关于“车灯线光源的优化设计”问题的光学思路 被引量：2

1

作者 唐武 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期71-73,共3页

本文运用光源的朗白定律、光线反射定律的向量方程、照度分布和同心光束等光学方法,并且对近似平行光束进行家散光束分析,讨论了车灯线光源的优化设计问题的解题思路。

关键词 朗向定律 平方反比定律 布给定律 照度 反射 “车灯线光源的优化设计” 光学

在线阅读 下载PDF 职称材料

车灯线光源的优化设计

2

作者 钱正平 蔡瑞初 +2 位作者 孙弘 梁满发 洪毅 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期134-137,133,共5页

本文研究了一车灯反射光在测试屏上的光强分布,并给出了在一定的设计规范下,使车灯线光源功率最小的设计方案。我们采用计算机作数值模拟,把线光源分割为点光源,将反射面划分成小块,求出点光源发出的光线经过小块反射到测试屏上的区域... 本文研究了一车灯反射光在测试屏上的光强分布,并给出了在一定的设计规范下,使车灯线光源功率最小的设计方案。我们采用计算机作数值模拟,把线光源分割为点光源,将反射面划分成小块,求出点光源发出的光线经过小块反射到测试屏上的区域位置和强度,经叠加得到该点光源在测试屏上的光强分布,最后求出线光源在该屏上的光强分布。利用以上方法,我们求得在同一设计规范下,线光源功率最小时的长度为3.98～4.02毫米。 展开更多

关键词 反射 数学模型 光强度 数值模拟 线光源 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

车灯线光源的优化设计 被引量：3

3

作者 王伟叶 姜文华 +1 位作者 吴家麒 曹沅 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期29-40,共12页

本文首先将车前灯线光源的优化设计问题通过合理的假设、近似和数学推理归结为一个求函数最值的模型,进而通过Matlab的符号计算和绘图功能求解。得到了切合实际的解答,其次对该长度的光源在测试屏上产生的反射光亮斑用两种不同的方法进... 本文首先将车前灯线光源的优化设计问题通过合理的假设、近似和数学推理归结为一个求函数最值的模型,进而通过Matlab的符号计算和绘图功能求解。得到了切合实际的解答,其次对该长度的光源在测试屏上产生的反射光亮斑用两种不同的方法进行了绘制,最后对题中所提及的设计规范进行了分析,阐述了其合理性。在第一个问题上我们将着眼点主要放在从光源上同一点出发经过直射或反射到达屏上某点(B或C)的光线的条数上,而忽略了其它因素诸如光程及入射角等带来的影响。运用空间解析几何中关于旋转抛物面的知识分别列出在FAB平面上和不在FAB平面上的反射光必须满足的方程,用Matlab求符号解,利用反射关系在光源上的点和镜面上的点之间作对应,进而画出函数图像来分析光线的条数多寡。在明确光源上每一点对光屏上 B、C点的"贡献"后构造合理的目标函数,用Matlab编程计算,画图求最大值。最后我们得到最合理的光源长度应为3.82毫米左右。针对第二个问题我们首先建立了三个关于光线传播和光线被截断时必须满足的条件的相关定理,然后采取了两种各有长处的描绘方法并用Matlab软件加以实现。其一是描点法,即在光源和抛物面上都每隔一定距离取出一个点进行计算。其二是线段法,线段法的理论根据是线段在抛物面上一点的反射下,投影在屏上图像仍然是线段而且保持线段上各点的比例不变,于是可以在镜面上取一些密集的点,将光源通过其中每一点的反射像叠加,就得到屏上的亮区。两张图在轮廓上是完全一致的,都是长约为6米,高约为2米的纺锤形。而前者在屏上光的强度方面能观察得更清晰,后者在速度和轮廓清晰度上更占优势。而对第三个问题即该设计规范合理性的分析,我们从三个不同的角度进行了探讨,其一是遭遇突发情况时汽车司机的反应,其二是在整个空间范围内的光强度,其三是光的强度分布。在模型的评价部分,我们对近似假设的合理性作了量化的分析,在光源长度假设上,我们结合实际对其合理性作了验证。最后还对模型的优缺点作了分析,并在一定程度上介绍了其推广前景。 展开更多

关键词 线光源 优化设计 非线性规划 数学模型 反射 MATLAB

在线阅读 下载PDF 职称材料

车灯线光源的优化设计问题 被引量：2

4

作者 董超平 萧楠 +1 位作者 晋磊 鲍炎红 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期48-56,共9页

本文针对车灯优化设计问题,在指定的测试方案下,给出了计算线光源长度2l的方法。首先我们利用光学知识和Mathematica计算得到B,C两点的光强E_B,E_C与线光源长度2l的关系,结合测试方案的要求,即E_B≥2E_0,E_C ≥E_0,且使线光源功率最小,... 本文针对车灯优化设计问题,在指定的测试方案下,给出了计算线光源长度2l的方法。首先我们利用光学知识和Mathematica计算得到B,C两点的光强E_B,E_C与线光源长度2l的关系,结合测试方案的要求,即E_B≥2E_0,E_C ≥E_0,且使线光源功率最小,由于e_B(x)和e_C(x)的显式表达式无法给出,故我们用数值方法求得最优线光源长度2l=3.7 mm。其次,我们使用计算机模拟技术作出了测试屏的亮区。最后,在对测试方案进行综合评价时发现,题设所给出测试方案有一定的优点,但仍有许多有待改进之处。 展开更多

关键词 线光源 优化设计 数学模型 非线性规划 反射 光强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

车灯线光源的优化设计模型 被引量：2

5

作者 张作启 韩芳 +1 位作者 陈焰周 陈士华 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期57-64,共8页

本文首先研究了车灯线光源上各点有效投射点集合变化的规律,进行了合理的区域划分;在此基础上,建立了问题的最小化模型,然后通过数形结合的方法,解得线光源最佳长度1=3.8mm和相应最小功率P_(min)=7210。在此最佳长度下,利用平面镜成像... 本文首先研究了车灯线光源上各点有效投射点集合变化的规律,进行了合理的区域划分;在此基础上,建立了问题的最小化模型,然后通过数形结合的方法,解得线光源最佳长度1=3.8mm和相应最小功率P_(min)=7210。在此最佳长度下,利用平面镜成像原理和Matlab软件,采用"模拟散斑"的方法,给出了反射光的亮区图形。该模型简单直观,亦可推广应用于太阳能热水器、电视机接收天线等相似领域。 展开更多

关键词 线光源 优化设计 数学模型 非线性规划 光强度 反射

在线阅读 下载PDF 职称材料

车灯线光源的优化设计方案 被引量：3

6

作者 薛武 杨铭和 倪冉 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期19-28,共10页

本问题是一个车灯线光源的优化设计问题。首先,我们建立了一个连续的数学模型来描述这个优化问题,此模型研究了线光源上任意一点发出的光线经过抛物面反射后到达光屏的情况,对于给定的考察点(B或C)得到一个联系该点与光的发射点,反射点... 本问题是一个车灯线光源的优化设计问题。首先,我们建立了一个连续的数学模型来描述这个优化问题,此模型研究了线光源上任意一点发出的光线经过抛物面反射后到达光屏的情况,对于给定的考察点(B或C)得到一个联系该点与光的发射点,反射点这3 个点关系的方程组。由于光在传播过程中会有发散的现象,我们用Jacobi行列式做了一个变换来描述这种散射。根据C点的光强度必须大于一个确定的值(文中设为1),B点的光强度必须大于该值的2倍的约束条件将这个问题抽象成一个非线性规划问题。由于解非线性规划问题是很复杂的过程,我们选择了将连续模型简化成一个离散模型。但是离散模型将光离散成一条一条光线时,一般不能考虑光在传播过程中的散射问题。根据我们连续模型中用Jacobi行列式算出的结果知可以考虑光在传播过程中的散射问题,但是Jacobi行列式是很难求出来的,为了解决这个困难我们将光的散射用连续的方法做了一个简化。简化的方法是用向量投影的方法粗略作出了两个面积微元之间的关系,从而得到了光线打在光屏上的散射效果与光线的起始单位方向向量和该光线经抛物面反射时的反射点的坐标的关系。运用以上的离散模型的算法,得到最优的线光源长度为3.39mm。 展开更多

关键词 线光源 优化设计 数学模型 非线性规划 反射 Jocobi行列式 离散模型 向量投影 光强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

关于车灯线光源优化设计的离散化解法 被引量：1

7

作者 张燕新 傅士太 《南京师大学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2004年第1期33-36,共4页

讨论了车灯制造中一个重要的细节问题———车灯线光源的最优化设计 .用离散化的方法来求解并且得到了最优长度 ,并在此基础上用计算机模拟出线光源上每个点经过反射面反射到达测试屏上的反射亮点 ,然后用Matlab画出此反射区域 .最后 ,... 讨论了车灯制造中一个重要的细节问题———车灯线光源的最优化设计 .用离散化的方法来求解并且得到了最优长度 ,并在此基础上用计算机模拟出线光源上每个点经过反射面反射到达测试屏上的反射亮点 ,然后用Matlab画出此反射区域 .最后 ,对该设计规范的合理性进行了分析以及在认为可能的情况之下进行的修改意见 . 展开更多

关键词 车灯制造 线光源 最优化设计 离散化解法 MATLAB

在线阅读 下载PDF 职称材料

车灯线光源的优化设计

8

作者 齐行行 严畅 叶颖梁 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2003年第3期244-246,共3页

讨论了有关车灯设计的数学模型.并提出光强的评判标准.同时运用了光路可逆的原理化简问题.以计算机模拟出的光斑图为基础,进一步讨论了光斑的性质及车灯设计的优劣,并提出了解决方案.

关键词 车灯 线光源 优化设计

在线阅读 下载PDF 职称材料

车灯线光源设计中有关参数的计算

9

作者 齐松茹 杨圣宏 《重庆工学院学报》 2005年第11期9-12,共4页

在进行车灯线光源的优化设计时,需要计算有关的参数.在标准情形下,计算了直射光总功率与反射光总功率之比和测试屏上直射光的亮区,并绘出亮区图形;计算了测试屏上反射光(只考虑一次反射)的亮区,并绘出其图形.给出了计算过程,并用MATLAB... 在进行车灯线光源的优化设计时,需要计算有关的参数.在标准情形下,计算了直射光总功率与反射光总功率之比和测试屏上直射光的亮区,并绘出亮区图形;计算了测试屏上反射光(只考虑一次反射)的亮区,并绘出其图形.给出了计算过程,并用MATLAB软件计算出结果,绘出图形. 展开更多

关键词 车灯 线光源设计 参数计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

车灯灯丝长度优化设计的数学模型和数值模拟 被引量：7

10

作者 谭永基 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期65-70,共6页

本文对在车灯反射光满足一定设计规范的前提下优化车灯灯丝长度的问题建立了基于光线跟踪和基于反射点轨迹分析的两类优化模型,并对模型的数值模拟和数值求解进行了讨论。本文还对出现的其他模型进行了评述。

关键词 车灯 灯丝长度 优化设计 数值模拟 数学模型 反射 线光源 光强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

车灯光源优化问题的探讨 被引量：2

11

作者 严祥 张歆华 +1 位作者 黄亮 宋宝瑞 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期41-47,共7页

本文讨论了在一定的光源设计前提下,光照强度及其分布所满足的规律,并在此基础上,分析了车灯线光源的优化设计的途径。在分析的方法上,我们侧重于计算机数值模拟辅以理论推导,提出了一系列创新的技术,用以克服离散途径解决连续问题时所... 本文讨论了在一定的光源设计前提下,光照强度及其分布所满足的规律,并在此基础上,分析了车灯线光源的优化设计的途径。在分析的方法上,我们侧重于计算机数值模拟辅以理论推导,提出了一系列创新的技术,用以克服离散途径解决连续问题时所遇到的困难。在基本的方法上,我们将线光源用离散的点光源逼近,将抛物面离散为网格。这里我们从法向量变化率出发。提出按曲率划分而非单纯尺寸长度划分,大大提高了模拟精度。在处理离散条件下点线相交时,我们引入了连通集这一重要概念,以克服(屏上点,光源)1—>(抛面面上点)映射时的多值性,解决了因细分抛物面而产生的多重光路的问题。在实现过程中,我们应用了广度优先的线性复杂度算法,使计算效率一跃提升了近5000倍。在解决多点采样问题时,我们又开发了并行连通集算法,减少了串行算法的重复计算,使计算速度加快了近2000倍。在验证模型合理性和进行数据分析时,在第一题中我们着重于收敛的程度问题,并证明我们的模型是稳定的,能克服误差的影响;第二小题中,我们着重分析光强分布的合理性问题,并结合第三小题的要求,对图象进行分析,最终得出题目中的设计规范是符合实际应用需要的,并且光源消耗很优化,光强分布合理。 展开更多

关键词 线光源 优化设计 数学模型 非线性规划 反射 算法 光强度

在线阅读 下载PDF 职称材料

2002高教社杯全国大学生数学建模竞赛 被引量：2

12

作者 姜启源 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第5期1-18,共18页

由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办的2002高教社杯全国大学生数学建模竞赛,于2002年9月20日至23日举行,来自全国30省(市、自治区)及香港的572所院校的4448队(其中大专组914队)参加了这项通讯比赛,比去年529所院校的3887... 由教育部高教司和中国工业与应用数学学会共同主办的2002高教社杯全国大学生数学建模竞赛,于2002年9月20日至23日举行,来自全国30省(市、自治区)及香港的572所院校的4448队(其中大专组914队)参加了这项通讯比赛,比去年529所院校的3887队又有较大发展。 展开更多

关键词 2002高社杯全国大学生数学建模竞赛 “车灯线光源的优化设计” “彩票中心数学” “赛程安排” 获奖名单

在线阅读 下载PDF 职称材料