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改进蜜獾算法和神经网络在CLSP中的应用

制造技术与机床 2024年第9期 181-188页

作者：董海井立会沈阳大学应用技术学院辽宁沈阳110044 沈阳大学机械工程学院辽宁沈阳110044

针对作业车间环境具有能力受限的批量调度问题(capacitated lot-sizing and scheduling problem,CLSP),提出基于改进蜜獾算法和神经网络的混合优化算法,以此来应对需求和处理时间的不确定性。首先,考虑需求和处理时间受到不确定性影响,... 详细信息

针对作业车间环境具有能力受限的批量调度问题(capacitated lot-sizing and scheduling problem,CLSP),提出基于改进蜜獾算法和神经网络的混合优化算法,以此来应对需求和处理时间的不确定性。首先,考虑需求和处理时间受到不确定性影响,构建基于可满足性模理论的确定性模型,引入安全库存和安全松弛两个弹性参数,以运营总成本最低为优化目标,建立需求不确定下的鲁棒优化模型;其次,提出基于改进蜜獾算法和神经网络的混合算法,利用混沌理论生成伪随机值,估计安全参数的标称值和变化幅度,提高算法速度;最后,进行示例验证,结果表明所提算法可优化调度准则,减小最优性差距,有效解决具有延期订单许可的问题,降低平均短缺成本。

关键词：批量大小和调度数据驱动优化人工神经网络

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基于质谱技术的单细胞蛋白质组学

生物化学与生物物理进展 2024年第10期51卷 2705-2716页

作者：谢井盛叶子璐中国医学科学院系统医学研究院/苏州系统医学研究所重大疾病共性机制研究全国重点实验室苏州215123 苏州大学附属第二医院妇产科苏州215004

近年来,单细胞测序技术的发展极大地推动了单细胞基因组和转录组的研究。然而,直接关联单细胞生命过程的蛋白质组学研究则因技术进展缓慢而受限。随着样品前处理技术、色谱分离技术和质谱检测技术的进步,单细胞蛋白质组学(single-cell p... 详细信息

近年来,单细胞测序技术的发展极大地推动了单细胞基因组和转录组的研究。然而,直接关联单细胞生命过程的蛋白质组学研究则因技术进展缓慢而受限。随着样品前处理技术、色谱分离技术和质谱检测技术的进步,单细胞蛋白质组学(single-cell proteomics,SCP)的分析灵敏度显著提升。本综述深入回顾了SCP的发展历程及其在生命科学研究中的应用。在样品前处理方面,针对不同细胞的存在形式,研究者开发了基于声波激发、微流控芯片和激光切割等单细胞分选方法,并逐步从多步法前处理流程统一到一步法,降低了样品处理过程中的损失。在质谱技术方面,无标记定量(label-free quantification,LFQ)与基于同位素和同质素标记的方法都得到了充分的探索,各具技术优势与不足。在应用层面,SCP已在胚胎细胞早期发育、干细胞分化、肝脏组织空间异质性等方面揭示了新的生物学发现。最后,总结了当前SCP技术面临的挑战,包括检测通量、成本和数据分析的复杂性,并展望了其未来的发展方向,强调了SCP在基础研究和临床应用中的广阔前景。

关键词：单细胞蛋白质组学液相色谱质谱

乡村振兴视域下生态康养小镇空间韧性营造策略研究

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现代城市研究 2024年第8期39卷 96-102页

作者：仝晓晓井渌中国矿业大学建筑与设计学院

生态康养小镇是协同推进乡村振兴和积极应对人口老龄化国家战略的新型实践平台与重要载体,但在其开发建设中对地产模式的过度依赖造成了康养空间普遍缺乏对抗变化的综合应对能力,导致乡村生态资源不同程度地流失。文章以推动乡村生态环... 详细信息

生态康养小镇是协同推进乡村振兴和积极应对人口老龄化国家战略的新型实践平台与重要载体,但在其开发建设中对地产模式的过度依赖造成了康养空间普遍缺乏对抗变化的综合应对能力,导致乡村生态资源不同程度地流失。文章以推动乡村生态环境和康养产业的可持续发展为研究目标,从生态康养小镇的韧性空间构成出发,通过营造模糊空间、可变空间、协作空间、留白空间等弹性空间,结合集约高效的多功能适老化康养建筑及附属服务设施设计,实现多功能农业、多样化康养和地域文化特色体验等多重服务价值,以此提升康养小镇应对乡村未来发展变化的动态平衡能力,保障乡村生态系统和康养全产业链的平衡。

关键词：乡村振兴生态养老生态康养小镇空间韧性

基于OrcaFlex的钢悬链立管疲劳损伤预报

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海洋工程 2024年第3期42卷 1-10页

作者：侯静康庄井学斌中海油研究总院有限责任公司北京100028 哈尔滨工程大学船舶工程学院黑龙江哈尔滨150001 海洋石油工程股份有限公司天津300461

涡激振动是钢悬链立管疲劳损伤的重要诱导因素之一,因此涡激振动分析在钢悬链立管设计中占据重要地位。OrcaFlex在海洋工程领域功能强大、应用广泛,能够提供两种涡激振动疲劳损伤预报方法,分别是基于模态叠加法的频域预报方法和基于Iwan... 详细信息

涡激振动是钢悬链立管疲劳损伤的重要诱导因素之一,因此涡激振动分析在钢悬链立管设计中占据重要地位。OrcaFlex在海洋工程领域功能强大、应用广泛,能够提供两种涡激振动疲劳损伤预报方法,分别是基于模态叠加法的频域预报方法和基于Iwan-Blevins尾流振子模型的时域预报方法。OrcaFlex的涡激振动时域预报模型只考虑了横流向涡激振动造成的疲劳损伤,基于OrcaFlex的时域预报方法开发了双自由度涡激振动尾流振子模型的接口,考虑了浮式平台运动对钢悬链立管的涡激振动激励作用,实现了钢悬链立管双自由度涡激振动疲劳损伤预报。

关键词：钢悬链立管疲劳损伤时域预报涡激振动 OrcaFlex 尾流振子模型

Laplace算子、Wentzell-Laplace算子和双调和Steklov问题特征值的等周界

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中国科学:数学 2024年

作者：毛井杜锋王巧玲夏昌玉南方科技大学数学系 Department of Mathematics University of Brasilia 荆楚理工学院数理学院湖北大学数学与统计学学院应用数学湖北省重点实验室

本文首先给出Euclid空间(或Hadamard流形)中的有界区域上Wentzell-Laplace算子特征值问题特征值的Brock-型估计及相应的刚性刻画.其次,给出Euclid空间(或Hadamard流形)中的闭超曲面上Laplace算子特征值的等周界.最后,给出Euclid空间中... 详细信息

本文首先给出Euclid空间(或Hadamard流形)中的有界区域上Wentzell-Laplace算子特征值问题特征值的Brock-型估计及相应的刚性刻画.其次,给出Euclid空间(或Hadamard流形)中的闭超曲面上Laplace算子特征值的等周界.最后,给出Euclid空间中的有界区域上一类双调和Steklov问题特征值的等周界.特别地,本文精确地刻画最优等周界被取到时的一些刚性结果.

关键词： Wentzell-Laplace算子双调和Steklov问题特征值 Hadamard流形

矿山尾砂胶结充填体抗拉强度测试方法研究进展

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矿冶 2024年第2期33卷 141-153页

作者：郭利杰唐国星马青海贾冲井鑫山矿冶科技集团有限公司北京100160 北京矿冶研究总院北京100160 国家金属矿绿色开采国际联合研究中心北京102628

矿山尾砂胶结充填是实现金属矿绿色开采的重要技术载体,尾砂胶结充填体抗拉力学性能是影响矿山采场充填体整体稳定性以及确保相邻采场安全高效充填采矿的关键要素。科学、准确测量尾砂胶结充填体抗拉强度是确保矿山充填材料强度合理设... 详细信息

矿山尾砂胶结充填是实现金属矿绿色开采的重要技术载体,尾砂胶结充填体抗拉力学性能是影响矿山采场充填体整体稳定性以及确保相邻采场安全高效充填采矿的关键要素。科学、准确测量尾砂胶结充填体抗拉强度是确保矿山充填材料强度合理设计的重要环节。尾砂胶结充填材料属于低强度材料,我国尚无针对尾砂胶结充填材料抗拉性能的统一试验方法或测试标准。系统回顾了矿山充填材料抗拉强度测试方法的应用情况,并指出了当前借鉴混凝土、岩土工程等领域抗拉强度测试方法存在的问题。从抗拉强度直接拉伸测试方法、抗拉强度间接拉伸测试方法和适用于尾砂胶结充填材料的抗拉强度测试方法创新3个方面介绍了最新的测试方法研究应用进展。首先系统梳理总结了4种直接拉伸测试方法及其应用场景,然后研究分析了3种间接拉伸测试方法及其应用条件,并对比分析了两大类不同测试方法的优缺点。在研究分析上述测试方法的基础上,并考虑尾砂胶结充填材料的力学特性,创新发明了一种“工字型”尾砂胶结充填体抗拉强度测试法,研发了相应的压-拉转换装置,实现了用单轴压缩的方式开展胶结充填体试样直接拉伸测试。经中国和加拿大相关矿山和研究机构验证,该方法是适用于矿山尾砂胶结充填材料抗拉性能测试的科学方法,目前已被国际矿业咨询机构—Paterson&Cooke公司、加拿大2家矿业公司、中国3家矿业公司采用,可为国内外金属矿山充填采矿研究与设计提供参考与技术支撑。

关键词：抗拉强度直接拉伸测试方法 “工字型”试样尾砂矿山充填

共轴刚性旋翼高速直升机前飞性能操纵策略影响

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航空学报 2024年第9期45卷 51-64,I0001页

作者：崔壮壮原昕赵国庆井思梦招启军南京航空航天大学航空宇航学院南京210016

应用前行桨叶概念的共轴刚性旋翼高速直升机具有较高的最大飞行速度,但共轴刚性旋翼与推力桨的配合带来了操纵冗余问题,本文以提升高速直升机飞行性能为目标,开展了旋翼/推力桨操纵策略影响分析。首先,建立了一套用于共轴刚性旋翼、推... 详细信息

应用前行桨叶概念的共轴刚性旋翼高速直升机具有较高的最大飞行速度,但共轴刚性旋翼与推力桨的配合带来了操纵冗余问题,本文以提升高速直升机飞行性能为目标,开展了旋翼/推力桨操纵策略影响分析。首先,建立了一套用于共轴刚性旋翼、推力桨与机身气动力预测的高精度计算流体力学(CFD)方法;其次,提出了CFD-代理模型(SM)-遗传算法(GA)结合的共轴刚性旋翼/推力桨冗余操纵鲁棒配平方法。在此基础上,开展了旋翼/推力桨前向拉力分配、旋翼升力偏置量和机身姿态等操纵策略对高速直升机飞行性能的影响分析,获得了能够有效提升高速直升机最大前飞速度、实用升限的操纵策略。结果表明:固定机身俯仰角前飞时,旋翼分配小部分前向拉力可以提升高速直升机最大平飞速度,最大可提升10.78%;在海平面飞行时,旋翼升力偏置量为0.3,直升机具有最大前飞速度,升力偏置量为0.2,直升机实用升限最大;机身俯仰角为-1°时,高速直升具有最大前飞速度和实用升限,俯仰角过大或过小都会降低前飞性能。

关键词：高速直升机共轴刚性旋翼飞行性能操纵策略 CFD方法遗传算法代理模型

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空间约束下多关节机械臂架末端柔顺控制方法

机械设计与制造 2024年

作者：井荣枝王延堂陈小乐徐峰河南工业大学郑州西亚斯学院河南省地质局矿产资源勘查中心

多关节机械臂的运动具有惯性和延迟特性，由于机械臂的质量分布和关节间的连接方式等因素，导致当控制信号发生快速变化时，机械臂需要一定的时间来响应并改变自身的状态。这种延迟导致机械臂在控制过程中出现过度振荡现象，从而严重影... 详细信息

多关节机械臂的运动具有惯性和延迟特性，由于机械臂的质量分布和关节间的连接方式等因素，导致当控制信号发生快速变化时，机械臂需要一定的时间来响应并改变自身的状态。这种延迟导致机械臂在控制过程中出现过度振荡现象，从而严重影响机械臂的控制精度。为满足该类型机械臂良好的动态响应能力，以空间约束为前提条件，设计一种新的柔顺控制方法。根据多关节机械臂的驱动机构结构，计算机械臂末端与物体间直线距离。将其作为末端位置的限制参量，建立闭环向量约束方程。基于最小能量法设计全局搜索策略，对机械臂运动轨迹实现约束。基于此，结合比例-积分-微分控制技术（proportional-integral-differential，PID）与递推最小二乘法，设计臂架末端的柔顺控制方法。在模拟场景与真实场景中分别完成研究方法的性能测试。测试结果显示，该方法控制下的末端移动轨迹更佳，回形和环形轨道上的平均误差仅有0.954mm、1.036mm，多关节机械臂架的真实应用场景下，研究方法控制下机械臂末端安装的螺栓轴线与栓孔轴线间的水平偏差仅有0.23mm，控制精准度能够保证高精度操作任务的准确完成。

关键词：多关节机械臂臂架末端工作空间约束递推最小二乘法柔顺控制

X52材质大口径钢制管道全位置自动焊应用总结

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炼油技术与工程 2024年第2期54卷 26-31页

作者：李超华刘井坤中石化中原油建工程有限公司河南省濮阳市457001

针对X52管线钢的全自动焊焊接接头,充分考虑双焊炬的相互影响以及施工环境的影响,对焊接工艺参数进行了调整和优化,通过拉伸试验、弯曲试验、刻槽锤断试验及硬度试验等机械性能试验验证了焊接工艺的可靠性,形成了焊接工艺评定;同时分析... 详细信息

针对X52管线钢的全自动焊焊接接头,充分考虑双焊炬的相互影响以及施工环境的影响,对焊接工艺参数进行了调整和优化,通过拉伸试验、弯曲试验、刻槽锤断试验及硬度试验等机械性能试验验证了焊接工艺的可靠性,形成了焊接工艺评定;同时分析并解决了现场焊接中出现的问题,提炼总结了双焊炬自动焊焊接工艺参数优化的要点,形成了适用于X52管线钢的铜衬垫全自动焊工艺。对焊缝进行了金相分析和硬度试验,从微观上分析了焊缝金属组织结构的分布情况,发现X52管线钢焊缝、热影响区及母材硬度分布与对应区域金相组织中珠光体含量呈正相关,进一步验证了该焊接工艺条件下焊缝金属及热影响区金相组织的一致性。结果表明,铜衬垫全自动焊工艺适用于大口径钢制管道的焊接,采用该工艺可以明显提升焊接质量和焊接效率。

关键词： X52材质大口径钢制管道自动焊接焊接设备焊接工艺焊接性能硬度试验