪算法 : (1) - 参 : o n –确定一 D 中 相 位置 参考多边 。 –待确定 D 中 。 返 值: 位于多边 哪一边。 功 : 确定一 位于 多边定义 哪一边。

冲突与冲突管理的研究综述

冲突与冲突管理的研究综述 韩玉果 (泸州医学院心理学教研室四川泸州 646000) 摘要:冲突一直是人们关注的话题,本文将对冲突的定义、产生的原因、类型、发展的过程、 功能和解决的模式等几个方面的理论研究进行综合性阐述,以期达到对冲突问题的深刻认识。 关键词:冲突 冲突管理 研究 Conflicts and Study on Conflict management Han Yuguo (Lu Zhou Medical College ,Sichuan 646000) Abstract:Conflicts is discussed as a hot topic in the field of psychology,The paper sums up some basic theoretical issues about conflict source,conflict types,conflict process, conflict function and strategies for handling these conflicts in order to recognize it 。 Key words:conflict;conflict management;study 1 引言 冲突是一种普遍存在的社会现象,其形式也是多种多样,如政治冲突、文化冲突、人际冲突、 角色冲突等等,冲突的形式虽不同,但在人们的生活,学习,工作中却都起着双刃剑的作用, 因此,冲突到底是什么以及如何尽大可能地发挥其积极作用而减少消极效果成为人们关心的 焦点。 2 冲突的定义 人们对冲突的定义莫衷一是,很难达成统一的认识。社会冲突理论的主要代表任务科塞 给“冲突”下了这样的定义:“冲突是关于价值以及对稀有的地位、权力、资源的要求之斗争。在这种斗争中,对立双方的目的是要压制、破坏以至消灭对方。”雷文(Raven,B.H.)(1970) 认为冲突是“由于实际的或希望的反应的互不兼容性而产生的两个或多个社会成员之间的紧 张程度”。李普塞特(1985)认为基本的社会冲突是阶层集团之间的利益冲突,不同的学术 派别、意识形态、价值观念等的差别和分歧都是这种冲突的表现。琼斯(Jones,E.E.)(1976) 认为冲突是一个人被驱动去作两个或更多个互不兼容的反应时所处的状态。托马斯(Thomas,K.W.)(1976)认为冲突是起始于参与者觉察到他人侵害或准备侵害自身利益的一个 过程。罗伯特﹒凯根认为心理冲突是在自我发展过程中,主客体间的分化、整合及其相互关 系的调整过程中产生的。卢盛忠(2006)认为“冲突包括人们内心的动机斗争,即内心的冲突,也包括人们之间的争论、争吵等。从心理学的角度来看,冲突被理解为两种目标的互不 相容和互相排斥”。王雁飞认为冲突是行为主体之间的一种特殊关系,是矛盾的激化的外在 行为表现,是目标、认识、感情、价值观或利益等方面的不相容导致的行为对立状态。 综合以上观点,人们对冲突的定义大致可分为以下两种:一类是以琼斯等人为代表,定 义冲突为:“一个人被驱动去作两个或更多个互不兼容的反应时所处的状态。”另一类是以雷 文等人为代表,定义冲突为:“由于实际的或希望的反应的互不兼容性而产生的两个或更多社

系统动力学与案例分析

系统动力学与案例分析 一、系统动力学发展历程 (一)产生背景 第二次世界大战以后,随着工业化的进程,某些国家的社会问题日趋严重,例如城市人口剧增、失业、环境污染、资源枯竭。这些问题范围广泛,关系复杂,因素众多,具有如下三个特点:各问题之间有密切的关联,而且往往存在矛盾的关系,例如经济增长与环境保护等。 许多问题如投资效果、环境污染、信息传递等有较长的延迟,因此处理问题必须从动态而不是静态的角度出发。许多问题中既存在如经济量那样的定量的东西,又存在如价值观念等偏于定性的东西。这就给问题的处理带来很大的困难。 新的问题迫切需要有新的方法来处理;另一方面,在技术上由于电子计算机技术的突破使得新的方法有了产生的可能。于是系统动力学便应运而生。 (二)J.W.Forrester等教授在系统动力学的主要成果: 1958年发表著名论文《工业动力学——决策的一个重要突破口》,首次介绍工业动力学的概念与方法。 1961年出版《工业动力学》(Industrial Dynamics)一书,该书代表了系统动力学的早期成果。 1968年出版《系统原理》(Principles of Systems)一书,论述了系统动力学的基本原理和方法。 1969年出版《城市动力学》(Urban Dynamics),研究波士顿市的各种问题。 1971年进一步把研究对象扩大到世界范围,出版《世界动力学》(World Dynamics)一书,提出了“世界模型II”。 1972年他的学生梅多斯教授等出版了《增长的极限》(The Limits to Growth)一书,提出了更为细致的“世界模型III”。这个由罗马俱乐部主持的世界模型的研究报告已被翻译成34种语言,在世界上发行了600多万册。两个世界模型在国际上引起强烈的反响。 1972年Forrester领导MIT小组,在政府与企业的资助下花费10年的时间完成国家模型的研究,该模型揭示了美国与西方国家的经济长波的内在机制,成功解释了美国70年代以来的通货膨胀、失业率和实际利率同时增长的经济问题。(经济长波通常是指经济发展过程中存在的持续时间为50年左右的周期波动) (三)系统动力学的发展过程大致可分为三个阶段: 1、系统动力学的诞生—20世纪50-60年代 由于SD这种方法早期研究对象是以企业为中心的工业系统,初名也就叫工业动力学。这阶段主要是以福雷斯特教授在哈佛商业评论发表的《工业动力学》作为奠基之作,之后他又讲述了系统动力学的方法论和原理,系统产生动态行为的基本原理。后来,以福雷斯特教授对城市的兴衰问题进行深入的研究,提出了城市模型。 2、系统动力学发展成熟—20世纪70-80年代 这阶段主要的标准性成果是系统动力学世界模型与美国国家模型的研究成功。这两个模型的研究成功地解决了困扰经济学界长波问题,因此吸引了世界范围内学者的关注,促进它在世界范围内的传播与发展,确立了在社会经济问题研究中的学科地位。 3、系统动力学广泛运用与传播—20世纪90年代-至今 在这一阶段,SD在世界范围内得到广泛的传播,其应用范围更广泛,并且获得新的发展.系统动力学正加强与控制理论、系统科学、突变理论、耗散结构与分叉、结构稳定性分析、灵敏度分析、统计分析、参数估计、最优化技术应用、类属结构研究、专家系统等方面的联系。许多学者纷纷采用系统动力学方法来研究各自的社会经济问题,涉及到经济、能源、交通、环境、生态、生物、医学、工业、城市等广泛的领域。 (四)国内系统动力学发展状况 20世纪70年代末系统动力学引入我国,其中杨通谊,王其藩,许庆瑞,陶在朴,胡玉奎等专家学者是先驱和积极倡导者。二十多年来,系统动力学研究和应用在我国取得飞跃发展。我国成立国内系统动力学学会,国际系统动力学学会中国分会,主持了多次国际系统动力学大会和有关会议。 目前我国SD学者和研究人员在区域和城市规划、企业管理、产业研究、科技管理、生态环保、海洋经济等应用研究领域都取得了巨大的成绩。 二、系统动力学的原理 系统动力学是一门分析研究信息反馈系统的学科。它是系统科学中的一个分支,是跨越自然科学和社会科学的横向学科。系统动力学基于系统论,吸收控制论、信息论的精髓,是一门认识系统问题和解决系统问题交叉、综合性的新学科。从系统方法论来说,系统动力学的方法是结构方法、功能方法和历史方法的统一。 系统动力学是在系统论的基础上发展起来的,因此它包含着系统论的思想。系统动力学是以系统的结构决定着系统行为前提条件而展开研究的。它认为存在系统内的众多变量在它们相互作用的反馈环里有因果联系。反馈之间有系统的相互联系,构成了该系统的结构,而正是这个结构成为系统行为的根本性决定因素。

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