边界处理

摘要： 针对现有的光滑粒子流体动力学(SPH)非牛顿流体仿真方法的边界条件不合理问题,提出一种适用于非牛顿流体仿真的边界处理方法.首先使用Cross模型实现牛顿流体和非牛顿流体的统一建模;然后通过对固体边界粒子进行加权计算,为边界处的流体粒子设定边界力的法向量;最后采用Coulomb摩擦力边界条件对边界处流体粒子的速度进行迭代更新,并将其融合到预测-校正算法框架中.实验结果表明,文中方法能够根据用户的需要调节流固边界处的摩擦系数;与自由滑移边界下的仿真相比,该方法下非牛顿流体黏度随速度的降低而增大,并表现出固体形态的物理特性.

摘要： 传统的光滑粒子流体动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)方法在模拟流体时,核函数一致性的局限性导致在边界处产生较大的数值耗散,降低了边界处粒子的密度值及压强值的计算精度,导致流体体积的错误变化,进而影响模拟效果.文章提出一种SPH方法和物理碰撞相耦合的方法,对于非靠近边界的粒子,用SPH方法计算它们的各种属性;对于靠近边界处的粒子,赋予它们静止密度,使用纯粹的物理弹性碰撞来计算其速度和位置.在此过程中,文章给出了一种有效区分靠近边界的粒子和非靠近边界的粒子的方法;此外还加速了Marching Cubes算法.通过对比实验结果发现,该文方法可以准确计算流体的密度及压强,使得流体体积更加地接近精确值.%In flow simulation,the unity of the kernel function of the traditional smoothed particle hy-drodynamics(SPH)method usually causes serious numerical dissipation at boundaries,which reduces the calculating accuracy of particle's density and pressure at boundaries.These influences lead to in-correct change of the volume of fluid,and then cause unrealistic simulation.In this paper,a method to solve the problem aforementioned using the combination of the SPH method and physical collision is given:the properties of particles far from the boundary will be calculated by the SPH method,and particles near the boundary will be given a static density,and their velocities and positions will be cal-culated by physical collision.During this process,a method to distinguish particles near or far from the boundary is proposed.In addition,Marching Cubes algorithm is accelerated.Compared with the simulation results,more accurate values of density and pressure are obtained by using the proposed method,which makes the volume of fluid get closer to exact value.

摘要： 面向河道突发污染源追踪定位需求,提出一种联合使用行为规划法和浓度梯度法的河道污染源追踪定位方法.设计2个模拟实验方案进行追踪搜索效果的分析与验证.利用河道污染物二维扩散模型仿真计算某河道污染物扩散数据,模拟移动监测小船对不同污染源位置的追踪路径和定位情况,对比分析了单一方法和联合方法在障碍物约束条件追踪搜索步数、路程、污染源定位精度等方面的优缺点.借助自主研发的小型移动式水质监测平台,进行避障算法和污染源追踪实验,验证结果表明,相比已有方法,所提方法更适用于复杂条件,且搜索效率更高.%A method for tracking and locating the emergency channel pollution source was put forward based on the improved behavior-based planning method and concentration gradient method.Two simulation programs were designed in order to analyze and verify the performance tracking and locating channel pollution source.The proposed method was validated in two-dimensional pollutant diffusion simulation in river channels,to simulate the tracking path and location of the mobile monitoring ship for different pollution sources.The advantages and disadvantages of single method and combined method were compared and analyzed in terms of the number of searching steps,distance and pollution positioning accuracy,in condition of obstacles.A small mobile water quality monitoring platform based on independent research and development was used to carry out the obstacle avoidance experiment and channel pollution source tracking and locating experiment.Results show that,the proposed method is more applicable to complex conditions and the search efficiency is higher than other existing methods.

摘要： 沙土滑坡往往会造成重大的人身财产损失,研究这类土体大变形问题对防灾工程具有指导意义.光滑粒子流体动力学SPH(Smoothed Particle Hydrodynamics)方法是一种拉格朗日型无网格粒子法,十分适用于模拟大变形问题.在SPH方法中,合适的边界处理方法一直是个难点,传统的边界虚粒子法或排斥力法较难模拟复杂边界.本文引入了一种能处理任意形状边界的方法——统一半解析壁面边界条件处理方法USAW(unified semi-analytical wall boundary conditions),通过在控制方程中引入修正因子并保留边界面积分项来弥补边界缺失.为了更准确模拟问题域边界,提出无质量边界粒子的新概念.利用该方法成功模拟了土体滑坡算例,验证了方法的可靠性,并避免了边界零粒子层问题.通过数值模拟,分析了内摩擦角和黏聚力等土体物性参数对滑坡过程的影响.最后,应用该方法研究了滑坡冲击楔形体时的压力响应.%Landslides may cause serious loss of life and property.Study on the large deformation of soil has great significance to disaster protection engineering.Smoothed Particle Hydrodynamics(SPH),a Lagrangian mesh-free particle method,is suitable for solving such large deformation problems.However,boundary treatment is a key issue in SPH due to the Lagrangian nature of the method.It is difficult to simulate complex boundaries by traditional boundary treatment methods,such as the virtual particle method and the repulsive force method.In this paper,an approach for arbitrary boundaries,i.e.the unified semi-analytical wall(USAW)boundary condition,is employed to solve the particle deficiency problem near the boundary by the introduction of a correction factor and the boundary surface integral.To model the boundary of problem domain more precisely,boundary particles without mass are proposed.Landslides are simulated successfully by the new method,and comparisons with traditional boundary treatment approaches are made.It is found that our method can avoid the zero particle layer problem and is suitable for the simulation of arbitrary wall boundaries.Characteristics of soil dynamics in landsides with respect to some physical parameters,such as internal friction angle and cohesion,are revealed.At last,the method is applied to study the pressure response of a wedge impacted by the land-slide.

摘要： 为了实现小尺度范围流体场景的实时、真实感模拟,采用弱可压SPH方法对水体进行建模,提出了流体计算的CPU-GPU混合架构计算方法.针对邻域粒子查找算法影响流体计算效率的问题,采用三维空间网格对整个模拟区域进行均匀网格划分,利用并行前缀求和和并行计数排序实现邻域粒子的查找.最后,采用基于CUDA并行加速的Marching Cubes算法实现流体表面提取,利用环境贴图表现流体的反射和折射效果,实现流体表面着色.实验结果表明,所提出的流体建模和模拟算法能实现小尺度范围流体的实时计算和渲染,绘制出水的波动、翻卷和木块在水中晃动的动态效果,当粒子数达到1 048 576个时,GPU并行计算方法相较CPU方法的加速比为60.7.

摘要： 为规划不连续预浸丝束在构件曲面上的合理排布形式，分析构件外形、预浸丝束变形和铺层力学方向对构件曲面上铺放路径规划的影响，提出一种工程实用的铺放线型规划方法。分别计算当前路径点的力学方向和材料容许铺放方向相对于测地线方向的偏角，通过偏角比例控制系数来确定多约束条件下的铺放方向，依次求得新的路径点，从而实现构件曲面的铺放路径规划；以曲面均匀铺满为目标，引入重叠系数进行线型的覆盖性分析，计算丝束增减的合理位置，完成构件曲面的铺放线型规划。以某自由曲面铺放线型规划为例，验证了该规划方法的有效性。%To plan a reasonable placement pattern, this paper analyzes the influence of component surface shape, deformation of preimpregnated fiber tows and mechanics direction of placement layers on planning placement routes on the meshed surface, and presents a practical engineering approach for pattern planning. The deflection angles between geodesic direction and mechanical direction and allowable placement direction are calculated, respectively. Then, the multi⁃constraint placement directions are determined by proportional control coefficient of the deflection angles, and a new route point is obtained in turn. The placement route planning is implemented on the surface. In addition, to achieve a uniform covering surface, the overlap coefficient to the coverage analysis of placement pattern is introduced and the reasonable positions of increasing or decreasing fiber tows are calculated. Thus, the placement pattern planning is completed on the component surface. A placement pattern planning on a free form surface, for example, is used to verify the validity of these methods.

摘要： 通过对彩墨画创作过程的模拟,提出一种基于参考图像的彩墨画快速渲染算法.其模拟过程分为铺底模拟和细节刻画两个阶段.在铺底阶段,利用平均曲率流与冲击滤波的组合对图像进行细节简化,并通过对颜色空间的截取和拉伸数字模拟彩墨画的留白特征,同时提供基于PatchMatch算法的颜色学习着色方法;在细节刻画阶段,针对墨水的扩散现象提出一个随机模拟扩散公式,并给出模拟彩墨画描边手法的边界处理方法,最后进行纸张效果合成.实验结果表明,该算法能够快速地将参考图像渲染成具有彩墨画风格的艺术作品.

摘要： 提出一种适用于光滑质点水动力学(SPH)方法的改进的边界处理方法。在这种方法中，边界粒子的压力可通过其周围的流体粒子的压力插值得到，从而改进了耦合边界法在边界上压力不准的问题。运用这种改进的边界处理方法模拟了二维方形水箱中的非线性晃荡问题。模拟结果与实验结果吻合较好，证明了此改进的边界处理方法是有效的。

摘要： 局域波法从信号瞬时频率的角度出发,将非平稳时变信号分解成为有限个局域波分量,每一个分量描述了时变信号中不同频率和尺度范围的固有振动模式。在进行局域波分解的过程中,由于信号边界的不确定性,边界处均值需近似估计。精确估计边界值是局域波法的关键问题。 本文提出一种基于Chebyshev数值逼近的边界处理方法,通过仿真试验,证明该方法具有模型简单、所需的观测样本容量小、易于在线计算及预测精度较高的特点,实现快速而准确的局域波分解。

摘要： 无单元Galerkin法(Element-free Galerkin method,EFGM)是一种基于离散节点的数值模拟方法,其利用局部支持域内的节点空间信息构造形函数,通过Galerkin全局弱式将计算域上的弱式积分方程转化为离散系统方程,具有模拟精度高,预处理简单,节点可根据需要任意布置,适应性强等特点(Belytschko et al.,1994;冯德山等,2013;严家斌和李俊杰,2014;麻昌英等,2017).但采用第三类边界条件时,EFGM对于边界处理较费时,采用第一类边界条件时,要求计算域足够大.EFGM虽然对任意分布的节点具有很强的适应性,但要求节点合理分布,节点的不合理分布可能造成EFGM形函数构造失败,因此在外围区域需要较多的节点覆盖以保证节点的合理分布,这导致EFGM计算成本明显增加.本文尝试尝试将EFGM与FEM耦合，在外围区域使用FEM进行计算，使用快速延伸的网格扩大计算域，从而使得第一类边界条件得到满足，同时仅增加少量节点，不造成计算成本明显增加。祸合法可将不同的数值模拟方法相结合，发挥单一方法的优点的同时又能避免各自的缺点。通过在计算域外围采用快速延伸的FEM网格扩展计算域，核心区域采用EFGM计算，形成EFG-FE方法，获得高精度模拟结果的同时，通过消减边界计算明显减少了计算时间，从而提高了计算效率。

摘要： 本文针对近几年寒区中小型高速铁路客运站大量建设的趋势,对寒区中小型高速铁路客运站的开放性问题进行了研究.首先提出高速铁路客运站开放性的内涵,并通过实地调研的方式,归纳出寒区中小型高速铁路客运站功能开放程度和边界开放程度的现状、发现设计中存在的问题等.在此基础上,从使用功能和边界处理两方面对客运站的开放性进行研究,提出了扩展非付费区、融合功能单元、虚化建筑边界、营造灰空间、功能单元外设、增加出入口数量等设计策略.

摘要： 提出一种适用于光滑质点水动力学(SPH)方法的改进的边界处理方法。在这种方法中，边界粒子的压力可通过其周围的流体粒子的压力插值得到，从而改进了耦合边界法在边界上压力不准的问题。运用这种改进的边界处理方法模拟了二维楔形体自由入水问题。模拟得到的压力分布与实验结果吻合较好，证明了此改进的边界处理方法是有效的。最后应用此边界处理方法研究了不同入水速度与楔形体受力的关系。

摘要： 非定常流动问题是当前人们重点关注的研究课题.为了研究该问题,需要在计算方法、网格以及物理分析方面进行分析与研究.本文总结了研究集体在差分格式构造原则、差分格式构造实例、边界处理、网格生成与配置技术等方面的研究成果,给出了相应的算例.运用所发展的研究方法,对三维混合层问题、三角翼摇滚、翼身组合体以及高超声速边界层感受性问题开展了研究.研究表明,内点、边界、网格与物理分析相结合所所提出的原则和方法是正确的、有效的;运用这些方法,对非定常及复杂流动问题的研究取得了重要的研究结果.

摘要： 本文采用四阶精度的频谱关系保持格式和所发展的边界处理方法,对对流马赫数为0.8的三维时间发展的混合层进行了数值模拟.文中展向采取了周期性边界条件并具体比较了两种方式:(1)展向速度w上不添加任何初始扰动;(2)展向速度w上添加两周期的初始正弦扰动.数值模拟表明:①存在旋涡诱导的三维小激波结构;②对方式(1),小激波基本以二维的方式发展,并存在扩张-缩小-再扩张的动态演化规律;③对方式(2),旋涡的发展会经历由一个旋涡演化为两个旋涡的涡轴分裂过程;同时首先产生的小激波在此过程中会逐渐退化,分裂产生的新旋涡会诱导产生一道新的激波,从而会出现双激波的现象.

摘要： 针对传统的边界延拓方法无法完全解决端点效应影响的问题，提出了一种基于Blackman窗的经验模式分解(EMD)新方法，同时证明了加窗EMD是传统EMD的一种推广形式。该方法用Blackman窗函数对分析信号作预处理后，得到一个中间幅值为不变，而两端的值渐减至0的预处理信号，然后对预处理信号进行分解。将这种方法应用在仿真信号和水下航行体辐射噪声的特征提取中，测试结果表明，该方法的分解性能明显优于传统的边界延拓处理方法，有效地克服了端点效应的影响，对分解后的本征模式分量进一步进行FFT分析，可以有效地提取和增强水下航行体辐射噪声的频率特征。

摘要： 针对传统的边界延拓方法无法完全解决端点效应影响的问题，提出了一种基于Blackman窗的经验模式分解(EMD)新方法，同时证明了加窗EMD是传统EMD的一种推广形式。该方法用Blackman窗函数对分析信号作预处理后，得到一个中间幅值为不变，而两端的值渐减至0的预处理信号，然后对预处理信号进行分解。将这种方法应用在仿真信号和水下航行体辐射噪声的特征提取中，测试结果表明，该方法的分解性能明显优于传统的边界延拓处理方法，有效地克服了端点效应的影响，对分解后的本征模式分量进一步进行FFT分析，可以有效地提取和增强水下航行体辐射噪声的频率特征。

摘要： 针对传统的边界延拓方法无法完全解决端点效应影响的问题，提出了一种基于Blackman窗的经验模式分解(EMD)新方法，同时证明了加窗EMD是传统EMD的一种推广形式。该方法用Blackman窗函数对分析信号作预处理后，得到一个中间幅值为不变，而两端的值渐减至0的预处理信号，然后对预处理信号进行分解。将这种方法应用在仿真信号和水下航行体辐射噪声的特征提取中，测试结果表明，该方法的分解性能明显优于传统的边界延拓处理方法，有效地克服了端点效应的影响，对分解后的本征模式分量进一步进行FFT分析，可以有效地提取和增强水下航行体辐射噪声的频率特征。

摘要： 一种在图像处理系统中执行的图像处理方法，该图像处理系统包含有一存储器，存储程序及待处理的图像，处理器，执行所存程序。该方法为依据预定的图像区域检测方法在该图像内找出至少一具有预定特征的图像区域，用预定的边界区域定位方法来定出边界区域，用预定的色彩参数调整方法来调整每一图像区域内的像素，用预定平滑方式在图像区域外围的边界区域内的像素做不同但相似的色彩参数调整，使每一图像区域内的色彩参数调整。

摘要： 一种视频处理方法，包括：对于包括一个或多个块的视频的图片与所述视频的比特流表示之间的转换，基于与所述块的底部边界和所述图片之间的关系有关的规则，确定是否为所述图片内的块启用虚拟边界，以进行滤波处理。该方法还包括基于所述确定执行所述转换。

摘要： 一种视频处理方法，包括：对于视频的块和所述视频的比特流表示之间的转换，根据与所述块的分量标识相关联的规则，确定是否将所述块的样点放置在距所述块的边界一定距离内以作为滤波处理的边界样点；以及基于所述确定执行所述转换。

摘要： 本发明涉及：一种绿地处理系统；一种用于借助于绿地处理系统、尤其是这种绿地处理系统来检测待处理的地面的边界的至少一个部分的方法；和一种用于在具有这种边界的这种待处理的地面上运行绿地处理系统、尤其是这种绿地处理系统的自主移动绿地处理机器人的方法。

摘要： 本发明公开了边界安全设备数据处理系统及处理方法，涉及网络安全技术领域，解决了现有技术中所建立的容器安全性不高，导致边缘防护设备安全防护能力弱的技术问题；本发明通过容器引擎建立若干容器，为若干容器配置控制程序之后，对其进行划分，获取目标容器和辅助容器，通过目标容器和辅助容器的协作来完成安全防护，能够提高容错率，进而提高边缘防护设备的安全防护能力；本发明中辅助容器专门用于检测目标容器的工作状态，与内网终端的管理数据不相关，即辅助容器和目标容器的功能独立，能够保证对目标容器的稳定性，提高对内网终端管理数据的处理能力。

摘要： 一种视频处理方法，包括接收重构帧，以及通过至少一个环路滤波器对重构帧应用环路滤波。环路滤波的步骤包括执行样本自适应偏移(SAO)滤波操作。执行SAO滤波操作的步骤包括通过阻止包括在重构帧中的当前像素的SAO滤波操作跨越重构帧中定义的虚拟边界来保持当前像素的值不变。

摘要： 一种计算机系统(100)，其包含主处理器(10)及耦合至该主处理器并且配置成控制和监视该主处理器的操作状态之安全控制处理器(20)。为确保计算机系统是可靠的，可以将安全控制处理器配置成于该安全控制处理器之初始化期间保持该主处理器于从属模式，使得该主处理器不可操作成从例如主处理器外部的指令源取得和执行指令。此外，当该主处理器保持于从属模式时可以将安全控制处理器配置成经由控制接口(26)转移一个或多个指令至该主处理器，而初始化该主处理器的操作状态至预定的状态，并且使该主处理器执行该一个或多个指令。

摘要： 一种图像处理电路(82),包括:处理器(84),其接收至少一部分包括边界和设置在边界的相对两侧的第一及第二相邻像素的图像,第一和第二像素分别具有第一和第二像素值。处理器根据第一和第二像素值生成边界值,将边界值与比较值比较,并且如果边界值与比较值成特定关系,那么减小第一和第二值之间的差值。例如,处理电路可以用于减小经过基于块的数字压缩后的图像中的块度。

摘要： 一种在图像处理系统中执行的图像处理方法,该图像处理系统包含有一存储器,存储程序及待处理的图像,处理器,执行所存程序。该方法为依据预定的图像区域检测方法在该图像内找出至少一具有预定特征的图像区域,用预定的边界区域定位方法来定出边界区域,用预定的色彩参数调整方法来调整每一图像区域内的像素,用预定平滑方式在图像区域外围的边界区域内的像素做不同但相似的色彩参数调整,使每一图像区域内的色彩参数调整。

摘要： 公开车道边界检测装置、车道边界检测方法及车道边界检测用计算机程序。车道边界检测装置具有：识别部(31)，通过将由搭载于车辆(10)的摄像部(2)得到的表示车辆(10)的周边区域的图像输入到以针对每个像素识别在该像素中表示的物体的类别的方式学习的识别器，识别在图像的各像素中表示的物体的类别；以及检测部(32)，针对在图像中与本车道交叉的方向的每个像素列，沿着从该像素列的一端朝向另一端的扫描方向，依次根据在连续的预定数的像素群中表示的物体的类别的排列顺序、以及与扫描方向上的紧接着之前的像素群相当的位置是否为本车道内的判定结果，判定与该像素群相当的位置是否为本车道内，由此检测本车道的边界。