计算机逆向技术篇1
【关键词】高职院校计算机实践课程逆向式教学法应用
【中图分类号】G642【文献标识码】a【文章编号】1674－4810（2012）07－0035－01
对于高等职业院校而言，发展高职教育的最终目标是将高职学生培养成具有较强的理论知识和实践能力，能够面向基层、面向生产、面向服务和管理第一线职业岗位的实用型以及技术型专门人才。由此可见，高等职业院校非常重视培养学生的实践能力，使学生在实践活动中得到全面的发展，符合社会需要的应用型和技术型人才。所以，高职院校的实践课程在教学课程体系中占有重要作用。因此，高职院校计算机教师为了提高计算机实践课程的教学质量，采用逆向式教学模式非常必要。
一逆向式教学模式的基本概念
逆向式教学模式主要是相对于传统教学模式而言。传统教学模式是先讲理论知识，在学生掌握一定理论知识之后，再进行具体的实践活动。逆向式教学模式是教师先指导学生进行具体的实践活动，在学生对教学内容有了一定的了解之后，教师再引导学生从具体的实践活动中得出相关的理论知识，从而实行实践与理论的有效结合。逆向式教学模式应用于高职计算机实践课程中能够使学生更加牢固地掌握计算机基本理论知识和基本技能。学生通过实践明白相关理论知识重要的指导作用，使学生不易过早地遗忘计算机基本理论知识，取得了非常好的教学效果，提高了学生的实践能力。
二逆向式教学模式的适用范围
高等职业技术学校计算机教师在计算机实践课程教学过程中应用逆向式教学模式，对提高计算机教师教学质量具有重要的作用。逆向式教学模式适用于大部分的计算机实践课程，特别是一些营业性较强和操作性较强的课程。例如，计算机实践活动中的网页制作实践课程、图像处理操作课程、动画制作课程以及程序设计实践课程等。由此可见，在高等职业技术学校计算机实践课程中实行逆向式教学模式非常符合计算机实践课程的教学内容。
三计算机实践课程中应用逆向式教学模式的原因
教师在计算机实践课程教学过程中采用逆向式教学模式主要是由计算机实践课程和高职学生的客观需求决定的。从高职计算机实践课程角度看，计算机实践课程的操作性和实践性较强，开展实践课程主要是为了使学生能够较好地应用计算机技能。并且，计算机教师在讲解理论知识过程中，理论知识抽象性较强，不易理解，讲课方式枯燥，学生易厌倦，无法有效地激发学生的学习兴趣，不能有效地调动学生学习计算机理论知识的积极性，导致学生对理论知识的掌握情况较差，无法较好地开展实践教学活动。从高职学生角度看，学生在学习计算机基础理论知识和相关技能过程中往往学习的主动性较差，对计算机知识不感兴趣，学习状态不佳。再加上教师采用非常枯燥的讲授式教学模式，学生只是被动地听课，无法参与到教学活动中，导致学生的注意力不集中，不能很好地接受知识，结果使学生不能有效地掌握计算机知识，教学效果较差。所以，教师将逆向式教学模式应用到计算机实践教学活动中，能够使学生较好地参与到实践课程中，让学生在教师的指导下充分发挥主动性和探究问题的能力，积极地参与到计算机实际操作中，从而有效地激发学生学习的积极性，提高学生应用计算机技能的能力，促进学生的全面发展。
四高职计算机实践课程逆向式教学方法的应用
高职计算机教师在计算机实践课程中合理地应用逆向式教学方法，对提高高职计算机教师的教学效果和教学质量、培养学生应用计算机的能力具有促进作用。因此，教师在开展计算机实践活动过程中首先应该指导学生开展实践操作，教会学生学会应用计算机。以动画制作中的遮罩动画为例，教师先给学生演示一下操作程序，然后指导学生进行操作，帮助学生及时发现实践过程中存在的问题，对学生难以解决的问题进行记录并指导学生完成实践活动。其次，教师合理地引导学生体会和反思一下实践过程的操作程序，并且将学生在实际操作过程中存在的问题进行总结，帮助学生分析和研究在实践中出现的问题，最后使学生能够充分地理解相关的理论知识和制作要点。再次，教师还要根据自己给学生演示的案例和学生在操作过程中解决问题、完成操作的过程，和学生一起探究出重要的理论知识点，并且结合教学实例，对相关的计算机基础理论知识进行仔细地讲解，让学生明白和掌握基本原理，最终顺利地完成教学任务。所以，教师合理的应用逆向式教学方法在计算机实践教学过程中，通过先实践后理论的方式，能较好地提高教学效果和教学质量。
五总结
本文通过对高职计算机实践课程逆向式教学法应用的分析和研究，从中深刻地认识到高职院校计算机教师应该从高职学生的实际情况出发，采用逆向式教学模式，能够有效地激发学生学习计算机知识和技能的积极性和主动性，提高学生应用计算机能力，促进学生的全面发展，有效地提升高职院校计算机教师的教学水平。
参考文献
［1］郭向勇.教育技术在构建高职新型教学模式中的作用［J］.职业技术教育，2002（07）
计算机逆向技术篇2
abstract:therequiringandmeasuringofdataisthefirststepofreverseengineeringandisoneofthemostcriticaltechnologies.Combiningphysicaldataacquisitionmethodsofcontactmeasurementtechnologyandnon-contactmeasurementtechnologyisthemosteffectiveengineeringmeasurementmothodforlargeandcomplicatedmeasuringobjectamongsomanyreverseengineeringmeasurementtechnologies.
关键词:逆向工程;接触式工程测量;非接触式工程测量;测量误差
Keywords:reverseengineering;contactengineeringmeasurement;non-contactengineeringmeasurement;measurementerror
中图分类号:tU19文献标识码:a文章编号:1006-4311(2010)18-0052-01
0引言
数据的获取、测量是逆向工程中的第一个步骤,也是逆向工程测量最关键的技术之一。综合接触式工程测量技术和非接触式工程测量技术的实物数据获取方法,是目前众多逆向工程测量技术中针对大型的、结构复杂的测量对象最具有高效性的一种工程测量方式。这种方法由接触式工程测量技术获取散布在被测物体上或周围的人工标记点群的三维坐标,再以这些坐标数据作为非接触式工程测量数据拼接的依据,从而获取得到整体测量数据。这种综合方法既具有以往工程测量技术的高效性,又消除了数据拼接时的累积误差。
1逆向工程概述
逆向工程,又称反求工程、反向工程,指通过各种测量手段和三维几何建模方法,将已有实物原型转化为计算机上的三维数字模型的过程,是工程测量技术、计算机软硬件技术的综合。近几十年来,随着计算机技术的发展,CaD技术已经广泛地应用于工程测量工作,但由于多种因素的限制,现实世界中的很多物体形状并不能完全用CaD设计的方法进行描述。因而,我们提出了逆向工程的概念。这种实物数字化建模的方法如今己经发展为CaD/Cam中的一个相对独立的范畴,成为复杂工程测量的重要手段之一。[1]
2逆向工程测量数据获取技术研究
数据获取是反求工程的关键技术,数据的获取通常是利用一定的测量设备对所测工程进行数据采样,得到的是采样数据点的(x,y,z)坐标值。数据获取的方法大致分为两类:接触式和非接触式。
2.1接触式工程测量技术接触式工程测量技术是在机械手臂的末端安装探头,通过与工程表面接触来获取表面信息,目前最常用的接触式测量系统是三坐标测量机(Cmm)。传统的坐标测量机多采用机械探针等触发式测量头,可通过编程规划扫描路径进行点位测量,每一次获取被测形面上一点的(x,y,z)坐标值,测量速度都很慢。Cmm的优点是测量精度高,对被测工程无特殊要求,对不具有复杂内部型腔、特征几何尺寸繁多、只有少量特征曲面的被测工程,Cmm是一种非常有效可靠的三维数字化手段。它的缺点是不能对软物体进行精密测量;价格昂贵,对使用环境要求高;测量速度慢,测量数据密度低,测量过程需人工干预;还需要对测量结果进行探头损伤及探头半径补偿,无法测量小于测头半径的凹面工程,这些不足限制了它在快速反求领域中的应用。[2]
2.2非接触式工程测量技术①激光线结构光扫描测量技术。激光线结构光扫描测量技术是一种基于三角测量原理的主动式结构光编码工程测量技术,亦称为光切法,通过将一线状激光束投射到三维物体上,利用CCD摄取物面上的二维变形线图像,即可解算出相应的三维坐标。每个测量周期可获取一条扫描线,物体的全轮廓测量是通过多轴可控机械运动辅助实现的。这类设备的扫描速度可达15000点/秒,测量精度在±0.01～±0.1mm之间,价格适中,对测量工程对象型面的光学特性要求不高。[3]②投影光栅测量技术。投影光栅测量技术是一类主动式全场三角测量技术,通常采用普通白光将正弦光栅或矩形光栅投影于被测物面上,根据CCD摄取变形光栅图像,根据变形光栅图像中条纹像素的灰度值变化,可解算出被测物面的空间坐标,这类测量方法具有很高的测量速度和较高的精度,是近年发展起来的一类较好的三维传感技术。根据形变、高度关系的描述方法的不同,光栅测量可分为两类:直接三角法和相位测量法。直接三角法原理简单、速度快,不易受被测工程物面不连续等干扰的影响,但是其测量精度不高,不能实现全场测量;而相位测量法测量精度相对较高。③计算机断层扫描(Ct)技术。计算机断层扫描(Ct)技术最具代表的是基于X射线的Ct扫描机,它是以测量物体对X射线的衰减系数为基础,用数学方法经过计算机处理而重建断层图像,这种方法最早是应用于医疗领域,目前已经广泛用于工程测量领域,即称为“工程Ct”。对中空物体的无损三维测量,这种方法是目前较先进的非接触式检测方法,它可对被测工程的内部形状、壁厚、材料,尤其是内部构造进行测量,该方法同样能够获得被测工程内表面数据,且不破坏工程结构。但它存在造价高,测量系统的空间分辨率低,获取数据时间长,设备体积大等缺点。[4]④立体视觉测量技术。立体视觉测量是根据同一个三维空间点在不同空间位置的两个(或多个)摄像机拍摄的图像中的视差,以及摄像机之间位置的空间几何关系来获取该点的三维坐标值。立体视觉测量方法可以对处于两个(或多个)摄像机共同视野内的目标特征点进行测量,而无须伺服机等扫描装置。立体视觉测量面临的最大困难是空间特征点在多幅数字图像中提取与匹配的精度与准确性等问题。近来出现了将具有空间编码的结构光投射到被测工程表面,制造测量特征的方法有效解决了测量特征提取和匹配的问题,但在测量精度与测量点的数量上仍需改进。
3结语
现代逆向工程测量技术是将接触式测量技术和非接触式测量技术相融合,是实现被测工程整体测量和数据拼接的有效方法,其使用越来越广泛。虽然关于摄影测量技术的研究几乎是自照相机发明以来就开始了,但是用于逆向测量工程的数字近景摄影测量技术仍然是一门“年轻”的技术,它继承了“摄影测量与遥感”领域的许多知识和技术,同时又发展出许多自身特有的技术和方法,比如设置人工标志点。笔者认为,研究逆向工程测量技术,对现代工程测量技术的发展有着重要的现实意义。
参考文献:
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[2]张剑清.数字摄影测量[m].武汉:武汉测绘科技大学出版社,2009:34-35.
计算机逆向技术篇3
（泸州医学院，四川泸州646000）
摘要：自进入二十一世纪以来，我国也同时进入了一个科技不断变化和革新的时代，随着计算机技术的不断发展，新知识、新软件以及新产品被不断的开发出来，并快速的占领市场，在新时代的经济发展中占据一定的地位，作为新兴艺术形式，数字媒体艺术在最近几年的时间里得到了迅猛的发展.逆向思维作为设计中一种常用方法，日益得到重视，本文对逆向思维以及其在数字媒体艺术中的具体表现形式进行详细的分析，并对逆向思维在数字媒体艺术中的应用进行探讨与研究，以供人们参考.
关键词：数字媒体艺术；逆行思维；应用分析
中图分类号：tp37文献标识码：a文章编号：1673-260X（2015）05-0009-02
随着计算机和网络的普及，人们的生活和工作已经和互联网、数字电影以及虚拟现实等事物紧密的联系在一起，并逐渐向数字化方向发展.数字媒体艺术凭借自身所具有的新奇的思维、多变的造型以及先进的技术得到了广大人们的关注与重视，其不仅能够为人们带来新奇的体验，而且还能够对反思信号进行有效的传达.随着人们审美、消费等观念的不断变化与提高，其对事物的要求也有着时尚化、个性化以及新奇化的全新改变，要想实现这一目的，就必须在传统的基础上，对其进行改革与创新，在数字媒体艺术中将逆向思维的作用充分的发挥出来.
1数字媒体艺术的相关概述
随着科学技术的飞速发展，数字媒体也得到了相应的发展与应用.人们利用高端网络以及数字通讯两种先进技术的结合使用逐渐将传统电视、电影以及广播媒体替换掉，并在此基础上不断的向视频、电影以及音频数字化方向发展.所以，包括数字产业、电脑动画以及虚拟现实等在内的信息产业逐渐在新形势下形成了先进的、新兴的数字传播媒体，而且到现在为止其已经发展成为了一个庞大的产业链，在知识经济产业中，数字媒体艺术所占据的地位显得越来越重要与突出.
从最近几年的发展形势来看，在知识经济背景下，数字媒体艺术得到了飞速的发展.人们也逐渐开始接受并理解数字媒体艺术的概念，虽然人们的个人观点有所不同，但是大致的理解方向还是保持一致的.数字媒体艺术主要指的是在数字科学和现代传媒两方面技术的基础上，对人和艺术的所分别具有的理性思维和感性思维进行有机的融合，并以此形成一个新的艺术形式.也就是说，数字媒体艺术就是指创造和形成艺术的一种过程.其主要是以计算机技术的应用与发展，以及目前所具有的图像、信息等科学研究成果为依据，在进行艺术加工之后使用现代化的传媒对其进行传播，这一过程就可以称为数字媒体艺术.数字媒体艺术与其他艺术形式相比具有与众不同的表现形式和创作过程，其主要的使用方法和手段就是数字科学技术.另外，在作品设计中应用数字媒体艺术也是其中一个重要的表现形式.就现阶段的形势而言，在艺术设计中数字媒体艺术所具有的发展潜力是不可限量的，而且随着科学技术的不断发展，其所具有的魅力和个性还会得到更加深入的的发展.
2在数字媒体艺术中应用逆向思维的具体表现形式
逆向思维也被称为反向或是求异思维，主要指的是一种将人们已经习以为常的事物或是观点进行反方向思考的思维方式，也就是我们俗语所说的“反其道而行之”，利用思维对立面对问题进行相反面的深入研究.人们惯用的思维方式是通过事物的正方向来进行问题的思考和解决，但是对于某些无法从正方向来进行思考和解决的特殊问题，就需要进行从结论开始反方向思考，进而对问题进行简化并从中得出所需的求解条件的过程.从历史的角度来看，逆向思维的例子非常多，例如愚公移山、司马光砸缸以及电磁感应定律等.
数字媒体艺术在信息时代中可以对全新的艺术思维、技术以及美学进行完整的体现.在视觉艺术中已经开始逐渐对传统美学中的时空和审美观念进行反思，开始对客观世界以外艺术世界进行探索.数字媒体艺术有时为了更好的艺术效果，可以从事物的侧面或是反面来对问题进行思考，并以此为基础进行丰富的想象，对其进行更为深刻的强调，增强人们的关注和重视程度.为此，我们需要在设计数字媒体艺术的过程中对包括结构、属性以及方向等多个方面的逆向思维，以及缺点型、反转型以及转换性逆向思维进行充分的利用，并对新奇、超乎人想象的情境进行良好的创造.本文将对数字媒体艺术中逆向思维的应用进行从一维到二维的多平面、全角度的分析，从数字广告平面设计、数字摄影艺术以及数字影视艺术设计三个方面来对逆向思维的应用进行研究.
3在数字广告平面设计中应用逆向思维
数字媒体的改革与创新为广告业带来了全新的发展动力和活力，新奇的广告创意能够为消费者呈现一场良好的视觉享受.与传统广告相比，数字平面广告所彰显的活力和个性要更加的鲜明和突出，更加能够为人们的视听感受带来冲击，这主要是由于其没有采用正方向的悖逆视觉图形，而是利用逆向思维来进行具体的表现.
例如环保广告，人们利用逆向思维将传统的文字标语“禁止乱扔垃圾”改成“留下的如果无法变成美好，那么就请您将他带走吧”，这种拟人化的反向方式增加了广告语的亲和性，使人们不忍心将“无法成为美好”的事物留下.又如护肤品广告，在同一个平面中，可以通过夸张的手法将护肤品使用前如大地般干枯、皲裂的皮肤和使用后的光滑、湿润的皮肤进行对比，由此来反衬该款护肤品的使用效果，刺激消费者的购买欲望，广告效果非常显著；香水广告也是如此，将人体皮肤和丝带联系在一起，由呈现S型律动飘逸的丝带来代替女人在香味衬托下的神秘与美好.这两则广告中应用的都是属性的逆向思维，对广告形象进行多角度、多方位的反向思考，使广告更加的吸引人，宣传效果极佳.与具有强制性色彩和毫无新意可言的电视和平面广告相比，通过打破常规的逆向思维方式来对广告进行设计和制作所产生的宣传效果要更加理想.
4在数字摄影艺术中应用逆向思维
传统的绘画艺术讲究道法自然，也就是说来自大自然的灵感源泉是取之不尽的，而在数字摄影艺术中可以将这些真实的场景进行完美的再现还原，对人们的好奇心和注意力产生强大的吸引.例如克里斯托弗·吉尔伯特所创作的创意摄影作品，就对逆向思维进行了充分的合理利用.在奔驰的汽车作品中，摄影过程对结构逆向思维进行了良好的运用，将处于奔驰状态的汽车倒置过来，进而在视觉和空间上面呈现出一种非常强烈的矛盾冲突，形成一种新奇的感觉，对人们产生更加强烈的吸引力.又如在路灯与汽车作品中所应用的则是转换性逆向思维，通过人性化、拟人化手法，打破传统路灯固定为行人和车辆进行照明的思维方式，使摄影作品中的所有路灯像人一般“弯腰低头”，为汽车进行主动照明，为汽车提供直接的服务.
5在数字影视艺术设计中应用逆向思维
计算机所具有的美学意义最为深刻的一点就是它能够使我们对古典、传统的现实观与艺术观产生质疑，此观念认为要想对现实进行充分的认识，我们就必须处于现实之外，而在艺术中的具体表现则是对画框和雕塑底座的存在有所要求.此观念认为艺术需要与其自身的日常环境相分离，这与科学领域中客观性的理想大同小异，都是需要经过文化积淀的.计算机利用认识者和认识对象的混淆，对其内外进行混淆，并对单纯的客观性幻想进行了否定.人们已经开始逐渐意识到日常生活和艺术条件的同一性正在逐渐的显现出来.由此可知，新媒体的形式随着计算机技术的不断发展与更新也得到了不断的改革与创新，例如上文所介绍的数字广告平面设计和数字摄影艺术均和计算机技术有着密切的关系.在设计影视艺术的过程中，则更加需要计算机技术的支持.在后期进行数字化处理的过程中利用多种视频编辑软件的运用，具体包括aftereffects、adobepremiere以及蓝图抠像等，通过特效处理及剪辑合成等操作对视频进行后期制作，使视频呈现出各种奇特梦幻的场景，增强影视艺术作品的视觉效果.在此过程中，逆向思维所起到的作用是不容忽视的.
影视艺术是将时间和空间两种艺术进行完美结合的一种综合体，它可以在二维平面中进行三维空间的立体展现.在科技和影视业不断发展的进程中，数字电影也可以说是数字电影的视觉特技，可以增强电影的视觉冲击力，其已经在现在的影视艺术创作中得到广泛的应用，并广受人们的欢迎与好评.影视后期制作逐渐向数字化、网络化、剪辑化以及合成化方向发展，这为人们对传统影视艺术的感受带来了全新的改变.数字电影不仅可以为人们带来美好的画面和音乐享受，而且还带来了具有强烈冲击力的场景特效，这正是数字化影视后期制作魅力的具体体现.不过，数字化影视后期制作技术再先进，特效再炫目，若是缺乏创意，人们仍然会感到审美疲劳，因此，在数字化影视后期制作过程中科学、合理的应用逆向思维，可以将其所具有的独特魅力充分的挖掘出来.
例如，在电影《无极》中，为了展现“满神”的神仙形象，通过结构的逆向思维使演员的头发打破自然下垂的常规，反而向上飞扬，像漂浮在水里一样飘扬在空中，这样的形象更加突出了“满神”的与众不同之处，为观众带来了奇特、新颖的另类美感.又如，在电影《盗梦空间》中，更是对逆向思维进行了大胆的应用.在梦境空间的设计过程中，利用结构逆向思维创造出了多种视觉悖异、结构奇特的空间，通过数字特效处理，使梦境空间中的事物可以随着造梦者的想法做任意的改变，完全脱离和颠覆了各种原理和性质，为观众呈现一种荒谬、离奇的感觉.
6结语
综上所述，随着时代不断的进步，数字媒体艺术和人们的审美也在不断的发生变化，这就对人们进行设计的思维方式有了更加严格的要求，需要对其进行改变与创新，逆向思维的应用可以使我们对普遍和共性的东西进行打破和摆脱，以便我们通过更加独特和新颖的方式来增强艺术设计的吸引力，为人们带来更强烈审美享受.
参考文献：
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计算机逆向技术篇4
关键词:涡轮叶片;疲劳分析;逆向工程;UG
中图分类号:tB652文献标识码:a文章编号:1671－6558(2016)01－15－04doi:10．3969/j．issn．1671－6558．2016．01．005
0引言
零部件在交变荷载的作用下长时间工作，虽然所受应力远低于材料的抗拉强度，甚至远低于屈服强度，但在使用中仍会发生突然断裂，这种现象称为疲劳破坏，简称疲劳。零件表面在出现疲劳破坏前均不产生明显的塑性变形，断裂是突然发生的，具有很大的危险性，常常造成严重事故。据统计，约80%的机械零件失效是由于疲劳造成的。因此，对机器中重要的零部件进行疲劳分析，计算出其疲劳寿命，就显得十分重要。本文对空气压缩机内的涡轮叶片进行疲劳分析，首先利用逆向工程技术对涡轮叶片进行三维扫描、点云数据处理，得到其立体模型，再导入UG软件，最后利用UG软件的有限元分析功能，对涡轮叶片进行了疲劳分析。
1逆向工程技术简介
逆向工程技术又称反求技术，近年来在工业领域中广泛应用。工业产品传统的生产过程是先设计，再加工，最后得到产品，而逆向工程是用三维扫描的方法对产品实物进行扫描，根据获得的数据，再通过三维几何建模的方法，重构实物的CaD模型，从而实现产品改进设计、分析与制造的过程［1］。这样就解决了如果没有产品的图纸或CaD数据档案，很难对其进行Cae分析的问题。对空气压缩机的涡轮叶片进行疲劳分析，首先就要利用逆向工程技术获得涡轮叶片的CaD模型。
2涡轮叶片的数据采集、数据处理、曲面重构和模型重建
2．1数据采集数据采集是逆向工程中的第1步，采集的数据是否准确将直接决定逆向工程的成败。这里使用三维天下公司的win3dd三维扫描仪，采用手动的方式对涡轮叶片进行全方位的三维扫描，这种非接触式扫描方法的扫描速度快，获得的数据全面，具有高精度和高分辨率，它能很好的获得涡轮叶片真实的三维数据［2］。2．2数据处理和曲面重构把扫描后得到的数据导入到逆向工程软件geomagicstudio中，得到大量的数据点，称之为“点云”。由于扫描的误差不可避免，点云中肯定会有一些坏点和冗余数据，因此先要对点云进行处理，使用该软件对点云进行噪声去除，数据精简和数据插补，然后根据处理后的点云进行曲面重构，如图1所示。最后进行曲面光顺，进一步提高了重构效果，并将最终的结果存成igs格式文件［3］。2．3模型重建将存成igs格式的涡轮叶片文件导入到UG软件中进一步处理，把涡轮叶片由曲面生成实体，如图2所示，并存成UG软件的prt模型格式。然后将重构的实体模型重新导回到geomagicstudio软件中，进行测量数据点与重构模型的对应点误差分析，经过分析，误差在允许的范围内。至此，空气压缩机的涡轮叶片反求完成。
3疲劳分析概述
在工业领域中，对零部件进行疲劳分析的难度较大，它并不像弹性、强度、硬度和韧性这些机械性能都易于测量，传统的测量方法都不是特别理想。近年来，随着有限元分析技术的不断发展，较好的解决了这一难题。疲劳分析的流程一般是先创建有限元模型和仿真模型，再进行静力学分析，在此基础上创建耐久性(即疲劳)方案，选取相应的准则，施加荷载，最后进行计算和疲劳结果分析［4］。
4涡轮叶片的静力学分析
4．1有限元模型建立首先，利用UG软件打开涡轮叶片的立体模型，之后进入“高级仿真模块”，赋予涡轮叶片的材料属性是优质合金结构钢40Crnimoa，物理属性pSoL-iD，定义单元类型和网格类型，完成涡轮叶片的网格划分操作，如图3所示。之后对有限元模型进行检查，发现没有出现网格划分失败的情况。4．2仿真模型建立接着进行涡轮叶片仿真模型的建立，先选择“SeStatiC101－单约束”(线性静力学分析专用解算模块)解算方案类型，然后完成模型边界约束条件的定义操作，之后赋予涡轮叶片在工作环境中所承受的荷载，第1个荷载是叶片凹面的法向应力，大小是16mpa;第2个荷载是涡轮在高速旋转时所承受的离心力，角速度是11000rev/min，这样，仿真模型建立完毕，如图4所示。
5涡轮叶片的疲劳分析
下面在静力学分析的基础上，对涡轮叶片进行疲劳分析。5．1创建疲劳分析解算方案首先，创建“耐久性”解算方案，然后分别选取强度极限应力准则、无限寿命设计寿命准则和一般疲劳寿命准则。之后新建疲劳荷载，交变荷载的循环次数给定为107，用它来代表无数次循环。再编辑解算方案，激活迭代求解器和启用应变按钮，最后求解计算［5］。5．2疲劳分析结果在后处理导航器中，查看到涡轮叶片的强度安全因子大于1，证明其强度足够，结构设计合理。疲劳分布特点是靠近叶片和主体连接处最容易先产生裂纹，导致疲劳破坏［6］。而涡轮叶片的疲劳寿命从它的疲劳寿命云图中，我们可以看出，叶片顶角边缘疲劳寿命最长，为1．000e+036，叶片和主体连接处疲劳寿命最短，为1．000e+003，如图6所示。(注意:疲劳寿命并不是以时间来衡量，而是以零部件所能承受的交变荷载循环次数来衡量。)
6结论
本文把逆向工程技术和UG软件的有限元分析功能结合起来，实现了对空气压缩机涡轮叶片的疲劳分析，并最终计算出其疲劳寿命，对预防涡轮叶片疲劳失效提供了有力的数据，这样就可以采取相应的措施，防止零件断裂事故的发生。因此，具有很强的实际意义。随着逆向工程技术不断发展和UG软件不断升级，一定会更好的解决工业实际中的难题。
参考文献
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计算机逆向技术篇5
关键词：粒子图像测速（piV）砂箱物理模拟变形机制速度场
中图分类号：p542文献标识码：a文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-00
粒子图像测速技术（piV）是20世纪80年代随着计算机技术、图像处理技术等发展起来的一种流动测量与显示技术，它的基本原理是：通过在流场中布撒大量的示踪粒子，把激光束经过组合透镜扩束成片光照明流场，使用数字相机拍摄流场照片，得到的前后两帧粒子图像，对粒子图像进行互相关计算得到流场一个切面内定量的速度分布[1]。其特点在于它摆脱了以往单点测试的局限，能够在不干扰测试对象的基础上实现全过程的动态测量，并得到瞬时速度场的矢量值。
砂箱构造物理模拟实验可以直观地再现前陆褶皱冲断带的发生发展、继承与改造，因而被国内外众多地质学者采用。根据研究对象的不同和研究思路的差异，砂箱模拟实验可分为两类：机制模型实验和比例模型实验。前者是指针对抽象地质模型的实验模拟，即采用正演的方式，研究分析构造变形要素对变形机制的控制和影响[2]；后者是指针对实际地质体的实验模拟，即采用反演的方式，通过研究某一区域的地质背景，并结合概念模型实验的结果，提出一个或多个地质模型，反复实验直到与目标地质体相似，以确定其成因机制和边界条件[3]。该文以机制模型的砂箱物理模拟实验为基础，详细分析了粒子图像测速技术（piV）应用的方法、过程和技巧，模拟结果对于解译砂箱物质变形过程和机制具有重要意义。
1实验设计
1.1摩尔-库伦破裂准则
砂箱物理模拟实验表明，造山带的演化遵循简单的临界楔理论，即砂箱楔形体在挤压作用下逐渐积累，并在一定条件下将达到临界状态。临界楔理论具有一定的假设前提：（1）较低或可忽略的内聚力强度和符合Coulomb破裂准则；（2）均值且各向同性的砂体特性；（3）均值摩擦底界特性；（4）砂箱物质和温度等属性不随时间变化。一般而言，楔形体遵循如下公式：
式中，μb为基底摩擦系数；?为砂箱物质内摩擦角。
1.2实验模型
实验所采用的平台为南京大学设计研发的构造物理模拟实验平台，该平台可以模拟挤压、拉张、走滑等各类构造运动。实验材料采用干燥纯白石英砂，该石英砂粒径为0.2～0.4mm，内摩擦角为29°～31°，内摩擦系数约为0.55，经大量实验验证是模拟地壳浅层脆性变形的理想材料[3]。物理模拟实验的相似性主要是几何学、运动学、动力学三方面的相似。此次实验共相似初始边界条件，石英砂从下到上厚度分别为15mm、10mm、10mm，中间以纯红、蓝干燥石英砂作为标志层，表面以纯干燥绿色石英砂做标志层。实验采取左端电缸不动，通过启动右端电缸作水平单侧向活动，对砂箱水平砂层施加挤压变形，挤压速度为V=0.005mm/s。每次挤压缩的位移量D=500mm。挤压过程中每挤压1mm进行相机的拍照记录，粒子图像测速系统（piV）对砂箱楔形体的整个变形过程做全程监测。
2实验处理
2.1演化特征研究
实验结束得到照片记录300张，根据其演化过程和最终构造样式，选取关键点作为处理对象。砂箱挤压初始阶段，砂箱剖面上表现为一个平顶背斜的发育。随后砂箱剖面产生连续的三条前展式逆冲断层，断层间距较小且产状一致。伴随着挤压作用的进行楔形体很快达到临界挤压状态。第二阶段，挤压作用继续进行，砂箱剖面发育第四条逆冲断层，且由于砂体后缘的积累导致前缘扩展区发生剪破裂，因而与先存断层的间距明显增大，并在随后的变形过程中，该条逆冲断层表现为典型的无序冲断作用，即断层并非一直逆冲达到临界状态，而是与第三条逆冲断层交替发育，共同调节着砂箱楔形体的稳态。第三阶段至挤压终点，砂体前缘发育第五条逆冲断层，且在其发育过程中，先存断层四继续活动，表现出主控主控断层特征。而该逆冲断层的反冲断层同样错切先存断层，导致第二个冲起构造更大的抬升。最终砂箱剖面共发育5条逆冲断层，砂箱楔形体表现为“窄而厚”的几何特征。
2.2粒子图像处理
选取对应关键点的粒子图像记录是深入分析砂箱楔形体演化过程的前提条件。对于图像测速系统（piV）储存的记录，进行速度矢量图的批量处理，速度场突变界限与形变节点具有高度一致性，因此特别要注意那些发生形变时对应的图像[4]。打开系统自带的microVec3软件后，首先打开标尺照片，画定标尺和即将处理的对象区域，然后输入标尺（单位为毫米）后点击图像放大率进行像素设定。设定完成后便可开始piV图像的计算：打开图像序列，导入关键点附近的piV照片（一次可导入32张），并进行二次迭代。由于综合了互相关计算以及图像偏置技术二者特点，迭代算法结果比没有迭代的计算结果更为精确，一般经过二次迭代即判断区像素变化为3216。迭代完成之后，通过窗口2选择计算帧数（可以逐个计算也可以间隔计算），得到piV预处理图像。点击保存为数字格式（.dat）文件。
piV预处理的图像可经过tecplot二次处理：打开tecplot软件，选择描绘工具后成图，在这里可设置速度场的向量大小及密度。需要注意的是，向量的调整尽量保持横向与纵向的一致性，以保证图像的清晰和美观，但不可忽略关键变形点的向量[5]。同样可在数字工具栏下设定标尺的单位，单位一般以毫米计。标尺的长度及大小可在颜色工具栏下进行设定，以达到每幅图片标尺的一致性。点击三维图像设定可完成图像由二位向三维的转换。
对比得到的piV粒子图像与砂箱演化照片记录可知：在第一阶段由于后侧挡板的约束作用，砂箱物质迅速挤压并逆冲，粒子速度场保持一致的动态特征，直到砂箱楔形体达到初始临界状态。第二阶段，由于逆冲作用在砂体前缘产生第四条逆冲断层，而此时前三条逆冲断层速度场并未发生较大变化，表明应力-应变集中在砂体破裂前缘。第三阶段开始至挤压作用结束，粒子速度场发生较杂乱的变化，与第四条逆冲断层的无序冲断作用高度吻合。
3结语
该文通过采用均一介质条件下的砂箱物理模拟实验模型，详细介绍了粒子图像测速技术（piV）在砂箱模拟实验中的应用和技巧，解译了piV技术与砂箱物质变形过程和构造样式的相关性。实验表明：砂箱速度场突变界限与断层发育具有高度一致性，速度矢量与砂箱介质运动学共同揭示了砂箱楔形体动态变性特征。
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[3]单家增.构造模拟实验在石油地质学中的应用[m].北京：石油工业出版社，1996：1-22.
计算机逆向技术篇6
【关键词】逆向工程软件维护应用研究
随着计算机技术的发展，计算机应用领域的逐渐扩大，对计算机软件提出了更高的要求，这就导致计算机软件行业面临着巨大的挑战。计算机软件的开发需要投入大量的人力、财力，所以相对来讲计算机软件的维护更符合当前行业利益目标的定位。计算机软件维护的质量直接关系到软件的使用寿命，但是，面对当前计算机软件更新维护工作所面临的困境，维护工作的开展无法实现利益的最大化。而将逆向工程应用于计算机软件的维护中，将有效的解决当前的这一问题。
1逆向工程基本应用原理
1.1逆向工程定义
其定义可总结为：在分析计算机软件原有系统的基础上，对系统的构成部分进行一一的识别，并明确软件组成部分之间的关系，进而构建出新的、更高等级的系统。也就是说逆向工程能够通过对计算机软件的源代码进行分析、识别，从而为构建出新系统的框架。
1.2逆向工程理论上的应用程序
在逆向工程的使用中，通常需要包括如下两个环节：首先是抽取环节。这一环节指的是对计算机软件的原有系统实现分析，并识别出系统构成部分之间所存在的联系；其次是抽象环节。这一环节指的是在分析识别的基础上，实现对更高层次或者另一层次系统的构建，整个过程是抽象的，是依靠对源代码的转化。但是实现第二环节的基础是实现对原有系统的分析与识别，而要想实现第一环节就需要对原有系统进行理解。在原有系统的理解上，通常采用两种方法：自底而上或者是自顶而下。采用第一种方法时，需要实现对原有代码的分析，从而了解系统各部分的功能，在此过程中构建程序框架。其中所涉及到的最主要的点在于要获得软件的源代码，如果无法获得软件的源代码，那么就可以采用如下几种方法：动态跟踪、反编译等。如果采用第二种方法，所需要的是进行对原有系统的假设，假设后再去验证假设是否成立，而在验证的过程中就实现了目的。以上两种方式的使用更需要互相配合，这样才能够对原有系统实现更深层次的理解，进而有利于接下来软件维护工作的开展。需要强调的是，在设定环节中，预先设定的内容需要具备一定的针对性，这样才能实现对原系统的全面理解，与此同时，通过反复验证的过程，能够为程序员提供更为深入的理解。
2逆向工程的实际应用分析
前文中提出，在使用逆向工程实现软件维护时，依靠的是以源代码为核心，实现对原有程序的理解与掌握，进而才能实现对新的或者是更高层次系统的构建，也就是实现系统软件的升级维护。但是，由于在使用计算机的过程中，很多时候使用者对于源代码的重要性缺乏了解，进而就造成了源代码的丢失。基于此种情况下，逆向工程在实际使用过程中，要想实现对软件的维护，就需要做到：
2.1通过假设与验证实现对原有系统的了解
在缺失源代码的情况下，要想实现对原有软件系统的分析与识别，进而理解原有系统，就需要采用假设的方式，经过反复的验证与对假设内容的补充，实现对原系统抽象构造的理解。
2.2将执行二进制代码进行分解，以函数的形式实现对原系统的分析
通常情况下，软件执行的二进制码是由很多个函数共同构成的，因此，这就要求要先采用iDa反汇编工具对函数集合实现分析，从而得出这些函数的调用图。这样的过程就能够充分且完整的将执行函数间的调用关系明确的表述出。
2.3再将函数进行进一步的细化
在实施这一环节时，需要采用控制流图实现对二进制中函数的描述。由于每一个函数是可以进行再次分割的，最终形成基本块。基本块这一术语所描述的对象是程序的执行顺序，程序在执行命令的过程中只会从进口进入，然后从出口退出。在整个执行程序中，只存在一个进口与出口，进口是程序的执行顺序中的第一个语句，出口指的是最后一个语句。在建立函数调用图与控制流图的基础上，要对各个断点实现跟踪，从而实现对整个原程序的理解。在设置断点的过程中，软件程序员就能够逐渐理清原程序的执行方式，进而明确软件的基本构架，这样就实现了逆向工程的应用。在使用逆向工程的过程中，需要程序员熟练的掌握使用原理，将各个步骤按部就班的实施，进而通过对原代码的分析、识别，实现原系统的构建，进而也就实现了对计算机软件的升级维护。
3总结
综上所述，随着计算机技术的发展，计算机应用领域的不断扩大对计算机软件提出了更高的要求。在面对软件行业队伍逐渐扩大的今天，要想实现自身经济效益的最大化，通过软件开发这一方式显然是不够的，加上当前软件开发在成本上的投入是软件维护的近二倍资金，所以，软件维护成为了行业发展的一个趋势。面对软件维护工作中所存在的一系列挑战，逆向工程的应用能够很好的解决这一问题，其通过对原系统的分析、识别，最终实现对软件程序的升级与维护，进而解决了源代码丢失所带来的问题。当前，在使用逆向工程的过程中，需要程序员熟练的掌握这一工程技术的原理及相应的操作流程，从而实现对逆向工程的科学应用。
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计算机逆向技术篇7
关键词：UpS电源；发展趋势；数字化
引言
UpS（UninterruptiblepowerSystem），就是所谓的不间断电源，它自身具有储存电能的作用，主要部件有逆变器和电源保护设施。广泛应用于电脑设备、计算机网络系统、以及其他要求提供不间断电源的设备。在实际中，有很多场合和设备需要提供高质量的供电服务，尤其是一些设备需要提供不间断的电源维持工作。UpS电源是一种新型电源，其主要应用了综合自动控制、半导体器件、微处理器及电磁技术等，在实现节能减排的前提下，保证了特殊场所对于供电质量的要求。本文介绍UpS电源技术现状及发展趋势，以期对UpS电源技术的应用提供一定的指导。
一、UpS电源的种类
（1）后备式UpS电源
指逆变器并联连接在市电与负载之间仅简单地作为备用电源使用。此种UpS电源，在市电正常时，负载完全而且是直接地市电供电，逆变器不做任何电能变换，蓄电池由独立的充电器供电；当市电不正常时，负载完全由逆变器提供电能。被动后备式UpS具有结构简单、价格最廉等优点，运用于某些非重要的负载使用，如家用计算机等。但市电断电时，继电器将逆变器切换至负载，切换时间较长，一般需几个毫秒的间断，所以稍微重要的计算机设备不应选用被动后备式UpS电源。
（2）在线式UpS电源
指逆变器并联连接在市电与负载之间，起后备电源作用，同时逆变器做为充电器给蓄电池充电。通过逆变器的可逆运行方式，与市电相互作用，因此被称为互动式。此种UpS电源，在市电正常时，负载由经改良后的市电供电，同时逆变器作为充电器给蓄电池充电。在线互动式UpS具有结构较简单、实施方便、且易于并联、便于维护和维修、效率高、运行费用低、整机可靠性高等优点，性能满足某些负载要求，特别适用于网络中某些计算机设备采用分布式供电的系统。此种电源缺点是稳压性能不高，尤其动态响应速度低，其次抗干扰能力不强，电路会产生谐波干扰和调制干扰。
（3）双变换式UpS电源
这种类型的电源是指逆变器串联连接在交流输入与负载之间，电源通过逆变器连续地向负载供电。此种UpS电源其供电方式如下：市电正常时，市电经过整流器、逆变器向负载供电；市电不正常时，由蓄电器经逆变器向负载供电。双变换式UpS是UpS电源的主流产品，具有性能好、电压稳定度与频率稳定度高、功能强、具有热备份连接和并联冗余联结的功能等优点，其不足之处是当容量少于10kVa以下，其整机效率不高，一般在85%左右。
二、UpS电源技术
UpS是一种高质量、高可靠性的独立电源，是一种蓄电池静止型不间断供电装置。它由整流器、逆变器、交流静态开关和蓄电池组组成。平时，市电经整流器变为直流对蓄电池浮充电，同时经逆变器输出高质量的交流净化电源供重要负载，使其不受市电的电压、频率、谐波干扰。当市电因故停电时，系统自动切换到蓄电池组，蓄电池放电，经逆变器对重要负荷供电。UpS电源技术包括电源变换技术、电源冗余技术、蓄电池发展技术等。近几年来，随着对UpS电源性能要求不断提高，UpS电源技术又有新的分支出现，其中UpS电源网络智能化技术和全数字化技术就是UpS电源新技术。
三、UpS电源技术的现状及发展趋势
3.1UpS电源技术的现状
目前UpS电源市场已趋成熟。使用UpS以提高供电系统可用性的观念，已经深入人心，被广泛接受。用户对于借助UpS供电系统提高供电质量的重要性，已经有了足够的重视。
（2）安全性和可靠性。对于供电系统的故障是不可避免的，但是可以降低。安全性和可靠性仍然还是当前UpS供电系统亟待解决的主要方面。
（3）衡量标准变迁。当前市场上各种型号规格的UpS已经基本上能够满足对负载供电的要求。UpS的各项输出电性能指标，已经不再是影响负载正常运行的因素和购置时衡量性能优劣的主要标准了。
（4）应标本兼治。据数据统计系统故障总数中的半数以上都是由于配电系统中其他环节和设备的人为操作、安装问题和质量问题引起的，或是因为这些原因而诱发UpS发生故障。所以我们要考虑在提高设备质量和技术的同时，应该注重配套技术人员的专业化的培训，缺乏专业的UpS电源维护人员，这也是UpS电源产生故障的一个重要的原因之一。仅仅提高UpS设备的可靠性，是不能从根本上解决整个供电系统的安全性和可靠性的，甚至不能最终构成不停电供电系统。
（5）故障修复迟缓。供电系统发生故障后，由于系统过于复杂、产品供应商反应速度、维修人员的技术水平和工作经验，备件储备和提供情况、故障原因的查找和分析等原因，使得系统故障得不到及时迅速修复，甚至找不到引发故障的真正原因。
3.2发展趋势
UpS电源技术涵盖了电源变换技术、电源冗余技术和蓄电池发展技术等。最近几年，随着对UpS电源性能要求不断提高，UpS电源技术又有新的分支出现，其中UpS电源高频化技术、网络智能化技术、全数字化技术、绿色化技术就是UpS电源新技术。也是UpS电源技术发展的一些新的方向。
3.1.1UpS高频化技术
在技术先进的UpS中采用了iGBt和VDmoSFet等性能优良、工艺成熟的器件，工作频率提高到16kHz，功率变换、电路频率的提高使得用于滤波的惯性元件，如：电感、电容大量减小，其效率高达94。5%，体积减小1/3至1/2，电压偏差
3.1.2UpS全数字化技术
UpS全数字化技术是将UpS的aC/DC变换器及DC/aC逆变器（即输入与输出部分）使它们组成一个非常完善的负反馈系统，再配以专用集成电路以及直接数字控制技术，实现UpS整机变换、控制、反馈、测量、显示、通讯全数字化、智能化。UpS全数字化技术使UpS许多特性从硬件的设计转移到灵活并可升级的软件上来，为用户提供十分快捷的设计与制造功能；更完善更灵活的运行与控制模式；非常简单方便的使用、安装、维护操作功能。全数字化UpS是新一代UpS，它除具有高质量、高可靠、高指标、多功能等特点外，还符合当今节能环保的要求，所以它是未来发展所需要的UpS。
3.1.3UpS网络智能化技术
高级UpS管理员软件配合电源分配器设计使管理员不仅可以通过pC机或网上终端对UpS运行参数、状态进行监管，还可以进行一些其他很有意义的控制。
四、总结
随着现代电力技术的不断发展，对于供电质量要求也明显提高，UpS电源作为一种新型电源系统，具有不间断供电、负荷稳定、抗干扰能力强、安全性高等特点，在各行业、领域中得到了广泛的应用。UpS电源随着电子器件的发展，使UpS走向小型化、高效率、高可靠性发展，而高频化技术p网络智能化技术p全数字化技术p绿色化技术的出现，不仅提供完全可靠的网络电源管理，也为节能、环保提供了一种最佳的解决方案，所以随着科学的进步，UpS将朝着高频化、数字化、智能化、绿色化等趋势发展。
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计算机逆向技术篇8
关键词：光栅扫描点云简化曲面重构＼
1、前言
逆向工程也称反求工程[1-3]，是把实物转变为CaD模型相关的数字化技术、几何模型重建技术和产品制造技术的总称。它一般包括三维数字扫描、点云数据处理、曲面重构等过程。而通常所说的设计都是正向工程，初始没有实物，先形成设计思想和理念，然后利用正向软件，如CaD、UGnX、pRoe、Catia等进行设计，最后加工成型，属于“从无到有”的过程，遵从“概念设计-产品CaD模型-产品”的过程。
逆向工程工作流程，首先采用三维测量仪对被测物体进行测量，获取测量数据，然后对点云除噪、点云简化、点云修补、点云拼接和曲面重构，形成连续的平滑曲面，之后和正向软件进行接口，形成数控加工代码，或者通过快速成型工艺和三维打印技术形成产品。
2、常用逆向软件
在专用逆向软件出现之前，CaD模型重建主要利用通用正向软件实现，如UGnX、pRo/e和Catia等，随着加工精度提高和加工时间的缩短，正向软件不能满足快速正确建模需要，目前应用的逆向软件很多，常见的有imageware、CopyCaD、GeomagicStudio和Rapidform等。
imageware是美国eDS公司专门为逆向工程开发的逆向软件，广泛应用于汽车、航空航天、家电、模具和计算机零部件设计与制造领域，具有强大的测量数据预处理、曲面拟合和精度检测功能，可以处理上百万的离散数据，根据点云数据重建的a级曲面具有良好的光顺性和连续性，其曲面检测功能可直观显示所构造的曲面模型与实际测量数据之间的偏差以及平面度、圆度等几何公差。CopyCaD是英国DeLCam公司的产品，可以快速编辑数字化数据，在短时间内构造出高质量复杂曲面。GeomagicStudio是美国雨滴公司推出的逆向工程软件，是目前市面上点云处理及三维曲面构建功能最强大的软件，通过点云数据拟合曲面过程快捷，所花费的时间通常只有同类产品的三分之一。Rapidform是韩国inUS公司开发的专业逆向软件，它基于三坐标测量机或三维扫描设备获取的数据点云来构建标准nURBS曲面、曲线和多边形网格，最终获得高精度高光顺的多边形或自由曲面模型。
3、点云获取与曲面重建
3.1点云数据获取
本文采用三维光栅扫描仪获取物体点云数据。三维扫描仪采用正弦光栅投影到被测三维物体，因物体表面高度不同，光栅条纹被调制，光栅相位发生变化，光栅相位的变化与物体高度之间存在对应关系，通过CCD传感器获取变形光栅图像。经过图像卡进行图像处理和传输给计算机，再经过解相和相位展开[4-6]等处理，最终形成点云数据。
图1是使用三维光栅测量仪器获取的某汽车挡雨板的点云图。点云数据处理是逆向工程的核心环节，包括去除噪声、点云简化、数据平滑、数据分块、点云拼接等。下面重点讨论点云数据预处理中的点云简化和曲面重构内容。
图1汽车挡雨板点云数据
3.2点云简化
在逆向工程中，非接触扫描方法可快速获取复杂型面零件的几何表面数据，但所获取的测量数据点云密度大，需要很大的存储空间，同时降低了数据处理效率。在利用数据点云进行曲面拟合、三角网格构造或者用于评价被测曲面的误差时，一般都不需要过密的数据点，特别是被测曲面曲率较小处，在重构曲面时，过密的点云不但计算量大，而且可能影响其光顺性，同时存储、处理和显示都将消耗大量的时间和计算机资源，必须对测量数据进行数据简化处理。
下图是使用点云处理Cloudform软件对点云进行简化的效果，汽车防雨板原始点云共有49800个点，如图1所示，经过精简后点云个数为9507个，如图2所示。
图2汽车挡雨板简化后点云（9507个离散点）
3.3曲面重建
三维CaD模型的重构[7-10]是反求工程的本质和最终目的，是后续产品加工代码生成、快速成型和精度分析基础，是逆向工程过程中最关键和最复杂的环节。
曲面重构是通过对离散点云数据进行插值和拟合，构建数字化曲面逼近初始模型。曲面建模主要有两大类，一种是以三角Bezier曲面构造方法，一种是四边域nURBS曲面构造方法。Bezier曲面拟合具有方法灵活和可调性好优点，在不规则曲面重建中有应用较多。缺点是重建的曲面不能和三维正向软件进行数据接口，Bezier曲面必须转换为四边界有理B样条曲面才能实现数据衔接，从而带来重建误差。四边界nURBS曲面重建方法具有通用性强、曲面精度高和曲面光顺性好等特点，是目前应用最多的曲面重构方法，也是本文所采用的方法。nURBS曲面重建流程如图3所示。
依据图3所示工作过程对简化后的点云数据进行曲面重建处理，所获取的曲面模型如图4所示。从图4可看出，所重构的曲面具有良好的曲率连续性和光顺特性。对nURBS重构曲面进行误差分析，图5为曲面重构误差分布图，曲面-点云最大偏差为0.696739mm，最小偏差为0.129019mm，标准偏差为0.201071mm，符合高质量曲面重建要求。
4、结语
通过三维光学扫描仪对某汽车零件进行快速扫描，获取物体大量离散点云数据，通过专用逆向软件实现了数据简化和曲面重建，将被测型面转化为数字化模型，实现了某一汽车零件的快速数字建模，提高了产品设计和制造效率。
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计算机逆向技术篇9
关键词：逆向物流；不确定性；多周期；多目标；动态选址
中图分类号：tp393文献标识码：a文章编号：1009-3044（2013）27-6220-04
逆向物流是指为了合理处置废旧物资或恢复产品价值，对最终消费市场到最初起始点之间的原材料、库存产品、制成品及资金流动等信息进行的一系列规划、组织和管理的活动[1-3]。为了提高逆向物流网络的绩效，合理构建再制造物流网络模型是实施逆向物流的基础。现有的关于逆向物流网络模型研究主要以追求逆向物流网络总成本最小化为优化目标，依据建立整数线性规划方法（iLp）、混合整数线性规划（miLp）、非线性规划（minLp）模型或随机规划方法（Sp），确定再制造物流网络中各类设施的数量、位置以及设施间的最优物流量[4-5]。但是，由于废旧物资在产品回收的时间、回收地点、回收处理方法、回收数量、所回收产品的损坏情况以及再制造出来的“新”产品的需求存在很大的不确定性，诸多不确定因素和多个目标导致了再制造逆向物流网络设施选址的复杂性，增加了决策的难度。
1不确定环境下再制造逆向物流多周期多目标选址模型
在整个物流网络中，合理分布物流设施节点是其顺利实施的前提和重要保障。基于以上因素考虑，论文采用动态规划技术构建不确定环境下的再制造逆向物流多周期选址模型。
1.1模型假设[6-7]
1）假设初始条件。各物流设施最初和最终的库存量均为0，固定废旧物资回收量与“新”产品数量之间的比例；
2）论文只研究运营周期内逆向物流网络的单产品多周期网络动态选址问题；
3）已知模型中物流设施的建造费、节点间的运输费和仓储保管费，各项费用支出与所处的周期无关。最初回收点和废弃物掩埋点的位置已确定，无需考虑其费用和选址；
4）设施处理能力假设。逆向物流网络中各设施节点都限制了当期的最大处理能力。其中，检测分类中心和再制造加工厂超出当期最大处理量的产品转为库存，延至下个周期再行处理，但会产生一定的仓储费用。
1.2不确定环境下逆向物流网络的多周期选址模型
图1表明，遗传算法局部的随机搜索效率较高，当交叉算子已接近群体区域搜索的最优值时，通过改变变异算子的步长来调整局部随机搜索能力，加快了向最优解收敛的速度，算法的实时性较好。
4结论
论文建立了逆向物流网络的多决策周期动态选址模型，有效的解决了静态模型不能兼顾物流设施动态开设实际和各项成本费用的时间价值，由此出现的不适用于计划期时间跨度相对较长时的优化设计问题。由算例可以看出，在不确定环境下，动态选址模型比静态选址模型更有优势，动态选址能确保实现不同时期内局部的最优方案，在不确定环境发生变化随机调整时更为科学合理。
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计算机逆向技术篇10
关键词：DSp处理器数字控制piD算法Spwm波形
中图分类号：tn86文献标识码：a文章编号：1007-9416（2015）11-0000-00
abstract：thispaperdesignsaDSp-basedinverterpowersupplywithdigitalcontrol.DSpprocessoristhecentralcontrolunitofthesupply.theinverterfullbridgecircuitisimplementedbasedonipmintelligentmodule.thepowersupplyperformpiDalgorithmbasedonDSp.accordingtotheresultsofthealgorithmtheDSpcontrolinternalepwmmoduletogenerateSpwmwaveformbythelawofsinewave.afterfilteringtheSpwmwaveformischangedtothedesiredaCoutputwaveform.thehardwarecircuitsdiagram，softwareprogramdesignandtestresultanalysisaregiveninthepaper.
Keywords：DSpprocessor；digitalcontrol；piDalgorithm；Spwmwaveformjavascript：showjdsw（'jd_t'，'j_'）
逆变电源在工业和国防领域应用广泛，随着电力电子技术和计算机技术的飞速发展，逆变电源的更新发展速度也在加快，其中数字化研究成为当今热点之一。数字化逆变电源难点之一是正弦脉冲宽度调制Spwm波形的数字化实现。文中利用ti公司的DSp处理器tmS320F28335完成了电源的Spwm波形产生和闭环控制算法计算。完成的样机经过测试达到了设计要求。
1硬件电路设计
逆变电源硬件框图如图1所示，主电路主要包含整流滤波电路、单相全桥电路、输出滤波电路等，控制电路包括DSp控制器、pwm驱动电路、a/D采样电路、接口电路和触摸屏输入显示电路。交流220V/50Hz输入电压首先进入整流桥进行全波整流，开始通过抗浪涌电阻后给电容充电，通过电容的滤波后，产生310V左右的直流电压，提供给后级单相全桥逆变使用。在DSp控制下单相全桥逆变输出正弦脉宽调制Spwm波形，经后级LC滤波后滤除载波频率得到正弦波给给负载。
1.1整流电路
前端整流电路选用桥式整流器，由4个二极管组成，利用二极管的单向导通性对交流电进行整流，经后级滤波电容完成由交流电变为直流电的工作。由于在上电瞬间电容相当于短路，充电电流很大，为防止电流过冲，造成电压瞬间下降幅度太大，电路中设计了缓冲限流电阻。整流电路中的整流桥的选择应考虑最大整流电流和反向击穿电压。
1.2逆变全桥电路
逆变单相全桥电路输入端为直流电压，通过四个开关管的交替导通完成直流电压到交流电压的转换。开关管为可控型半导体器件，可选择输入阻抗高、速度快、热稳定性好的iGBt模块，由于单相全桥需要四个开关管，考虑到可靠性、接口简单、保护齐全的优点，选择合成多个iGBt开关管的ipm模块进行设计。ipm内部具有完善保护方案，具有很高的可靠性，其内部一般设有6单元iGBt，单相全桥的设计中只需要使用其中4个单元，其它两个单元输入端只要设为高电平保持关闭状态即可。实际与DSp端口连接时需要外加光隔进行与ipm的电气隔离。
1.3滤波电路
单相全桥电路输出的信号为高压Spwm波形，Spwm波形除了基波正弦波频率外，还含有大量的开关频率及其邻近频带的谐波。要得到需要的正弦波需要外加必要的滤波电路。由于电压高、电流大不能使用有缘滤波，一般选用LC滤波。由于开关频率远高于基波频率，LC滤波器的截止频率选择相对容易一些。设计滤波器时要考虑既要滤除这些高次谐波，又要设法减少电感和电容的体积重量。
1.4控制电路
控制电路主要包括DSp处理器、触摸显示屏、驱动电路、接口电路、a/D转换电路等。DSp为控制中枢，控制整个电源系统的运行。触摸显示屏完成参数显示和输入。接口电路一方面是DSp与触摸屏的数据往来通道，另一方面完成对外部电路的控制。a/D转换电路负责把输出的交流高电压变换为0-3V低电压，以满足DSp处理器内部aDC转换器的要求。驱动隔离电路主要是起到iGBt与DSp电气隔离的作用，减少强电对低压控制电路的干扰。DSp选用ti公司的tmS320F28335控制器，具有浮点运算功能，运行速度可达150mHz，具有快速的计算能力，适合复杂的算法计算。内部含有epwm模块和12位高速aDC模数转换器，不用单独另行设计，可以省去大量电路设计。
2软件设计
电源的控制软件需要完成电压的设定、输出电压的闭环调节、完成参数的采样、Spwm波的生成等工作，根据任务的要求，整个软件由主程序、Spwm波形产生程序、a/D采样程序、piD控制子程序等组成。
2.1主程序
主程序框图如图2所示，包括初始化和主循环两部分。初始化主要完成对软件变量和硬件端口及寄存器的初始设置。主循环主要完成参数的设置和显示，同时开放中断，期间响应中断事件，如aDC转换中断和定时器溢出中断等。
2.2Spwm波形的产生程序
基准正弦信号与三角载波信号进行比较，根据大小关系产生一组方波，三角载波频率一般远高于基准正弦波的频率，产生的这样的脉冲序列去控制单相逆变桥的四个iGBt的导通和关断，这样就形成了正弦脉宽调制波Spwm，基准正弦波的幅值的更改相应的会改变正弦脉冲的宽度，从而改变输出电压的幅值。在tmS320F28335处理器内部Rom中固化有正弦波形数值表，并利用处理器内部的定时器产生三角波，只要换算出一致的时间系数，周期的计算并更新比较寄存器的值，即可生成Spwm波。
2.3a/D转换程序
tmS320F28335有16通道的模数转换器aDC，精度可达12位，输入电压范围为0-3V，具有转换完成中断。可以连续转换或者单一启动转换，每次转换都会把转换结果写到结果寄存器中。其转换时间可达12.5mSpS，并具有采样保持器。实际使用中，只需要采样电压和电流，所以只需要对两个通道进行初始化。设计中采用单一启动转换模式，利用定时器产生周期性信号，在每个周期内进行对两个通道的启动、读取转换结果。
2.4piD控制子程序
电源正常工作输出的是稳定的正弦电压，为保证输出电压跟踪设定电压，需要加入适当的控制算法。由于计算周期及DSp运算频率的限制，太过复杂的算法一个周期内无法按时完成，设计中选用了经典的piD控制算法，算法简单，计算时间短，同时对经典piD控制算法进行了必要的优化措施，对积分系数采用变速的方法，同时增加了死区控制，输出增量最大、最小限制。图3中a、B为变速积分系数，e0为死区限幅值。
3试验结果
电源整机组装完成后，对电源的输出电压进行了测试，使用泰克tDS-1002数字示波器，测量波形如图4所示。电压有效值为115V，频率为400Hz。使用8903B音频分析仪测定输出波形失真度都小于1%。图5所示为电压正弦波的FFt分析，可以测量出其基波分量为400Hz。电源通过加载测试显示，负载特性好，电压输出波动小，响应速度快，指标完全满足实际需要。
4结语
采用DSp设计的逆变电源，解决了以前以模拟电路设计的逆变电源控制电路复杂，升级困难等突出问题。原来需要单独设计的三角波电路、pwm波电路、死区电路等均在一块DSp内部实现。这种数字化方案提高了电源设计和制造的灵活性，可以通过改进优化控制算法来改善逆变电源的输出波形品质。
参考文献
[1]刘向东.DSp技术原理与应用[m].北京：中国电力出版社，2007.
[2]刘金琨.先进piD控制matLaB仿真[m].北京：电子工业出版社，2004.
[3]曲学基，曲敬铠，于明扬.逆变技术基础及其应用[m].北京：电子工业出版社.2008.