数模联动的多特征工件加工能耗预测方法研究 被引量：3

1

作者 张华 马超 +2 位作者 鄢威 朱硕 江志刚 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2024年第4期66-71,共6页

在实际切削加工过程中材料去除率是不断变化的,现有将其视为恒量的能耗建模方法难以实现能耗准确预测。为了提高切削过程能耗预测精度,提出了一种基于材料去除率的数模联动加工能耗预测方法。首先,基于切削过程刀具与工件的接触关系分... 在实际切削加工过程中材料去除率是不断变化的,现有将其视为恒量的能耗建模方法难以实现能耗准确预测。为了提高切削过程能耗预测精度,提出了一种基于材料去除率的数模联动加工能耗预测方法。首先,基于切削过程刀具与工件的接触关系分析了切入、完全切入和切出阶段材料去除率变化规律,并对相应的加工能耗特性进行了分析;其次,提出了数据驱动的刀具切入,切出阶段加工能耗预测方法,以及模型驱动的完全切入阶段加工能耗预测方法,实现加工过程能耗准确预测;最后,利用实验案例验证了所提模型及方法的有效性,为今后研究能耗预测精度奠定了基础。 展开更多

关键词 数模联动 材料去除率 多特征零件 加工能耗预测

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动态数据流驱动的再制造拆解工艺知识图谱构建方法 被引量：1

2

作者 江志刚 谢彬 +3 位作者 朱硕 张华 鄢威 代明仁 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期879-892,共14页

高效稳定的再制造拆解是实施规模化再制造的重要前提。然而,废旧零部件的内部结构、损伤特征等存在较大差异,需要对拆解工艺进行频繁调整,从而造成再制造拆解效率低、质量稳定性差,严重制约了再制造规模化效益。为此,提出一种从动态数... 高效稳定的再制造拆解是实施规模化再制造的重要前提。然而,废旧零部件的内部结构、损伤特征等存在较大差异,需要对拆解工艺进行频繁调整,从而造成再制造拆解效率低、质量稳定性差,严重制约了再制造规模化效益。为此,提出一种从动态数据流中提取个性化拆解工艺知识的知识图谱构建方法,利用知识的高效更新与重用提升再制造拆解效率与质量。首先,分析再制造拆解工艺数据的动态时序性特点,以拆解工位为数据分析节点,建立动态数据流模型。其次,基于工位数据对拆解工艺知识进行分类,构建包含拆解过程知识、资源知识和特征知识的本体模型,并利用命名实体识别模型(ALBERT-BiLSTM-CRF)和自然语言处理方法自动抽取拆解工艺知识。进而,提出一种动态数据流驱动的图谱更新机制,实现知识图谱对拆解工艺调整的快速响应。最后,以某型号废旧动力电池包拆解为例,验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 再制造拆解 拆解工艺 知识图谱 图谱更新

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磷石膏草酸预处理滤液在取向硅钢涂料中的应用研究 被引量：2

3

作者 向凌辉 伍林 +1 位作者 刘盈 胡雅 《无机盐工业》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期103-109,168,共8页

磷石膏高值化利用必须要进行预处理,其中水洗预处理产生的滤液还未有良好的利用途径。通过成分分析发现滤液中含有磷酸盐类、铝类等成分,是提升涂层防腐蚀性能的有效组分。将磷石膏预处理滤液加入到取向硅钢用无机无铬防腐涂料中,并对... 磷石膏高值化利用必须要进行预处理,其中水洗预处理产生的滤液还未有良好的利用途径。通过成分分析发现滤液中含有磷酸盐类、铝类等成分,是提升涂层防腐蚀性能的有效组分。将磷石膏预处理滤液加入到取向硅钢用无机无铬防腐涂料中,并对比了水与草酸溶液不同温度预处理后产生的滤液对涂层防腐性能的影响,研究了滤液中存在的物质及其对涂层防腐蚀性能的提升机理。在草酸溶液预处理、预处理温度为20℃及预处理滤液加入量为5%(质量分数)的条件下,取向硅钢片涂层中性盐雾实验由36 h腐蚀面积为11%降低至腐蚀面积小于1%,腐蚀电流密度降低至0.3171μA/cm^(2),涂层总体阻抗模值提升17%。草酸与磷类杂质反应生成的正磷酸盐占滤液中总磷类的95%以上,滤液通过促进Al PO_(4)网络深度交联形成涂层主体网络结构、突出Mg O的作用在高温下生成Mg_(3)(PO_(4))_(2)网络支链、生成微晶Mg_(2)P_(2)O_(7)和AlF_(3)填充网络孔隙,共同提升了涂层的防腐蚀性。 展开更多

关键词 磷石膏 草酸 取向硅钢 涂层 磷酸盐网络

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基于深度迁移学习的再制造零/部件可靠性预测方法

4

作者 郑晨 朱硕 +2 位作者 邵智超 江志刚 张华 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第8期144-151,共8页

可靠性是反映再制造零/部件质量及其稳定性的重要指标。相比于新产品零/部件,影响再制造零/部件的可靠性因素多、机理关系复杂,且毛坯剩余价值高,难以开展大量的可靠性试验,使得可靠性数据样本量少,导致再制造零/部件可靠性预测精度低... 可靠性是反映再制造零/部件质量及其稳定性的重要指标。相比于新产品零/部件,影响再制造零/部件的可靠性因素多、机理关系复杂,且毛坯剩余价值高,难以开展大量的可靠性试验,使得可靠性数据样本量少,导致再制造零/部件可靠性预测精度低。为此,提出一种基于深度迁移学习的再制造零/部件可靠性预测方法。首先,分析制造阶段个性化工艺过程对再制造零/部件可靠性的影响,结合服役阶段运行数据对可靠性进行预测,通过引入新产品与同一产品不同型号零/部件服役阶段运行数据、制造阶段工艺质量数据进行样本扩充,利用主成分分析法获取影响可靠性的运行时间、状态信息及加工精度等关键特征数据并构建源域数据集;其次,采用卷积神经网络构建源域关键特征数据与可靠性之间的深度学习模型,以再制造零/部件数据为目标域数据集,通过自适应梯度算法将模型迁移应用到再制造零/部件可靠性预测中,以提高预测精度;最后,以某数控机床需要再制造的零/部件为例,对所提出预测方法的有效性进行验证。 展开更多

关键词 再制造零/部件 可靠性预测 深度学习 迁移学习

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基于价值评估的废旧产品拆卸序列与拆卸深度决策

5

作者 张华 殷俊鸿 +3 位作者 鄢威 马峰 江志刚 朱硕 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第1期143-149,共7页

为解决拆卸序列规划(disassembly sequence planning, DSP)中存在的复杂模型构建难题、组合爆炸以及拆解深度决策不合理等问题,提出了一种基于知识图谱属性图模块化的改进方法实现废旧产品拆卸信息的获取,并提出了一种基于剩余回收效益... 为解决拆卸序列规划(disassembly sequence planning, DSP)中存在的复杂模型构建难题、组合爆炸以及拆解深度决策不合理等问题,提出了一种基于知识图谱属性图模块化的改进方法实现废旧产品拆卸信息的获取,并提出了一种基于剩余回收效益评估的拆解序列与拆解深度综合决策方法。首先,通过分析废旧产品的拆卸特征以及产品内部零部件的信息和拆卸联接关系,构建支持拆解的模块化属性图模型;其次,采用组合赋权及改进的TOPSIS灰色关联分析法构建了零件回收综合评价模型的多属性决策模型,对产品综合内部零部件剩余回收效益进行排序;再次,提出了基于改进遗传-粒子群算法的完全拆解序列生成方法,并结合剩余回收效益值进行废旧产品零件的拆解深度决策。以废旧汽车动力电池包为例对上述模型和方法进行了验证,证明了该方法的可行性和高效性。 展开更多

关键词 废旧产品 知识图属性图模型 零件回收综合评价 拆卸序列优化 拆卸深度决策

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基于PSO-LSTM的碳纤维增强聚合物铣削能耗预测

6

作者 张华 张福童 +1 位作者 鄢威 江志刚 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2025年第4期52-57,65,共7页

碳纤维增强聚合物(CFRP)应用日益广泛,但由于材料的各向异性、高刚度、高比强度等特性使得其二次加工能耗影响因素较多,难以实现准确的预测。针对上述问题,提出了一种基于PSO-LSTM的CFRP铣削能耗预测方法。首先,基于正交试验方法设计了... 碳纤维增强聚合物(CFRP)应用日益广泛,但由于材料的各向异性、高刚度、高比强度等特性使得其二次加工能耗影响因素较多,难以实现准确的预测。针对上述问题,提出了一种基于PSO-LSTM的CFRP铣削能耗预测方法。首先,基于正交试验方法设计了在不同进给量和切削速度下纤维取向为0°、30°、45°、75°的CFRP铣削实验,分析了不同加工参数对能耗的影响;构建了基于粒子群优化长短期记忆神经网络(PSO-LSTM)的预测模型,实现了CFRP铣削能耗的准确预测;最后,对所提模型和方法进行验证,相比于其他算法,所提方法通过性能评价指标MAE为1.972 82、R^(2)为0.998 72,RMSE=2.594 12,验证了该模型的有效性和优越性。 展开更多

关键词 CFRP 铣削 PS0-LSTM 能耗预测

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基于物-场性能退化深度学习的机电装备经济寿命预测方法

7

作者 林芷萱 江志刚 +2 位作者 朱硕 张华 鄢威 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第4期1358-1367,共10页

经济寿命是衡量机电装备能否继续产生经济效益的重要指标。基于性能退化预测其经济寿命可为制定经济、高效的运维方案提供支撑。然而,装备物理实体与技术性能退化的双重作用导致退化特征复杂多样且动态变化,使关键退化因子不明确、经济... 经济寿命是衡量机电装备能否继续产生经济效益的重要指标。基于性能退化预测其经济寿命可为制定经济、高效的运维方案提供支撑。然而,装备物理实体与技术性能退化的双重作用导致退化特征复杂多样且动态变化,使关键退化因子不明确、经济寿命预测难。为此,借鉴物-场理论并融合深度学习技术,提出一种基于退化特征的经济寿命预测方法。首先,基于互信息法筛选物理实体退化和无形技术场性能退化特征中影响经济寿命的关键物-场性能退化因子;其次,考虑退化机理的复杂性、多类型退化特征的时序性与耦合性,建立时序数据驱动的深度可分离卷积网络预测模型。最后,以行星减速器为例,验证了所提方法的有效性。 展开更多

关键词 经济寿命预测 物-场分析 性能退化 深度学习

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多特征数据驱动的数控铣削加工能耗预测研究 被引量：8

8

作者 张华 史梦成 +1 位作者 鄢威 王正 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第9期244-248,共5页

针对数控加工过程能耗现场采集困难,难以实现精确预测的难题,提出了一种多特征数据驱动的数控铣削加工能耗预测方法。首先,对影响数控铣削加工过程能耗的特征属性进行分析,提出了多特征数据采集及处理方法;其次,运用ReliefF的特征选择算... 针对数控加工过程能耗现场采集困难,难以实现精确预测的难题,提出了一种多特征数据驱动的数控铣削加工能耗预测方法。首先,对影响数控铣削加工过程能耗的特征属性进行分析,提出了多特征数据采集及处理方法;其次,运用ReliefF的特征选择算法,对能耗预测影响较大的特征数据进行筛选,确定能耗预测的输入特征数据;运用人工蜂群优化BPNN神经网络(ABC-BPNN)的算法对数控铣削加工过程进行能耗预测;最后,通过某工件表面铣削加工案例对所提的方法进行验证,并进行算法对比,说明了所选方法的有效性。 展开更多

关键词 数据驱动 能耗分析 特征选择 ABC-BPNN算法

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可持续行为设计研究综述 被引量：4

9

作者 艾险峰 江志刚 胡康 《包装工程》 CAS 北大核心 2022年第22期21-31,94,共12页

目的探索可持续行为设计的理论基础、发展现状及其设计策略的实现机制。方法通过文献回顾,梳理了行为改变的理论基础,分析了“为行为改变而设计”的理论与方法的研究现状,讨论了可持续行为设计策略,最后对相关案例进行了归纳、梳理。结... 目的探索可持续行为设计的理论基础、发展现状及其设计策略的实现机制。方法通过文献回顾,梳理了行为改变的理论基础,分析了“为行为改变而设计”的理论与方法的研究现状,讨论了可持续行为设计策略,最后对相关案例进行了归纳、梳理。结果明晰了可持续行为设计的理论基础、研究现状和设计策略,提出了可持续行为设计策略下可视化、游戏化和情境计算等说服技术的实现机制。结论可持续行为设计经过多年发展和研究,具备扎实的理论基础,形成了系统的、层次分明的设计策略。在可视化、游戏化、情境计算等新技术的加持下,可持续行为设计策略的实现机制正日渐完善。未来还应重视社会对个体行为改变的影响以及对可持续性指标的测量。 展开更多

关键词 可持续行为设计 工业设计 说服技术 生态可视化 游戏化设计

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多维特征数据驱动的数控车削加工过程碳排放预测研究 被引量：4

10

作者 张华 王正 +1 位作者 鄢威 史梦成 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第11期22-26,32,共6页

针对数控车削加工过程碳排放影响要素繁多、动态特性复杂的特点,提出了一种基于多维特征数据驱动的数控车削加工过程碳排放预测方法。首先,对数控车削加工过程碳排放特性进行分析,建立了包含原材料消耗、辅助材料消耗、能源消耗和废弃... 针对数控车削加工过程碳排放影响要素繁多、动态特性复杂的特点,提出了一种基于多维特征数据驱动的数控车削加工过程碳排放预测方法。首先,对数控车削加工过程碳排放特性进行分析,建立了包含原材料消耗、辅助材料消耗、能源消耗和废弃物回收处理的总碳排放量计算模型,确定了碳排放不同维度的影响要素;其次,针对不同影响要素的类型,提出了数控车削加工过程碳排放数据的采集、预处理方法,利用岭回归方法对数据主要特征进行选择提取;再次,以提取的特征数据为自变量,提出了一种基于改进的果蝇-差分进化优化BP神经网络算法的数控车削加工过程碳排放预测模型;最后,通过实验对所提方法和模型的有效性进行了验证。 展开更多

关键词 多维特征数据 数据驱动 碳排放预测 岭回归 果蝇-差分进化优化

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加工要素数据驱动的再制造产品工艺可靠性预测方法 被引量：2

11

作者 潘志强 朱硕 +2 位作者 江志刚 张华 鄢威 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期833-842,共10页

为避免由于工艺缺陷造成的再制造毛坯价值浪费和经济损失,废旧产品在其再制造工艺制定后,需要首先对工艺可靠性进行预测,识别工艺缺陷要素。然而,由于再制造毛坯差异性大、剩余价值高,建立影响工艺可靠性要素的机理模型难度大、通用性... 为避免由于工艺缺陷造成的再制造毛坯价值浪费和经济损失,废旧产品在其再制造工艺制定后,需要首先对工艺可靠性进行预测,识别工艺缺陷要素。然而,由于再制造毛坯差异性大、剩余价值高,建立影响工艺可靠性要素的机理模型难度大、通用性差、且成本高。为此,提出一种加工要素数据驱动的工艺可靠性预测方法。利用加工获得的质量指标与质量要求之间的偏差值,作为工艺可靠性的定量指标,构建了反映各加工要素与可靠性映射关系的贝叶斯神经网络预测模型。以某再制造数控机床为例,对所提出的预测方法进行了验证。结果表明,该方法能够识别缺陷零件及其加工要素,指导再制造产品工艺过程的改进。 展开更多

关键词 工艺可靠性预测 再制造产品 贝叶斯神经网络 加工要素 数据模型 数控机床

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胀接工艺和片距对金属复合管换热器接触热阻影响的数值研究 被引量：6

12

作者 邓君 张华 《压力容器》 北大核心 2021年第3期1-11,48,共12页

金属复合管换热器制造过程中的胀接工艺会在管与翅片间产生接触热阻,该接触热阻对换热能力的负面影响较为显著。采用一种适用于工程上的结合换热性能试验和模拟仿真的计算方法,针对不同胀接工艺(Type-A型和Type-B型)和不同片距(2.0,2.2 ... 金属复合管换热器制造过程中的胀接工艺会在管与翅片间产生接触热阻,该接触热阻对换热能力的负面影响较为显著。采用一种适用于工程上的结合换热性能试验和模拟仿真的计算方法,针对不同胀接工艺(Type-A型和Type-B型)和不同片距(2.0,2.2 mm)金属复合管的接触热阻数值问题开展研究工作。研究结果表明:片距2.0 mm翅片的换热能力优于片距2.2 mm翅片,Type-B型翅片的换热能力优于Type-A型翅片;片距2.0 mm翅片的接触热阻小于片距2.2 mm翅片,Type-B型翅片接触热阻小于Type-A型翅片;随着雷诺数Re的增加,4种翅片接触热阻均减小,当Re范围为2000~4000时,接触热阻数值及下降幅度较大,当Re范围为4000~6000时,接触热阻的数值及下降幅度较小。由此可见,Type-B型、片距2.0 mm以及高雷诺数(Re>4000)均能减小接触热阻,显著提高金属复合管换热器的换热能力。该接触热阻的研究方法能够部分解决接触热阻在传热过程中的不确定性问题,研究过程和研究结论可为后续金属复合管换热器接触热阻问题的研究提供帮助。 展开更多

关键词 金属复合管换热器 胀接工艺 接触热阻 片距

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森林土壤微生物与植物碳源的磷脂脂肪酸及其单体同位素研究 被引量：3

13

作者 姜懿珊 孙迎韬 +1 位作者 张干 罗春玲 《地球化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期9-18,共10页

森林生态系统的土壤微生物群落组成和活性,是影响生物地球化学循环、有机质代谢和土壤质量的关键因素。磷脂脂肪酸(PLFA)是一类可有效表征活体微生物群落结构的生物标志物,而其单体稳定碳同位素(δ^(13)C)水平对土壤微生物植物碳代谢具... 森林生态系统的土壤微生物群落组成和活性,是影响生物地球化学循环、有机质代谢和土壤质量的关键因素。磷脂脂肪酸(PLFA)是一类可有效表征活体微生物群落结构的生物标志物,而其单体稳定碳同位素(δ^(13)C)水平对土壤微生物植物碳代谢具有独特的指示作用。本次研究以土壤PLFA为对象,分析了我国位处纬度梯度带上(24°N~47°N)的9个高山森林的土壤PLFA组成、丰度及其δ^(13)C水平,以此表征土壤细菌、真菌、革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌4种生物群落的生物量、微生物生物量、微生物的群落结构、植物碳源特征及其与环境因素的关系。土壤中PLFA总量为28.2~253μg/g,不同森林土壤中四类微生物群落PLFA含量和PLFA总量以及革兰氏阳性与阴性菌比值等指标存在显著差异(p<0.01)。处于相对高纬度–低海拔和相对低纬度–高海拔的森林土壤PLFA的组分相似,说明其微生物群落结构相似。土壤pH值、总有机碳(SOC)和总氮(TN)与土壤PLFA含量显著相关(p<0.01),年均温、土壤碳氮比和土壤温度是影响土壤微生物群落结构的主要因素(p<0.01),可见森林土壤微生物生物量主要由土壤性质决定,而微生物的群落结构受气候因素和土壤性质共同影响。森林土壤PLFA的单体δ^(13)C范围为−35‰~−17‰,整体上接近C_(3)植物,说明这些森林土壤中微生物的植物碳源主要来自C_(3)植物。四类微生物群落PLFA和PLFA总量的δ^(13)C与年均温、年降水量、土壤总有机碳、总氮显著相关(p<0.05),表明土壤微生物对植物碳源的选择可能受到气候因素和土壤肥力的共同影响。 展开更多

关键词 森林土壤微生物 磷脂脂肪酸 单体稳定碳同位素 群落结构 碳源

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工艺条件约束下的再制造机电产品公差优化设计方法 被引量：2

14

作者 陈颜祥 江志刚 +1 位作者 朱硕 张华 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2023年第4期1327-1335,共9页

针对再制造机电产品公差设计不合理造成的再制造成本高、产品质量与工艺稳定性差的问题,提出一种考虑工艺条件约束的再制造公差优化设计方法。通过关联分析再制造产品毛坯件来源、零部件构成以及工艺能力等工艺条件约束对公差设计的影... 针对再制造机电产品公差设计不合理造成的再制造成本高、产品质量与工艺稳定性差的问题,提出一种考虑工艺条件约束的再制造公差优化设计方法。通过关联分析再制造产品毛坯件来源、零部件构成以及工艺能力等工艺条件约束对公差设计的影响特征,构建由再制造产品公差设计阶段至制造阶段的四级公差分配体系与优化方法框架。在满足产品精度要求、工艺稳定性等设计目标基础上,以制造阶段成本,质量损失和工序过程能力作为优化目标,建立再制造公差设计多目标优化模型,提出基于再制造加工面精度价值的模型修正方法,并利用天牛须搜索算法进行求解寻优。以再制造齿轮箱公差设计为例对所提方法的有效性与实用性进行了验证。 展开更多

关键词 再制造机电产品 再制造公差 多目标优化 天牛须算法

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面向加工特征的工件制造过程能耗预测方法 被引量：3

15

作者 饶立群 张华 +1 位作者 鄢威 无 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第4期66-69,共4页

在工件的制造过程中,具有多个特征的工件在加工时,其加工特征的能耗属性不同,为了研究在工件不同的加工特征对能耗的影响,创建了面向加工特征的工件制造过程能耗预测模型。首先,将工件看成单个加工特征的集合体,其次对工件特征切削功率... 在工件的制造过程中,具有多个特征的工件在加工时,其加工特征的能耗属性不同,为了研究在工件不同的加工特征对能耗的影响,创建了面向加工特征的工件制造过程能耗预测模型。首先,将工件看成单个加工特征的集合体,其次对工件特征切削功率的分析,创建有关切削功率的能耗数学模型;然后采用GM(1,1)模型完成工件加工时其切削功率的灰色建模,实现整个工件能耗的预测过程,最后通过对冲床顶支座的加工过程为例,说明了该模型的准确性。 展开更多

关键词 加工特征 能耗预测 灰色建模 GM(1 1)模型

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考虑切削能耗和表面质量的碳纤维增强树脂基复合材料加工工艺参数优化决策 被引量：4

16

作者 鄢威 王欣怡 +2 位作者 张华 朱硕 江志刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1834-1844,共11页

碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)二次加工能耗与质量的影响要素相比于传统材料加工更为复杂,导致现有相关经验公式难以适用。基于此,以CFRP二次加工的切削力分析为切入点,对考虑能耗和质量的CFRP加工工艺参数优化决策问题开展研究。首... 碳纤维增强树脂基复合材料(CFRP)二次加工能耗与质量的影响要素相比于传统材料加工更为复杂,导致现有相关经验公式难以适用。基于此,以CFRP二次加工的切削力分析为切入点,对考虑能耗和质量的CFRP加工工艺参数优化决策问题开展研究。首先分析纤维方向角对CFRP加工形式的影响,推导了切削力模型;然后建立了以切削三要素和纤维方向角为变量,以切削能耗和表面粗糙度为目标的多目标优化模型,并提出了多样化突变驱动的粒子群优化算法(DM-PSO)与层次分析法(AHP)集成的工艺参数优化决策方法;最后通过铣削试验设计验证了上述模型和方法的可行性和优越性。 展开更多

关键词 碳纤维增强树脂基复合材料 加工工艺参数 优化决策 加工能耗 表面粗糙度

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集成设备状态控制的柔性作业车间节能调度方法

17

作者 梁啸林 江志刚 +3 位作者 朱硕 张华 鄢威 张成根 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期3889-3900,共12页

柔性作业车间节能调度与设备节能控制是优化车间加工能耗和空闲能耗的两个关键步骤,但以往设备节能控制与调度通常分段进行优化,忽视了调度优化结果对设备状态控制决策过程的强约束,从而限制了车间的节能优化潜力。为此,提出一种设备状... 柔性作业车间节能调度与设备节能控制是优化车间加工能耗和空闲能耗的两个关键步骤,但以往设备节能控制与调度通常分段进行优化,忽视了调度优化结果对设备状态控制决策过程的强约束,从而限制了车间的节能优化潜力。为此,提出一种设备状态控制与车间节能调度集成优化的方法。首先,通过分析工件排序、设备选择和设备节能控制策略变化对车间能耗的综合影响,建立集成设备状态控制的车间调度优化模型。其次,根据集成优化问题特性,设计了一种基于工件序列、机器序列和设备状态控制序列的三层式编码方式,同时,提出自适应分层策略和节能调度规则改进多目标优化算法对集成优化模型进行求解。最后,结合Brandimarte中的标准算例,通过对车间调度和设备状态控制分段式优化结果进行对比,验证所提方法的有效性。 展开更多

关键词 节能调度 集成优化 设备状态控制 柔性作业车间 多目标优化算法

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基于PDEVS的柔性作业车间在线调度规则性能动态分析模型

18

作者 贺威 朱硕 +2 位作者 江志刚 张华 王亚楠 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第12期16-26,共11页

规则驱动的调度是高扰动环境下实现车间在线调度的重要途径。然而,在车间生产需求与环境变化的双重影响下,调度规则需要及时有效地切换或更新,避免调度性能的降低甚至失效,及其造成的生产紊乱与经济损失。为此,提出一种在车间多生产指... 规则驱动的调度是高扰动环境下实现车间在线调度的重要途径。然而,在车间生产需求与环境变化的双重影响下,调度规则需要及时有效地切换或更新,避免调度性能的降低甚至失效,及其造成的生产紊乱与经济损失。为此,提出一种在车间多生产指标与复杂状态信息动态变化下追踪调度规则性能的动态分析模型。首先,将生产调度过程划分为一个多层级结构,分析其中加工单元层、缓存区、设备层状态信息变化的特点,以及各个层级状态信息变化对调度规则性能的影响,搭建组合规则-状态信息-性能指标关联分析网络。其次,基于多分辨率实体(Multiple Resolution Entity,MRE)的思想,通过对关联分析网络中各对象实体之间复杂耦合关系进行定义,来保障各层级调度规则性能分析的动态一致性;采用并行离散事件系统规范(Parallel Discrete Event System Specification,PDEVS)技术对MRE进行建模,构建反映各实体关联关系的耦合模型,并设计关键实体调度规则性能动态变化机制及其原子模型。最后,以某实际车间生产调度过程为例,验证模型及方法的有效性。 展开更多

关键词 调度规则 规则性能 动态分析 并行离散事件系统规范

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面向节能高效需求的数控加工系统多目标优化模型 被引量：12

19

作者 鄢威 张华 +1 位作者 江志刚 马峰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第21期2571-2580,共10页

针对数控加工系统复杂的多源动态能耗特性,提出了一种基于单元工作状态的能耗建模与优化方法。首先,对数控加工系统能耗单元及其工作状态的能耗特性进行分析,建立了时变能耗单元和非时变能耗单元的工作状态能耗模型;其次,构建以切削速... 针对数控加工系统复杂的多源动态能耗特性,提出了一种基于单元工作状态的能耗建模与优化方法。首先,对数控加工系统能耗单元及其工作状态的能耗特性进行分析,建立了时变能耗单元和非时变能耗单元的工作状态能耗模型;其次,构建以切削速度和进给量为变量,以最小系统能耗和最短加工时间为目标的数控加工系统节能高效多目标优化模型,提出一种基于小生境遗传算法的模型求解方法;最后,通过某机床中心架底座加工案例对所提方法和模型进行了验证,并对优化结果、算法性能进行了对比分析,说明了上述模型和方法的有效性。 展开更多

关键词 能耗单元 数控加工系统 节能高效 小生境遗传算法

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自由旋线除雾器除雾效率和压力损失变化规律 被引量：8

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作者 向晓东 钟杰 +1 位作者 石格 张雪悠 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期313-318,共6页

为明确自由旋线除雾器的性能,研究了自由旋线根数和自由旋线转速对除雾效率及压力损失的影响。结果表明:在实验条件下,除雾效率随自由旋线根数的增加呈指数提高,当自由旋线为100根、自由旋线转速超过900 r/min时除雾效率超过95%;当自由... 为明确自由旋线除雾器的性能,研究了自由旋线根数和自由旋线转速对除雾效率及压力损失的影响。结果表明:在实验条件下,除雾效率随自由旋线根数的增加呈指数提高,当自由旋线为100根、自由旋线转速超过900 r/min时除雾效率超过95%;当自由旋线转速小于等于900 r/min时,除雾效率与自由旋线转速近似呈线性关系;当自由旋线转速超过900 r/min时,除雾效率增幅变缓,其原因是过高的自由旋线转速加剧了雾滴的撞击破碎和二次脱落,抑制了除雾效率的提高;压力损失与自由旋线根数呈线性关系,而与自由旋线转速呈4.42次方关系,表明提高自由旋线转速会导致压力损失快速增大。 展开更多

关键词 湿烟气 自由旋线 除雾效率 压力损失 自由旋线转速

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