一种基于混合层次包围盒的快速碰撞检测算法 被引量：21

1

作者 刘晓东 姚兰 +1 位作者 邵付东 王颖 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期141-144,157,共5页

提出了一种基于混合层次包围盒(BVH)的快速碰撞检测算法,它将固定方向凸包(FDH)包围盒与沿坐标轴方向的包围盒(AABB)相结合,吸收了基于图像的碰撞测算法的优点,利用了图形硬件的计算能力.算法在预处理阶段为待测物体的凸块构造FDH包围盒... 提出了一种基于混合层次包围盒(BVH)的快速碰撞检测算法,它将固定方向凸包(FDH)包围盒与沿坐标轴方向的包围盒(AABB)相结合,吸收了基于图像的碰撞测算法的优点,利用了图形硬件的计算能力.算法在预处理阶段为待测物体的凸块构造FDH包围盒树,然后在逐步求精的过程中遍历该树并进行初步碰撞检测,最后通过建立AABB包围盒快速设置视域参数,在对凸块绘制的同时进行精确求交,实时得到碰撞检测的结果.实验结果表明,所提算法可以较好地解决形状复杂刚体的实时碰撞检测问题,检测速度比经典算法RAPID和RECODE分别提高了约17%和20%. 展开更多

关键词 实时检测 层次包围盒 固定方向凸包 刚体碰撞

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具有摩擦的刚体碰撞 被引量：5

2

作者 郭吉丰 升谷保博 宫崎文夫 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期77-82,共6页

刚体碰撞是力学上的一个经典问题 ,但目前大都采用给定恢复系数进行分析的方法 ,本文则直接从两刚体碰撞时Newton第二定律出发 ,建立了计及摩擦的两刚体碰撞基本理论 ,并指出了以往研究通过给定恢复系数方法的错误之处。文中通过利用两... 刚体碰撞是力学上的一个经典问题 ,但目前大都采用给定恢复系数进行分析的方法 ,本文则直接从两刚体碰撞时Newton第二定律出发 ,建立了计及摩擦的两刚体碰撞基本理论 ,并指出了以往研究通过给定恢复系数方法的错误之处。文中通过利用两刚体接触相对变位加速度与碰撞力的关系 ,定义了法向等效质量 ,对二维平面碰撞 ,通过一些简单的比较和定义给出了各种碰撞状态的分类判别法 ,并给出了碰撞力和冲量的解析式。指出法向等效质量依赖于碰撞状态 ,在反向滑动和停止滑动这两状态下的法向等效质量是变化的 ,因此导致其恢复系数是变化的 ,这样 ,恢复系数不仅与接触力 (接触点情况 )有关 ,而且还与两刚体的运动和动力参数有关 ,同时给出各种碰撞状态下的恢复系数计算式。 展开更多

关键词 刚体碰撞 恢复系数 冲量 法向等效质量 牛顿第二定律

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轮-阜机构的动力学模拟

3

作者 袁迪 袁卫锋 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期659-665,共7页

受滚木运输的启发,设计了一种轮-阜复摆互动机构,通过在两个平面上分别构造摆轮和凸台阵列,可实现平面之间的平稳滑动。为了研究滑动中接触面间法向力和切向力的关系,建立了轮-阜机构的系统动力学微分方程,并基于Runge-Kutta方法提出一... 受滚木运输的启发,设计了一种轮-阜复摆互动机构,通过在两个平面上分别构造摆轮和凸台阵列,可实现平面之间的平稳滑动。为了研究滑动中接触面间法向力和切向力的关系,建立了轮-阜机构的系统动力学微分方程,并基于Runge-Kutta方法提出一种迭代算法对之求解,计算摆轮和凸台相互碰撞所产生的滑动阻力。数值仿真结果表明,合理设置轮-阜机构的几何参数,可以减少接触面相互滑动中的能量损耗,从而大幅提高法向载荷和等效切向阻力之间的比值。在理论分析的基础上,制造了相应的实物模型进行实验验证,结果显示该机构可以实现平稳的滑动,且切向驱动力可低于法向载荷的百分之一,从而验证了该机构的可行性。 展开更多

关键词 刚体碰撞 动力学仿真 轮-阜结构 RUNGE-KUTTA方法 摩擦副

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浅谈风压对窗的影响 被引量：1

4

作者 黄锋 《中国建筑金属结构》 2016年第9期50-55,共6页

窗在风压作用下,绕定轴旋转并发生碰撞,碰撞的反力作用在窗扇的旋转轴和联接部件上;旋转轴和联接部件是窗扇受到外力作用时的主要受力部件。本文从碰撞和联接强度入手,探讨了内平开窗、外平开窗和上悬窗在风压作用下,关键受力零件强度... 窗在风压作用下,绕定轴旋转并发生碰撞,碰撞的反力作用在窗扇的旋转轴和联接部件上;旋转轴和联接部件是窗扇受到外力作用时的主要受力部件。本文从碰撞和联接强度入手,探讨了内平开窗、外平开窗和上悬窗在风压作用下,关键受力零件强度的计算。 展开更多

关键词 刚体定轴旋转 刚体碰撞 旋转轴强度 铝型材联接处强度

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基于刚体碰撞理论的潜孔钻进系统能量传递分析 被引量：1

5

作者 吕闯 夏剑辉 +1 位作者 高波 徐雪锋 《凿岩机械气动工具》 2019年第3期54-57,共4页

潜孔钻进直接由活塞对钻头施加冲击能量,属于短杆冲击,类似刚体碰撞,应用应力波法对其能量传递过程进行分析局限性大,且较复杂。本文应用刚体碰撞理论对潜孔钻进系统的能量传递过程进行了分析,并对现有三种潜孔冲击器进行了能量传递对... 潜孔钻进直接由活塞对钻头施加冲击能量,属于短杆冲击,类似刚体碰撞,应用应力波法对其能量传递过程进行分析局限性大,且较复杂。本文应用刚体碰撞理论对潜孔钻进系统的能量传递过程进行了分析,并对现有三种潜孔冲击器进行了能量传递对比计算,其结果与实际情况基本一致。 展开更多

关键词 潜孔钻进 能量传递 刚体碰撞

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牛顿公式在刚体碰撞中的推广

6

作者 董连政 李凤祥 李静 《试验技术与试验机》 1996年第3期140-141,共2页

碰撞是工程和生活中常见的力学现象,一些教材^([1,2])定义恢复系数e等于两球相碰时恢复冲量I′与压缩冲量I大小之比,即e=I′/T (1)e由两碰撞物体的性质而定。I′和I指沿法向的冲量(这里和以下的法向均指接触点的公法线方向)。另一些教材... 碰撞是工程和生活中常见的力学现象,一些教材^([1,2])定义恢复系数e等于两球相碰时恢复冲量I′与压缩冲量I大小之比,即e=I′/T (1)e由两碰撞物体的性质而定。I′和I指沿法向的冲量(这里和以下的法向均指接触点的公法线方向)。另一些教材^([3,4])定义恢复系数e等于碰后与碰前的法向相对速度大小之比。即e=(U′_2-U′_1)/(U_1-U_2) (2)对于两球斜碰撞时,(1)、(2)式表法向分量。 展开更多

关键词 牛顿公式 刚体碰撞 力学

全文增补中

基于离散元的三球链碰撞过程分析

7

作者 陈源 黄涛 《武汉大学学报（工学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期120-123,共4页

采用离散元法研究一维球链的碰撞问题,并采用Fortran语言编制了相应的仿真程序,在此平台上研究一维球链碰撞的力学行为,将数值计算结果与理论分析结果进行比较,并探讨了质量比、刚度比对一维球链碰撞后速度分区的影响.计算结果表明,质... 采用离散元法研究一维球链的碰撞问题,并采用Fortran语言编制了相应的仿真程序,在此平台上研究一维球链碰撞的力学行为,将数值计算结果与理论分析结果进行比较,并探讨了质量比、刚度比对一维球链碰撞后速度分区的影响.计算结果表明,质量比对一维球链碰后的速度分区有较大影响,而刚度比则几乎不会影响碰撞后的速度分区.研究工作表明,离散元法处理多刚体碰撞问题具有高效率与灵活性,可以避免理论方法计算量大、且避免了运算量大、计算结果不稳定性等问题. 展开更多

关键词 刚体碰撞 一维球链 离散元 计算仿真

原文传递

桥梁结构地震碰撞分析模型的碰撞刚度计算方法研究 被引量：11

8

作者 许祥 鞠三 +3 位作者 刘伟庆 徐秀丽 李雪红 李枝军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第12期31-39,共9页

针对桥梁结构地震碰撞模拟问题,文中分别推导了基于波动理论的直杆共轴碰撞模型和基于接触单元法的刚体碰撞模型中相应的最大碰撞变形的计算式,并基于二者相等的关系给出了Kelvin模型和Hertz-damp模型中相应碰撞刚度的计算方法,并对所... 针对桥梁结构地震碰撞模拟问题,文中分别推导了基于波动理论的直杆共轴碰撞模型和基于接触单元法的刚体碰撞模型中相应的最大碰撞变形的计算式,并基于二者相等的关系给出了Kelvin模型和Hertz-damp模型中相应碰撞刚度的计算方法,并对所建议方法的合理性和精确度进行了验证分析。研究结果表明,文中建立方法计算的Kelvin模型的碰撞刚度数值明显小于较短主梁的轴向刚度,这一点与以前学者基于实测数据分析得到的结论相一致。数值分析结果表明,相比以前的碰撞刚度计算方法,采用本文建议的方法确定Hertz-damp模型的碰撞刚度时,可以显著提升其碰撞模拟精确度。 展开更多

关键词 桥梁 碰撞 KELVIN模型 Hertz-damp模型 直杆共轴碰撞模型 刚体碰撞模型 碰撞刚度

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刚体碰撞的Hertz接触力模型比较分析 被引量：12

9

作者 黄剑锋 余涛 陈江义 《机械设计与制造》 北大核心 2017年第8期28-30,共3页

对以Hertz接触理论为基础的四种接触力模型进行了比较分析,并通过两球一次对心碰撞过程数值模拟结果来进一步说明不同接触力模型的特性,仿真结果表明:与纯弹性接触力模型相比,Hunt-Crossley(H-C)接触力模型、Lankarani-Nikravesh(L-N)... 对以Hertz接触理论为基础的四种接触力模型进行了比较分析,并通过两球一次对心碰撞过程数值模拟结果来进一步说明不同接触力模型的特性,仿真结果表明:与纯弹性接触力模型相比,Hunt-Crossley(H-C)接触力模型、Lankarani-Nikravesh(L-N)接触力模型以及Flores接触力模型由于考虑了碰撞过程中的能量损失,因此更加符合实际碰撞情形。此外后三种接触力模型中,H-C接触力模型和L-N接触力模型更适合用来处理大恢复系数的碰撞问题。在分析间隙机构的动力学特性时,可以为接触力模型的合理选择提供依据。 展开更多

关键词 接触力模型 HERTZ接触理论 能量损失 多刚体碰撞

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一种基于图像的刚体碰撞检测 被引量：7

10

作者 宋永军 苏鸿根 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2004年第5期82-84,共3页

本文针对 3D运动模拟 ,详细讨论了在OpenGL中利用模板测试和深度测试进行碰撞检测的原理和方法。这种基于图像空间的碰撞检测方法 。

关键词 计算机图形学 刚体碰撞检测 图形硬件 图像空间 图像处理

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大规模刚体碰撞模拟技术在电影后期特效中的开发与应用(上) 被引量：2

11

作者 葛江 《影视制作》 2010年第1期37-41,共5页

随着科技的发展,计算机图形学的广泛应用,电影后期制作的新方法层出不穷,在很大程度上提高了中国电影制作水平。近些年来,以并行运算为主的新硬件得到了快速发展,对应的并行算法也随之衍生;并行运算在降低运算成本的基础上更提高了运算... 随着科技的发展,计算机图形学的广泛应用,电影后期制作的新方法层出不穷,在很大程度上提高了中国电影制作水平。近些年来,以并行运算为主的新硬件得到了快速发展,对应的并行算法也随之衍生;并行运算在降低运算成本的基础上更提高了运算效率。运算效率的提高和新物理模拟引擎的诞生使大规模刚体碰撞模拟成为现实,能够在电影后期制作过程中创作出过去难以想象的超现实模拟镜头,对进一步提高中国电影后期制作水平、丰富电影制作手段有很大的推动作用。 展开更多

关键词 并行运算 刚体碰撞检测 MAYA API CUDA Physx物理加速 引擎 平台软件 刚体碰撞系统

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一例刚体碰撞问题的错解与多解探析——谈角动量守恒定律的应用 被引量：3

12

作者 孟拥军 《物理教师》 北大核心 2016年第1期86-88,共3页

通过学生解答一题的错因分析,深入探讨应用角动量守恒定律时要注意的问题与应用技巧.

关键词 刚体碰撞问题 错解分析 多解探析

原文传递

大规模刚体碰撞模拟技术在电影后期特效中的开发与应用(上)

13

作者 葛江 《现代电影技术》 2010年第4期8-12,共5页

随着科技的发展,计算机图形学的广泛应用,电影后期制作中的新方法、新工艺层出不穷,在很大程度上提高了电影制作水平。近些年来,以并行运算为主的新硬件快速发展,对应的并行算法也随之衍生;并行运算在降低运算成本的基础上更提高了运算... 随着科技的发展,计算机图形学的广泛应用,电影后期制作中的新方法、新工艺层出不穷,在很大程度上提高了电影制作水平。近些年来,以并行运算为主的新硬件快速发展,对应的并行算法也随之衍生;并行运算在降低运算成本的基础上更提高了运算效率。运算效率的提高和新物理模拟引擎的诞生使大规模刚体碰撞模拟成为现实,能够在电影后期制作过程中创作出过去难以想象的超现实模拟镜头,对进一步提高中国电影后期制作水平、丰富电影制作手段有很大的推动作用。 展开更多

关键词 并行运算 刚体碰撞检测 MAYA API CUDA physx物理加速引擎 平台软件 刚体碰撞系统

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大规模刚体碰撞模拟技术在电影后期特效中的开发与应用(下)

14

作者 葛江 《影视制作》 2010年第2期33-37,共5页

随着科技的发展,计算机图形学的广泛应用,电影后期制作的新方法层出不穷,在很大程度上提高了中国电影制作水平。近些年来,以并行运算为主的新硬件得到了快速发展,对应的并行算法也随之衍生;并行运算在降低运算成本的基础上更提高了运算... 随着科技的发展,计算机图形学的广泛应用,电影后期制作的新方法层出不穷,在很大程度上提高了中国电影制作水平。近些年来,以并行运算为主的新硬件得到了快速发展,对应的并行算法也随之衍生;并行运算在降低运算成本的基础上更提高了运算效率。运算效率的提高和新物理模拟引擎的诞生使大规模刚体碰撞模拟成为现实,能够在电影后期制作过程中创作出过去难以想象的超现实模拟镜头,对进一步提高中国电影后期制作水平、丰富电影制作手段有很大的推动作用。 展开更多

关键词 并行运算 刚体碰撞检测 MAYA API CUDA Physx物理加速引擎 平台软件 刚体碰撞系统

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