多维矢量矩阵变换域的运动矢量估计

为了实现对视频中运动目标的运动矢量估计,建立了多维矢量矩阵变换域运动估计系统,在变换域对运动视频中运动目标形成的多维能量集中平面进行研究。首先,介绍了多维矢量矩阵理论、变换理论以及运动目标在变换域形成能量集中平面的理论推导;然后,采用平面拟合的方法,求取运动矢量的大小;最后,分析对比了几种方法的效果和迭代速度。实验结果表明:多维矢量矩阵变换域的运动平面拟合方法估计的运动矢量精度达到10^-2 pixel,提供了一种变换域运动矢量估计的高精度方法。     

定轴转动中打击中心位置分析

刚体定轴转动的打击中心是一个很重要的力学概念,但在很多《大学物理》教材中都没有介绍.本文以一根质量均匀分布的细杆绕端点作定轴转动为例,首先从动力学的角度,分析刚体的受力和力矩,根据动力学方程,分别计算出打击中心位置;然后从运动学角度出发,以转轴O点的切向速度和切向加速度等于零为条件,再分别寻找打击中心的位置.计算结果表明:上述4种方法得出的刚体打击中心位置是相同的.最后简介刚体打击中心在体育运动、日常生活中一些应用.     

内孤立波作用下潜深对潜体运动响应和载荷特性的影响研究

内孤立波常发生于海洋密度跃层, 因其峰高谷深、携带能量巨大, 在传播过程中会导致跃层上下的海水流动呈现剪切状态, 并引起突发性的强流. 潜体在水下悬停时极有可能会遭遇内孤立波, 由于内孤立波的流场特性, 置于跃层上下的悬浮潜体所产生运动响应和水动力载荷变化不尽相同, 甚者会出现掉深现象. 为探究潜深对波体耦合作用的影响, 基于不可压缩N-S方程和mKdV理论, 采用速度入口造波, 结合重叠网格技术和流固耦合方法, 建立了分层流中内孤立波耦合水下潜体多自由度运动的数值模型, 通过该模型分析了不同潜深下悬浮潜体的运动响应和载荷特性. 结果表明: 在内孤立波作用下, 位于密度跃层上方和跃层中的潜体顺着波的前进方向运动, 先下沉后抬升, 位于跃层下方的潜体则会逆流持续下沉; 潜体与波面的垂向距离越小, 对其纵荡、垂荡和速度的影响越显著, 而位于密度跃层中的潜体在分界面处沿着波形运动, 其运动响应和载荷变化受影响较小; 潜体在跃层上、下流体中所受水平力的方向相反, 水平力峰值小于垂向力峰值, 且位于跃层下方的潜体一直受到低头力矩, 最终导致掉深.      

双稳态压电俘能器的簇发振荡与俘能效率分析

本文从理论上分析了双稳态压电俘能器在高频激励下的动力学行为和低频激励下的簇发振荡, 旨在为系统找到多条高能轨道从而提高俘能效率. 首先, 介绍了双稳态压电俘能器的结构以及一般模型. 与工程上研究俘能器的目的不同, 本文主要从动力学方面分析了俘能器的运动, 电压输出与效率, 包括高频激励下系统的低能阱内周期运动、阱间混沌运动等, 并说明了单个低频激励下双稳态压电俘能器会在阱间高能轨道上发生簇发振荡, 但在阱内低能轨道上只做周期运动. 同时, 结合振幅以及势阱深度等因素对簇发振荡的存在性和强度进行分析. 为了说明高能轨道与低能轨道对系统俘能效率的影响, 讨论了不同的等效阻尼、负载电阻下俘能器输出电压的变化, 找到了最优匹配. 最后, 对于多个低频外激励的情况, 从不同的轨道组合模式上得到了双高能簇发振荡模式输出的电压最大, 其次是单高能簇发振荡与单低能周期振荡的组合模式, 输出电压最低的是双低能周期振荡模式. 并与单个外激励进行对比, 表现了多个激励的良好性能.      

跨学科教学:大学物理教学范式的转变

本文从科学发展的趋势、国外大学理科教育的角度、我国大学物理教学的传统以及当今社会对具有跨学科研究能力人才需求的视角,讨论了在大学物理教学中跨学科教学的内涵、价值、范式、理念、领域、途径与方法,给出了跨学科联系的实例.     

分段滤波用于消除脉搏血氧检测中多种运动干扰的研究

脉搏血氧饱和度检测仪可以无损、实时地检测动脉血液中的含氧百分比,从而快速对人体的呼吸状况以及心肺功能作出判断,但其检测精度极易受到测试部位运动的影响.人体测试部位的运动大致可以分为突发性运动干扰以及周期性的运动干扰.突发性干扰表现在局部脉搏波的波形突变上,而周期性的干扰体现在多个局部脉搏波的波形的周期性变化上.文章有针对性地提出了一种将微分阈值分段与迭带中值滤波相结合的方法来剔除突发扰动的方法,并且在上诉方法上再加上一级多点移动平滑以消除周期性运动干扰.实验证明该方法在消除多种运动伪差上有着较好的效果,且该方法计算简单,易于实现,有着一定的实际应用价值.     

直线型动态几何

中考要求 把全等、相似的计算和证明通过运动变化,使之转化为探究和开放性问题,主要考查学生的猜想、探究和逻辑推理能力,培养学生的分析问题和解决问题的能力.直线型动态几何是近几年各地中考命题的热点和亮点.     

电磁阻尼落体运动实验仪研究

设计了电磁阻尼落体实验仪,可以定量研究受电磁阻尼的落体运动过程,在不同的阻尼条件下验证速度和路程公式,并计算出阻尼系数.     

双动点中的分类思想

分类是一种重要的数学思想方法,平面图形中双点运动时,常有某个元素不能确定,需作分类处理.     

绳系小球上升最高点速度参数的设置

在高中阶段学生所学习的曲线运动中,竖直面内的圆周运动比较典型、综合的运动,其运动过程存在较多变数和不确定性.绳系小球或者单轨光滑内侧的物体在竖直面内的圆周运动,是学习圆周运动知识过程中一个难点.其中的变数和不确定性是由设置竖直面内最低点的速度大小不同所决定的.不同的速度大小就会有不同的运动过程,比如是一般的摆动、完整的圆周运动还是圆周运动与斜上抛运动结合,求解最大高度时的方法大不相同.下面通过分析例题,总结求最大高度的方法,讨论不同难易度的题目应如何设置最低点的速度大小.