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基于工艺知识模板的复杂装备MBOM智能构建方法

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机械设计与研究 2024年第3期 19-24页

作者：莫讯边骥轩吴京京何其昌上海交通大学机械与动力工程学院中国北方车辆研究所传动系统技术部

针对复杂装备装配工艺MBOM构建时工艺知识重用度不够、流程繁琐，效率低下等问题，提出基于工艺知识模板的MBOM智能构建方法。定义改进的“EBOM-MBOM”工艺设计模式，设计知识驱动的MBOM智能构建流程。定义标准工艺设计概念实体和实体... 详细信息

针对复杂装备装配工艺MBOM构建时工艺知识重用度不够、流程繁琐，效率低下等问题，提出基于工艺知识模板的MBOM智能构建方法。定义改进的“EBOM-MBOM”工艺设计模式，设计知识驱动的MBOM智能构建流程。定义标准工艺设计概念实体和实体间关系的数据模式，基于规则对历史装配工艺设计案例文档进行知识抽取，构建标准工艺知识图谱，形成标准工艺模板库。基于图相似度进行装配工艺模板的匹配，对经典WL图核算法进行改进，提高匹配精度。最后以无人机典型部件工艺设计对方法的可行性和有效性进行了应用验证。

关键词： MBOM构建工艺知识模板知识图谱图相似度 WL图核

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中小企业科技管理体系建设的问题及对策研究

商场现代化 2024年第11期 124-126页

作者：何其昌曾迪黄彬柳州高新技术创业服务中心

中小企业是我国国民经济的重要组成部分,是我国经济持续增长和技术创新的重要力量,而且科技创新能力作为企业打不垮的竞争力,科技管理又是中小企业科技活动的核心。当前,中小企业的科技管理存在资金管理制度不完善、管理与科研人才不足... 详细信息

中小企业是我国国民经济的重要组成部分,是我国经济持续增长和技术创新的重要力量,而且科技创新能力作为企业打不垮的竞争力,科技管理又是中小企业科技活动的核心。当前,中小企业的科技管理存在资金管理制度不完善、管理与科研人才不足、科技成果转化难等问题,本文从中小企业科技管理的现状、存在问题、特点等方面进行分析研究,并提出相应的对策。

关键词：中小企业科技管理体系建设对策

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基于深度学习的齿轮箱故障预测方法

传动技术 2024年第1期38卷 37-43页

作者：史天一时轮何其昌上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

机器人已广泛应用于汽车涂胶生产线,其突发故障会对生产节拍与成本造成很大的影响。目前,机器人本体的齿轮箱故障一般采用事后维修,因此迫切需要实施预防性维护措施。针对当前齿轮箱故障预测困难的问题,通过传感器采集齿轮箱的状态信息... 详细信息

机器人已广泛应用于汽车涂胶生产线,其突发故障会对生产节拍与成本造成很大的影响。目前,机器人本体的齿轮箱故障一般采用事后维修,因此迫切需要实施预防性维护措施。针对当前齿轮箱故障预测困难的问题,通过传感器采集齿轮箱的状态信息,建立故障预测深度学习模型,识别出可能导致故障的异常模式,从而实现故障的预测。首先建立基于生成对抗网络(GAN)的多变量时间序列信息异常检测框架,通过改进损失函数增强生成器的收敛性;然后引入基于时间扭曲编辑距离(TWED)的重构误差计算方法,精确计算时间序列信号的差异;其次采用基于局部异常概率(LoOP)的异常评价方法,对每个数据点进行异常评分,提高检测的准确率;最后以某白车身涂装单元对方法的有效性进行了应用验证。

关键词：齿轮箱故障预测多变量时间序列生成对抗网络重构误差

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虚拟装配手势库设计及人机工效评估优化

上海交通大学学报 2022年第2期56卷 127-133页

作者：郭加伟许志杰何其昌上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对虚拟装配环境下,虚拟人上肢仿真设置效率低、人机工效评估不精确的问题,对手部装配动作进行分析,定义手部关节结构、手臂及手部尺寸,建立参数化的装配手势模型并形成手势库.采用模糊算法改进快速上肢评估(RULA)方法,利用梯形函数对... 详细信息

针对虚拟装配环境下,虚拟人上肢仿真设置效率低、人机工效评估不精确的问题,对手部装配动作进行分析,定义手部关节结构、手臂及手部尺寸,建立参数化的装配手势模型并形成手势库.采用模糊算法改进快速上肢评估(RULA)方法,利用梯形函数对关节角度处于临界值时的评估分值进行优化,通过规则库得出最终评估结果.采用劳损指数(SI)评估手部、手腕等肌肉骨骼作业风险,并与模糊RULA评估加权计算综合得分,对虚拟手装配过程进行连续的人机工效评估,捕捉装配作业期间的风险姿势.最后,基于3DExperience平台对上述方法进行集成,并通过手机通讯元件的装配作业进行应用验证.

关键词：虚拟装配手势库快速上肢评估劳损指数模糊算法

高性能过渡金属复合材料的结构设计及其在水系超级电容器中的应用

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高性能过渡金属复合材料的结构设计及其在水系超级电容器中的应用

作者：何其昌南昌大学

学位级别：硕士

超级电容器(Supercapacitors,SCs)是一种介于二次电池和传统电容器之间的新型储能元件,因具有功率密度高,充放电时间短,环境友好等优点而受到广泛关注。然而,低的能量密度及较差的稳定性限制了SCs的大规模应用。通过正极和负极之间的合... 详细信息

超级电容器(Supercapacitors,SCs)是一种介于二次电池和传统电容器之间的新型储能元件,因具有功率密度高,充放电时间短,环境友好等优点而受到广泛关注。然而,低的能量密度及较差的稳定性限制了SCs的大规模应用。通过正极和负极之间的合理匹配,组装的非对称超级电容器(Asymmetric supercapacitors,ASCs)可以显著拓宽器件的电压窗口,突破对称器件的储能限制。水系电解质具有离子导电率高、安全性高、制备成本低等优点而成为性价比最高的选择。因此,在保持SCs固有优势的前提下,通过对电极材料的改性制备高效宽电压水系ASCs极其重要。本论文针对水系ASCs面临的关键科学问题,通过电极材料的构筑、正负极的匹配和储能机理等方面展开研究,制备了高效水系ASCs储能器件。主要研究内容包括:(1)金属氧化物虽然具有较高的理论比电容及电压窗口,但在长期氧化还原反应过程中,其较差的导电性和结构稳定难以满足高效SCs的需求。本文通过电沉积法在二氧化锰(Mn O)纳米球表面生长导电聚合物聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(PEDOT)制备Mn O@PEDOT纳米复合电极。得益于纳米复合材料的协同效应,Mn O@PEDOT正极具有优异的比电容和导电性。为了拓宽器件的电压窗口,通过类似的电沉积法制备了与正极具有相近电压和电容的五氧化二钒作为负极。组装的水系平面ASCs拥有1.8 V的电压窗口,15.1μWh cm的能量密度,优异的长期循环稳定性和集成性能。(2)正负极材料的匹配性显著影响着水系ASCs的整体性能。二氧化钒(VO)由于同时具有正负电压窗口因此可以有效改善非对称器件中匹配性差的问题。然而,VO作为电极材料面临着较低的比电容、较差的结构稳定性和导电性等问题。因此,本文通过水热法分别制备了VO@Mn O正极和VO@C负极用于提高VO的整体性能。最终,组装的VO@C//VO@Mn O水系ASCs可以在0～2.2 V的电压窗口下稳定工作,可以达到了77.1 Wh kg的能量密度。同时,其准固态ASCs还具有良好的稳定性和机械柔性。(3)大多柔性电极在长期使用过程中容易发生结构的破坏而无法满足高稳定ASCs的应用需求。因此我们设计了具有良好稳定性和柔性的化学交联PVA/citral自支撑电极。这种具有多孔结构的3D空间网络具有比纯凝胶电极更高的稳定性和抗弯折能力。另外,以此作为载体制备了NaMnO·1.5 HO正极和AC负极来构建高效柔性ASCs。在高浓度电解质的作用下,组装后的水系非对称器件具有2.6 V的宽电压窗口,61.2 F g的高比电容且能量密度可以达到57.5 Wh kg。同时,制备的准固态ASCs表现了出色的机械柔性。

关键词：水系超级电容器金属氧化物复合电极宽电压

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产品装配数字孪生可视化模型自适应精简方法

航空制造技术 2022年第19期65卷 50-55页

作者：何其昌许志杰上海交通大学上海200240

针对产品装配数字孪生模型实时可视化的需求,提出了一种面向装配过程的可视化模型精简方法。首先利用B–Rep信息建立模型的AAG(属性邻接图),通过基本特征AAG的图匹配实现装配特征的自动识别;对装配语义进行解析,提取当前装配过程的装配... 详细信息

针对产品装配数字孪生模型实时可视化的需求,提出了一种面向装配过程的可视化模型精简方法。首先利用B–Rep信息建立模型的AAG(属性邻接图),通过基本特征AAG的图匹配实现装配特征的自动识别;对装配语义进行解析,提取当前装配过程的装配特征;然后采用改进QEM(二次误差度量)算法,优化边折叠误差,实现模型局部精简率的自适应调整,满足实时可视化的需求;最后以某型号发动机机匣装配为例验证了方法的有效性。

关键词：装配数字孪生装配过程装配特征识别装配语义改进QEM

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基于事件驱动的板材切割作业实时调度方法

船舶工程 2022年第2期44卷 128-133页

作者：吴京京何其昌李钊上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

船舶板材切割存在工艺流程复杂、加工任务多变、加工装备随机停台等情况,生产计划依赖于管理人员通过经验进行人工现场调度,效率低且难以实现生产资源的优化,容易造成任务脱期。基于船舶切割车间的五维数字孪生建模方法,建立事件驱动的... 详细信息

船舶板材切割存在工艺流程复杂、加工任务多变、加工装备随机停台等情况,生产计划依赖于管理人员通过经验进行人工现场调度,效率低且难以实现生产资源的优化,容易造成任务脱期。基于船舶切割车间的五维数字孪生建模方法,建立事件驱动的切割作业实时调度模型,通过生产现场的状态驱动生产资源的重新调度,并利用免疫遗传算法进行求解,实现切割作业任务的动态调度优化。应用表明该调度模型可以动态响应生产现场的随机状态变化,自动对切割作业任务进行重调度,提高生产资源的利用率,降低切割作业任务的脱期率。

关键词：切割作业任务数字孪生实时调度优化事件驱动脱期率

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基于模型融合的紧固质量在线智能评价方法

机械设计与研究 2022年第2期38卷 44-47,55页

作者：吴京京何其昌时轮上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

螺纹紧固件广泛应用于机械产品中,紧固质量极大影响机械产品的安全性和使用寿命,目前拧紧质量主要采用人工进行离线检验,效率低且准确性不高,导致生产周期长、质量风险高。通过分析紧固过程的拧紧角度、扭矩和质量问题之间的关联,构建... 详细信息

螺纹紧固件广泛应用于机械产品中,紧固质量极大影响机械产品的安全性和使用寿命,目前拧紧质量主要采用人工进行离线检验,效率低且准确性不高,导致生产周期长、质量风险高。通过分析紧固过程的拧紧角度、扭矩和质量问题之间的关联,构建紧固质量在线智能评价方法。对支持向量机、KNN、多层感知器以及随机森林分类器进行融合,构建加权投票器;建立紧固件拧紧管控IoT平台,获得训练数据集;通过训练学习获得子模型和加权投票器加权矩阵,并采用贝叶斯优化方法对分类器进行模型训练调参,提高分类准确度。验证表明,提出的紧固质量在线智能评价方法准确高效地分析拧紧质量,满足生产线节拍控制的需求。

关键词：螺纹紧固质量评价模型角度-扭矩控制曲线模型融合加权投票器

具有双离子吸附的多级结构氮掺杂碳球助力超高倍率及稳定的锌离子超级电容器

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Science China Materials 2022年第9期65卷 2401-2411页

作者：彭钟有郭俊晞何其昌李舒龙谈利承陈义旺 College of Chemistry and Chemical Engineering/Institute of Polymers and Energy Chemistry(IPEC) Nanchang UniversityNanchang 330031China Institute of Advanced Scientific Research(iASR)/Key Lab of Fluorine and Silicon for Energy Materials and Chemistry of Ministry of Education Jiangxi Normal UniversityNanchang 330022China School of Future Technology Nanchang UniversityNanchang 330031China

尽管高能量水系锌离子超级电容器(ZHSCs)的研究取得了重要的进展,但缓慢的锌离子扩散及不理想的阴极材料仍然限制了其能量密度和循环寿命.在本文中,我们设计了具有合适的孔径分布及优异的锌离子储存能力的氮掺杂分级碳球(NMCSs).组装的Z... 详细信息

尽管高能量水系锌离子超级电容器(ZHSCs)的研究取得了重要的进展,但缓慢的锌离子扩散及不理想的阴极材料仍然限制了其能量密度和循环寿命.在本文中,我们设计了具有合适的孔径分布及优异的锌离子储存能力的氮掺杂分级碳球(NMCSs).组装的ZHSCs在0.2 A g^(-1)的电流密度下,表现出优异的电容量(157.8 mA h g^(-1))及能量密度(126.2 W h kg^(-1)),具有卓越的功率密度(39.9 kW kg^(-1)).此外,ZHSCs表现出了超长的循环稳定性,在50,000次循环测试后仍能保持96.2%的初始电容量.此外,我们设计了一种新型的平面ZHSCs,表现出优异的低温电化学性能,超高的体积能量密度(31.6 mW h cm^(-3))和极佳的集成性能.通过原位/非原位表征,系统地揭示了NMCSs电极优异的电化学性能主要来源于阳离子和阴离子的协同吸附以及NMCSs的可逆化学吸附作用机理.本工作不仅为新型高性能ZHSCs的构建和开发提供了新思路,也为进一步理解ZHSCs的电化学储能机理提供了依据.

关键词： mesoporous carbon nanospheres nitrogen doping dual ion adsorption anti-freezing electrolyte zinc ion hybrid supercapacitors