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飞行器智能蒙皮异质多层电路制造技术进展
1
作者
戈家影
文钧民
+1 位作者
叶冬
黄永安
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2024年第13期68-83,共16页
智能蒙皮在飞行器承载结构蒙皮表面集成异质多功能电路系统,是实现未来变体飞行器“Fly-by-Feel”的使能技术。飞行器智能蒙皮涉及多功能分布式传感系统、共形天线、频率选择表面、防/除冰等功能模块,这提升了飞行器态势感知能力并促进...
智能蒙皮在飞行器承载结构蒙皮表面集成异质多功能电路系统,是实现未来变体飞行器“Fly-by-Feel”的使能技术。飞行器智能蒙皮涉及多功能分布式传感系统、共形天线、频率选择表面、防/除冰等功能模块,这提升了飞行器态势感知能力并促进其结构向轻量化发展,其技术关键在于复杂3D结构表面异质多层电路的成型制造。针对智能蒙皮多功能电路制造难题,本文对不同种类曲面功能单元制造中的难点进行详细分析,并对比阐述适用于不同类型结构的制造技术,包括共形打印、通孔互联、曲面贴装、薄膜制备等。最后总结和展望了智能蒙皮异质多层电路制造技术面临的挑战和潜在解决方案,为下一代飞行器智能蒙皮制造技术的突破提供有益的参考。
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关键词
智能蒙皮
多层电路
共形打印
通孔互连
曲面贴装
薄膜制备
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职称材料
求解燃气轮机制造车间调度的混合和声搜索算法
2
作者
李明辉
石宇强
+1 位作者
石小秋
李佳
《工业工程》
2024年第3期106-113,共8页
燃气轮机生产属于典型的离散型制造,其多品种小批量的生产特点给车间作业调度带来挑战,导致企业生产效率低下,不能满足产品交货期。因和声搜索算法结构简单易操作,常用于解决此类作业车间调度问题。然而传统和声搜索算法收敛速度较慢,...
燃气轮机生产属于典型的离散型制造,其多品种小批量的生产特点给车间作业调度带来挑战,导致企业生产效率低下,不能满足产品交货期。因和声搜索算法结构简单易操作,常用于解决此类作业车间调度问题。然而传统和声搜索算法收敛速度较慢,易陷入局部最优。本文构建以最小化最大完工时间为目标的燃气轮机制造车间调度数学模型,提出一种离散型改进多种群混合和声搜索算法进行求解。结合和声搜索算法与变邻域搜索算法的优点,采用基于工序的编码方式进行编码,在种群更新部分引入模拟退火的Metropolis接受准则,提高种群多样性;提出自适应的记忆库保留概率和音调调节率来调节参数,以提高算法的全局寻优能力;加入变邻域搜索以提高算法的收敛速度。通过性能测试及实例验证表明,相较于已有算法,所提算法具有更好的性能。
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关键词
燃气轮机制造车间调度
和声搜索算法(HS)
变邻域搜索(VNS)
METROPOLIS准则
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职称材料
车间绿色调度研究综述
3
作者
高亮
余飞
卢超
《国防科技大学学报》
北大核心
2025年第2期1-23,共23页
随着制造业的蓬勃发展,环境污染和资源短缺等问题逐渐凸显,严重影响了社会的可持续发展。因此,制造业节能减排转型是全球绿色低碳发展的必然要求。而生产调度作为制造系统中最重要的环节之一,可通过资源的合理分配来实现制造系统运行的...
随着制造业的蓬勃发展,环境污染和资源短缺等问题逐渐凸显,严重影响了社会的可持续发展。因此,制造业节能减排转型是全球绿色低碳发展的必然要求。而生产调度作为制造系统中最重要的环节之一,可通过资源的合理分配来实现制造系统运行的高效化和绿色化。在绿色制造的背景下,车间绿色调度已成为生产调度领域的研究热点。为此,拟从并行机绿色调度问题、流水车间绿色调度问题、作业车间绿色调度问题、柔性作业车间绿色调度问题以及分布式车间绿色调度问题多个方面,对2018年至今的研究成果进行系统性的综述,总结现有研究的不足,指出未来的研究方向。
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关键词
车间调度
绿色调度
智能制造
优化算法
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职称材料
柔性作业车间调度问题的课程强化学习算法
4
作者
卢超
肖洋
+1 位作者
张彪
高亮
《国防科技大学学报》
北大核心
2025年第2期49-59,共11页
针对深度强化学习在柔性作业车间调度问题上泛化能力不足的问题,提出结合课程学习和深度强化学习的方法。通过动态调整训练实例难度,重点增强最难实例的训练,以适应不同数据分布,避免学习过程中的遗忘问题。仿真测试结果表明,算法在未...
针对深度强化学习在柔性作业车间调度问题上泛化能力不足的问题,提出结合课程学习和深度强化学习的方法。通过动态调整训练实例难度,重点增强最难实例的训练,以适应不同数据分布,避免学习过程中的遗忘问题。仿真测试结果表明,算法在未经训练的大规模问题和基准数据集上保持了不错的性能。在2种人造分布的4个未训练大规模问题上取得了更好的性能表现。相较于精确方法和元启发式方法,对于计算量较大的问题实例,能快速地获得质量不错的解。同时算法可以适应不同的数据分布的柔性作业车间调度问题,具有较快收敛速度和较好泛化能力。
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关键词
柔性作业车间调度
深度强化学习
课程学习
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职称材料
液滴撞击柔性基底研究进展
被引量:
1
5
作者
许勇琪
彭泽瑞
周新平
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1529-1539,共11页
液滴撞击固体基底现象广泛存在于自然界、日常生活及工业生产中.在多数液滴撞击场景中,固体基底可以近似地视为理想刚性基底.然而在一些场景中,具有较小杨氏模量或者几何结构为薄壁或细长类的固体基底在受到液滴撞击后会产生明显的变形...
液滴撞击固体基底现象广泛存在于自然界、日常生活及工业生产中.在多数液滴撞击场景中,固体基底可以近似地视为理想刚性基底.然而在一些场景中,具有较小杨氏模量或者几何结构为薄壁或细长类的固体基底在受到液滴撞击后会产生明显的变形,而固体基底的形变反过来又会影响液滴的动力学行为.相比于刚性基底情况,液滴与柔性基底的耦合作用可能会引发新的动力学现象和机制.因此,柔性基底液滴撞击动力学的研究很有意义,也成为一些学者当前关注的研究焦点之一.根据几何结构的特点,柔性基底可以分为柔性体、柔性面和柔性杆3种类型.文章据此分类介绍与这3类柔性基底相关的液滴撞击动力学的研究进展.柔性基底的可变形性是导致其液滴动力学与刚性基底液滴动力学存在差异的根本原因.现有的研究表明,基底柔性对液滴撞击的接触时间、最大铺展因子、气泡捕获、回弹和溅射等方面均存在着影响,其中关于接触时间及溅射方面的结论可能为制造防水、抗冰和防溅射材料提供新思路.
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关键词
液滴撞击
柔性基底
流固耦合
基底形变
杨氏模量
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职称材料
仿生类弧形层级蜂窝结构的耐撞性研究
6
作者
李响
李宁创
+2 位作者
孙爽
付君健
文康
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2024年第19期63-70,共8页
蜂窝结构是目前应用最广泛的吸能结构之一,以益母草根茎、四方竹及蛛网为仿生原型,仿生设计一种类弧形层级蜂窝结构。采用简化超折叠单元理论推导出仿生类弧形层级蜂窝结构在轴向冲击载荷下平均碰撞力的解析值,通过数值模拟的方法验证...
蜂窝结构是目前应用最广泛的吸能结构之一,以益母草根茎、四方竹及蛛网为仿生原型,仿生设计一种类弧形层级蜂窝结构。采用简化超折叠单元理论推导出仿生类弧形层级蜂窝结构在轴向冲击载荷下平均碰撞力的解析值,通过数值模拟的方法验证了理论值的准确性,分析了层级数量与尺寸参数对结构耐撞性的影响。研究结果表明,增加层级数量可以有效降低类弧形蜂窝结构的峰值碰撞力,同时也可大幅度提高结构的平均碰撞力,1级与2级结构的平均碰撞力相比0级提升明显,分别提高了25.46%和29.98%;增加壁厚与壁长可以明显改善结构的耐撞性,其中,壁厚对结构平均碰撞力和比吸能的影响更加显著。
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关键词
类弧形蜂窝
仿生
层级
轴向压缩
耐撞性
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职称材料
机器人轮带磨削的重力补偿设计及加工工艺(特邀)
7
作者
彭纪有
郭兵
+4 位作者
王士辉
聂华海
孟变变
赵清亮
赵欢
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期1-12,共12页
机器人辅助轮带磨削是一种基于计算机控制光学成形技术的确定性加工方法,具有成本低、柔性好、智能程度高且操作空间大的优点,因此机器人辅助轮带磨削作为一种较低成本的高精度、多自由度加工方法逐渐受到关注。文中介绍了所设计的机器...
机器人辅助轮带磨削是一种基于计算机控制光学成形技术的确定性加工方法,具有成本低、柔性好、智能程度高且操作空间大的优点,因此机器人辅助轮带磨削作为一种较低成本的高精度、多自由度加工方法逐渐受到关注。文中介绍了所设计的机器人辅助轮带磨削系统结构及其加工原理,装置通过气动系统进行输出压力的柔顺控制。研究了任意加工姿态下机器人辅助轮带磨削中的恒力加载问题,分析了轮带磨削工具悬臂组件重力分量对其末端输出接触力的影响,建立了末端执行器的重力分量模型,并提出了基于姿态传感器的重力补偿控制方法,能够实现0~63 N范围内的恒力控制,并且最大压力波动小于1.82%,重力补偿系统的响应时间小于300 ms,实现了轮带磨削工具在任意姿态下的恒力加载。最后,根据Hertz接触理论和Preston方程完成了磨削工具在工件接触区域内的压强分布和速度分布分析,建立了轮带磨削工具的去除函数模型,并对碳化硅曲面与硫化锌非球面进行修形磨削实验,验证了装置加工的稳定性。
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关键词
机器人辅助加工
轮带磨削
重力补偿
去除函数
碳化硅曲面
硫化锌非球面
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职称材料
题名
飞行器智能蒙皮异质多层电路制造技术进展
1
作者
戈家影
文钧民
叶冬
黄永安
机构
华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室
出处
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2024年第13期68-83,共16页
基金
国家重点研发计划(2021YFB3200700)
国家自然科学基金(52188102,11932009)。
文摘
智能蒙皮在飞行器承载结构蒙皮表面集成异质多功能电路系统,是实现未来变体飞行器“Fly-by-Feel”的使能技术。飞行器智能蒙皮涉及多功能分布式传感系统、共形天线、频率选择表面、防/除冰等功能模块,这提升了飞行器态势感知能力并促进其结构向轻量化发展,其技术关键在于复杂3D结构表面异质多层电路的成型制造。针对智能蒙皮多功能电路制造难题,本文对不同种类曲面功能单元制造中的难点进行详细分析,并对比阐述适用于不同类型结构的制造技术,包括共形打印、通孔互联、曲面贴装、薄膜制备等。最后总结和展望了智能蒙皮异质多层电路制造技术面临的挑战和潜在解决方案,为下一代飞行器智能蒙皮制造技术的突破提供有益的参考。
关键词
智能蒙皮
多层电路
共形打印
通孔互连
曲面贴装
薄膜制备
Keywords
Smart skin
Multilayer circuits
Conformal printing
Via-hole interconnection
Curved surface attach
Film fabrication
分类号
V26 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
V46 [航空宇航科学与技术—航空宇航制造工程]
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职称材料
题名
求解燃气轮机制造车间调度的混合和声搜索算法
2
作者
李明辉
石宇强
石小秋
李佳
机构
西南
科技
大学
制造
科学与工程学院
华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室
出处
《工业工程》
2024年第3期106-113,共8页
基金
四川省自然科学基金资助项目(2023NSFSC0507)
“智能制造装备与技术全国重点实验室”(华中科技大学)开放课题资助项目(IMETKF2023026)。
文摘
燃气轮机生产属于典型的离散型制造,其多品种小批量的生产特点给车间作业调度带来挑战,导致企业生产效率低下,不能满足产品交货期。因和声搜索算法结构简单易操作,常用于解决此类作业车间调度问题。然而传统和声搜索算法收敛速度较慢,易陷入局部最优。本文构建以最小化最大完工时间为目标的燃气轮机制造车间调度数学模型,提出一种离散型改进多种群混合和声搜索算法进行求解。结合和声搜索算法与变邻域搜索算法的优点,采用基于工序的编码方式进行编码,在种群更新部分引入模拟退火的Metropolis接受准则,提高种群多样性;提出自适应的记忆库保留概率和音调调节率来调节参数,以提高算法的全局寻优能力;加入变邻域搜索以提高算法的收敛速度。通过性能测试及实例验证表明,相较于已有算法,所提算法具有更好的性能。
关键词
燃气轮机制造车间调度
和声搜索算法(HS)
变邻域搜索(VNS)
METROPOLIS准则
Keywords
gas turbine manufacturing workshop scheduling
harmony search(HS)algorithm
variable neighborhood search(VNS)
Metropolis rules
分类号
F406.2 [经济管理—产业经济]
TH186 [机械工程—机械制造及自动化]
F273 [经济管理—企业管理]
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职称材料
题名
车间绿色调度研究综述
3
作者
高亮
余飞
卢超
机构
华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室
中国地质
大学
(武汉)计算机学院
出处
《国防科技大学学报》
北大核心
2025年第2期1-23,共23页
基金
国家自然科学基金资助项目(51825502,52175490,51805495)
湖北省重点研发计划资助项目(2022BAD121)。
文摘
随着制造业的蓬勃发展,环境污染和资源短缺等问题逐渐凸显,严重影响了社会的可持续发展。因此,制造业节能减排转型是全球绿色低碳发展的必然要求。而生产调度作为制造系统中最重要的环节之一,可通过资源的合理分配来实现制造系统运行的高效化和绿色化。在绿色制造的背景下,车间绿色调度已成为生产调度领域的研究热点。为此,拟从并行机绿色调度问题、流水车间绿色调度问题、作业车间绿色调度问题、柔性作业车间绿色调度问题以及分布式车间绿色调度问题多个方面,对2018年至今的研究成果进行系统性的综述,总结现有研究的不足,指出未来的研究方向。
关键词
车间调度
绿色调度
智能制造
优化算法
Keywords
shop scheduling
green scheduling
intelligent manufacturing
optimization algorithm
分类号
TH186 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
柔性作业车间调度问题的课程强化学习算法
4
作者
卢超
肖洋
张彪
高亮
机构
中国地质
大学
(武汉)计算机学院
聊城
大学
计算机学院
华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室
出处
《国防科技大学学报》
北大核心
2025年第2期49-59,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(52175490,51805495,52175490)
湖北省重点研发计划资助项目(2022BAD121)。
文摘
针对深度强化学习在柔性作业车间调度问题上泛化能力不足的问题,提出结合课程学习和深度强化学习的方法。通过动态调整训练实例难度,重点增强最难实例的训练,以适应不同数据分布,避免学习过程中的遗忘问题。仿真测试结果表明,算法在未经训练的大规模问题和基准数据集上保持了不错的性能。在2种人造分布的4个未训练大规模问题上取得了更好的性能表现。相较于精确方法和元启发式方法,对于计算量较大的问题实例,能快速地获得质量不错的解。同时算法可以适应不同的数据分布的柔性作业车间调度问题,具有较快收敛速度和较好泛化能力。
关键词
柔性作业车间调度
深度强化学习
课程学习
Keywords
flexible job shop scheduling
deep reinforcement learning
curriculum learning
分类号
TH165 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
液滴撞击柔性基底研究进展
被引量:
1
5
作者
许勇琪
彭泽瑞
周新平
机构
华中科技大学
机械科学与工程学院
华中科技大学
航空航天学院
华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第6期1529-1539,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(12372263)。
文摘
液滴撞击固体基底现象广泛存在于自然界、日常生活及工业生产中.在多数液滴撞击场景中,固体基底可以近似地视为理想刚性基底.然而在一些场景中,具有较小杨氏模量或者几何结构为薄壁或细长类的固体基底在受到液滴撞击后会产生明显的变形,而固体基底的形变反过来又会影响液滴的动力学行为.相比于刚性基底情况,液滴与柔性基底的耦合作用可能会引发新的动力学现象和机制.因此,柔性基底液滴撞击动力学的研究很有意义,也成为一些学者当前关注的研究焦点之一.根据几何结构的特点,柔性基底可以分为柔性体、柔性面和柔性杆3种类型.文章据此分类介绍与这3类柔性基底相关的液滴撞击动力学的研究进展.柔性基底的可变形性是导致其液滴动力学与刚性基底液滴动力学存在差异的根本原因.现有的研究表明,基底柔性对液滴撞击的接触时间、最大铺展因子、气泡捕获、回弹和溅射等方面均存在着影响,其中关于接触时间及溅射方面的结论可能为制造防水、抗冰和防溅射材料提供新思路.
关键词
液滴撞击
柔性基底
流固耦合
基底形变
杨氏模量
Keywords
drop impact
flexible substrate
fluid-structure interaction
substrate deformation
Young's modulus
分类号
O359 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
仿生类弧形层级蜂窝结构的耐撞性研究
6
作者
李响
李宁创
孙爽
付君健
文康
机构
三峡
大学
水电机械设备设计与维护湖北省
重点
实验室
三峡
大学
机械与动力学院
三峡
大学
石墨增材
制造
技术
与
装备
湖北省工程研究中心
黑旋风锯业股份有限公司
华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室
出处
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2024年第19期63-70,共8页
基金
国家自然科学基金(51305232,52475267)
水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室(三峡大学)开放基金项目(2021KJX08)
+2 种基金
三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心开放基金项目(HRCGAM202108)
2024年三峡大学挑战杯类科研项目(2024BKZX18)
智能制造装备与技术国家重点实验室开放基金(IMETKF2023016)。
文摘
蜂窝结构是目前应用最广泛的吸能结构之一,以益母草根茎、四方竹及蛛网为仿生原型,仿生设计一种类弧形层级蜂窝结构。采用简化超折叠单元理论推导出仿生类弧形层级蜂窝结构在轴向冲击载荷下平均碰撞力的解析值,通过数值模拟的方法验证了理论值的准确性,分析了层级数量与尺寸参数对结构耐撞性的影响。研究结果表明,增加层级数量可以有效降低类弧形蜂窝结构的峰值碰撞力,同时也可大幅度提高结构的平均碰撞力,1级与2级结构的平均碰撞力相比0级提升明显,分别提高了25.46%和29.98%;增加壁厚与壁长可以明显改善结构的耐撞性,其中,壁厚对结构平均碰撞力和比吸能的影响更加显著。
关键词
类弧形蜂窝
仿生
层级
轴向压缩
耐撞性
Keywords
Arc-like honeycomb
Bionics
Hierarchy
Axial compress
Crashworthiness
分类号
U461.91 [机械工程—车辆工程]
V214 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
O34 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
机器人轮带磨削的重力补偿设计及加工工艺(特邀)
7
作者
彭纪有
郭兵
王士辉
聂华海
孟变变
赵清亮
赵欢
机构
哈尔滨工业
大学
机电工程学院精密工程研究所
华中科技大学智能制造装备与技术全国重点实验室
出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第9期1-12,共12页
基金
智能制造装备与技术全国重点实验室开放课题(IMETKF2023005)。
文摘
机器人辅助轮带磨削是一种基于计算机控制光学成形技术的确定性加工方法,具有成本低、柔性好、智能程度高且操作空间大的优点,因此机器人辅助轮带磨削作为一种较低成本的高精度、多自由度加工方法逐渐受到关注。文中介绍了所设计的机器人辅助轮带磨削系统结构及其加工原理,装置通过气动系统进行输出压力的柔顺控制。研究了任意加工姿态下机器人辅助轮带磨削中的恒力加载问题,分析了轮带磨削工具悬臂组件重力分量对其末端输出接触力的影响,建立了末端执行器的重力分量模型,并提出了基于姿态传感器的重力补偿控制方法,能够实现0~63 N范围内的恒力控制,并且最大压力波动小于1.82%,重力补偿系统的响应时间小于300 ms,实现了轮带磨削工具在任意姿态下的恒力加载。最后,根据Hertz接触理论和Preston方程完成了磨削工具在工件接触区域内的压强分布和速度分布分析,建立了轮带磨削工具的去除函数模型,并对碳化硅曲面与硫化锌非球面进行修形磨削实验,验证了装置加工的稳定性。
关键词
机器人辅助加工
轮带磨削
重力补偿
去除函数
碳化硅曲面
硫化锌非球面
Keywords
robot-assisted machining
wheel abrasive belt grinding
gravity compensation
removal function
silicon carbide curved surface
zinc sulfide aspheric
分类号
TH164 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
飞行器智能蒙皮异质多层电路制造技术进展
戈家影
文钧民
叶冬
黄永安
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
2
求解燃气轮机制造车间调度的混合和声搜索算法
李明辉
石宇强
石小秋
李佳
《工业工程》
2024
0
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职称材料
3
车间绿色调度研究综述
高亮
余飞
卢超
《国防科技大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
4
柔性作业车间调度问题的课程强化学习算法
卢超
肖洋
张彪
高亮
《国防科技大学学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
5
液滴撞击柔性基底研究进展
许勇琪
彭泽瑞
周新平
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
6
仿生类弧形层级蜂窝结构的耐撞性研究
李响
李宁创
孙爽
付君健
文康
《航空制造技术》
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
7
机器人轮带磨削的重力补偿设计及加工工艺(特邀)
彭纪有
郭兵
王士辉
聂华海
孟变变
赵清亮
赵欢
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023
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