三维复杂槽型车铣刀片自组织动态设计的研究

运用自组织元胞自动机揭示切屑形成与折断，应力温度耦合物理场的演化规律，及其对切屑折断、刀片破损的作用机理，用于直接驱动可转位车铣刀片三维复杂槽型的动态设计。利用元胞自动机多规则集合驱动的自组织迁移机制，实现车刀片断屑机理和铣刀片温度场与应力场的表达；将车铣刀片实体划分为元胞单元，以元胞单元间相互作用的局部规则集合表达应力温度耦合物理场；在元胞自动机的局部规则驱动下，表达耦合物理场和切削的复杂机理，实现直接驱动刀片槽型重构的自组织动态设计。.我国对新型三维槽型的开发能力十分有限，自主设计开发主要靠经验定型，生产的硬质合金刀片在国内市场上处于劣势地位。本项研究的开展，为基于元胞自动机的三维复杂槽型可转位车铣刀片提供原创性设计理论和方法，满足我国刀具行业对自主设计技术的迫切需求。项目成果的实际应用前景广阔，经济效益和社会效益可观，具有重要的理论意义和实际价值。研究成果预期可达到国内外领先水平。

《地球观测与导航技术丛书》出版说明

前言

第1章绪论

第2章煤矿高精度三维动态地质模型的概念和数据来源

第3章煤矿三维模型的自动生成算法

第4章煤矿高精度三维动态地质模型的动态修正技术

第5章煤矿高精度三维动态地质模型应用的关键技术

第6章二维GIS软件平台的设计与开发

第7章三维可视化集成数据处理平台的研究与设计

第8章系统功能模块及实现

参考文献

地测信息是高科技煤矿建设和生产的基础。其中，高精度三维动态地质模型的构建和应用是其重要的研究内容，与此相关的二维基础软件平台、三维可视化软件平台不仅为高科技煤矿的信息化管理提供了多维空间信息处理方法，而且提供了可视化的决策工具。高精度三维动态地质模型的构建与应用标志着传统矿山逐渐迈向信息化和智能化的新时代。全书共8章，内容包括：绪论，煤矿高精度三维动态地质模型的概念和数据来源，煤矿三维模型的自动生成算法，煤矿高精度三维动态地质模型的动态修正技术，煤矿高精度三维动态地质模型应用的关键技术，二维GIS软件平台的设计与开发，三维可视化集成数据处理平台的研究与设计，以及系统功能模块及实现。

在海洋电磁遥感技术中，海面电磁散射机理的研究一直是海表参数反演与海面目标检测等应用中的关键。在复杂海况条件下，海面的不确定性、海面电磁散射的多径效应和遮挡效应造成的散射机理的复杂性，使一些简单的分析模型已经不能解释该条件下的电磁散射机理。针对这些海面电磁散射的前沿问题，本项目从以下几个方面开展了研究： 一）从三维动态海面的几何建模着手，建立了重力海浪谱、风驱海浪谱、破波以及舰船行进过程中尾迹波纹等不同海况的海面模型，为海面电磁散射的计算和分析奠定了基础。二）开展了对复杂动态海面的电磁散射计算的高效方法研究，研发了适于大型复杂动态海面电磁散射计算仿真平台，包括基于多层快速多极子算法和混合高频近似算法，以及用于计算海面和目标复合电磁散射的高低频混合算法。特别在大型海面电磁散射问题中将高阶叠层矢量基函数应用于多层快速多极子算法中，进一步提高了算法的效率。针对高频近似方法的局限性，本项目中通过添加虚拟发散因子的方法提高了高频算法在海面散射中的计算精度，并将KD-tree结构用于射线追踪法中对算法进行加速，使之能够适用于大型海面电磁散射的快速计算。三）依托本项目研发的海面电磁散射计算平台，开展了对包括风驱海面、典型破浪海面在不同极化和不同入射角的时域及频域的电磁散射特性分析研究。采用准静态方法仿真得到了海面回波序列，研究了风驱海面的多普勒频谱特性，并从统计意义上研究了海杂波的分布特性以及混沌特性。四）通过高低频混合算法对海面上目标的电磁散射回波进行仿真研究，实现了对海杂波背景下目标的合成孔径成像研究，分析了海杂波对目标成像质量的影响。最后，本项目还通过对真实雷达采集的X波段海杂波数据分析，研究了海面信息的反演问题。 通过本项目的实施，建立了一套从海面几何建模到以计算电磁学为核心的海杂波计算仿真，最后到海杂波分析的完整动态海面电磁散射仿真与分析体系。项目的研究成果为海洋电磁遥感应用提供了理论参考和技术基础。 2100433B