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带负载均衡的混合算法求解分布式异构作业车间调度问题

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控制理论与应用 2024年第6期41卷 977-989页

作者：方子丞李新宇高亮华中科技大学数字制造装备与技术国家重点实验室湖北武汉430074

针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提... 详细信息

针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提出以最小化最大工厂负载为目标快速确定初始工件分配方案,并验证了方法的高效性.然后,新设计了两种考虑负载均衡的单工件转移邻域结构,根据工序调度的结果对工件分配方案进行局部搜索.最后,因DHJSP缺少标准算例和相关算法,在分布式同构作业车间调度问题(DJSP)上与现有算法进行对比,所提算法在TA算例的480个问题上更新了420个问题的最优解,其余60个问题取得了同等最优解.在随机生成的3个不同规模的异构算例中,所提算法也均取得了较好解,验证了所提方法的优越性.

关键词：作业车间调度分布式异构工厂负载均衡混合算法最大完工时间

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石墨烯掺杂聚合物复合材料介电性能建模

航空学报 2024年第14期45卷 317-328页

作者：方子唯何晶靖林京北京航空航天大学可靠性与系统工程学院北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院高精尖制造技术与装备创新研究中心宁波315800

基于界面极化理论提出了一个石墨烯掺杂聚合物复合材料的介电模型,描述了石墨烯对复合材料有效介电常数的影响。该模型解释了石墨烯纳米片与聚合物基体在界面层的相互作用,计算了界面层的局部介电常数和局部电场强度,并通过控制变量方... 详细信息

基于界面极化理论提出了一个石墨烯掺杂聚合物复合材料的介电模型,描述了石墨烯对复合材料有效介电常数的影响。该模型解释了石墨烯纳米片与聚合物基体在界面层的相互作用,计算了界面层的局部介电常数和局部电场强度,并通过控制变量方式对模型内材料参数的影响进行了分析。与传统经验模型相比,提出的模型明确了分离上限距离、势垒高度、基体层电导率、石墨烯纳米片层尺寸等因素对有效介电常数的影响机制。对多类二元、三元介电复合材料体系的有效介电常数进行了预测,并与实验样品实测值、文献值进行对比,验证了所提出模型的有效性。

关键词：石墨烯介电常数界面极化聚合物复合材料掺杂改性

基于拉伸流场和助剂的聚乙烯挤出脱挥过程强化

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基于拉伸流场和助剂的聚乙烯挤出脱挥过程强化

作者：方子斌浙江大学

学位级别：硕士

聚乙烯是一种重要的高分子材料,在电子、医疗、建筑、农业、汽车和军工等领域有着广泛的应用。为了破解我国聚烯烃行业面临的通用产品过剩、中高端产品严重依赖进口的困局,开发乙烯和高碳α-烯烃共聚聚乙烯生产技术已成为聚乙烯高性能... 详细信息

聚乙烯是一种重要的高分子材料,在电子、医疗、建筑、农业、汽车和军工等领域有着广泛的应用。为了破解我国聚烯烃行业面临的通用产品过剩、中高端产品严重依赖进口的困局,开发乙烯和高碳α-烯烃共聚聚乙烯生产技术已成为聚乙烯高性能化的重要发展方向。同时,国内外为了促使塑料行业向更环保、更安全的方向发展,制定和执行了更为严格的塑料产品质量标准,要求塑料产品具有更低的挥发分含量。而聚乙烯中高碳α-烯烃的脱挥非常困难,这对从聚乙烯中分离出挥发性组分的脱挥工段提出了更大的挑战。因此,研究聚乙烯中高碳α-烯烃的溶解扩散规律,开发高碳α-烯烃的脱挥新方法,提高高碳α-烯烃的脱除效率,具有重要的研究意义和实际应用价值。现有聚乙烯生产工艺多采用传统的闪蒸脱气、氮气吹扫脱气、汽蒸干燥等方法脱除聚乙烯颗粒中挥发分,均不能满足聚乙烯中以1-辛烯为代表的高碳α-烯烃的脱挥需求。本文以聚乙烯熔融脱挥过程作为研究对象,在双螺杆挤出机中添加气体或液体脱挥助剂、引入拉伸流场,通过强化助剂分散混合和促进聚乙烯分子链取向,提高1-辛烯等挥发分在聚乙烯熔体中的扩散速率,从而强化脱挥,并借助高速摄像法在可视化双螺杆挤出机装置中研究脱挥助剂和拉伸流场对聚乙烯熔体内气泡成核、生长和破碎的影响规律,为聚乙烯中高碳α-烯烃高效脱挥新方法的开发提供理论指导。本论文的主要研究工作和结果包括:(1)在排气式双螺杆挤出机脱挥实验装置中,考察了气体和液体脱挥助剂以及温度、真空度、螺杆转速和脱挥级数对线性低密度聚乙烯(LLDPE)中1-辛烯脱挥的影响规律。研究结果表明,随着气体脱挥助剂(氮气和二氧化碳)表观气速、液体脱挥助剂(水、乙醇、表面活性剂)加入量、螺杆转速的增大,1-辛烯的脱挥效率先增大后减小,均存在最佳操作点。当1-辛烯含量较高时,起泡脱挥占主导,脱挥助剂强化脱挥作用的排序为:无水乙醇>表面活性剂>水>氮气;当1-辛烯含量较低时,扩散脱挥占主导,氮气强化脱挥的效果明显优于无水乙醇、水等液体脱挥助剂。结合理论分析,揭示了助剂强化双螺杆挤出机中聚乙烯脱挥机制,发明了以无水乙醇作为第一级脱挥助剂和以高纯氮气作为第二、三、四级脱挥助剂的四级挤出脱挥新工艺,可使LLDPE中1-辛烯含量降至50ppm以下。(2)为了进一步提高双螺杆挤出机中1-辛烯的脱除效率,提出了引入拉伸流场强化助剂与聚乙烯熔体混合的脱挥新方法,阐明了拉伸流场强化脱挥机理。在双螺杆挤出机混炼段用拉伸元件(SE、RF)替换捏合块(KB),将剪切主导流场改变为拉伸主导流场后,LLDPE中1-辛烯脱挥效率显著提高,不添加助剂时脱挥效率可从42.7%增至最高67.6%,添加4 wt%水作为助剂时,脱挥效率可从63.9%增至最高91.4%。旋转流变和偏振拉曼光谱分析结果表明,引入拉伸流场后聚乙烯分子链拥有更低的交联缠结程度和更高的取向程度,有助于挥发性小分子在聚乙烯熔体中的扩散。停留时间分布和混合实验结果表明,拉伸主导流场比剪切主导流场更有利于助剂在聚乙烯熔体中的分散混合,可提供更大的气液传质面积,从而提升脱挥效率。(3)在可视化双螺杆挤出机内,采用高速摄像和红外热成像技术,分别研究了脱挥助剂种类及含量、拉伸流场、操作参数等对气泡密度和气泡生长速率、熔体温度分布均匀性的影响。研究发现,在传统的剪切流场中,随着温度升高、真空度增大、初始挥发分含量升高,气泡密度和气泡生长速率都会增加;随脱挥助剂水和乙醇含量的增加,气泡密度和气泡生长速率均呈现先升高后降低的趋势,存在最佳添加含量,与脱挥效率随助剂含量的变化趋势一致。将剪切流场转变为拉伸流场后,随着水和乙醇含量的增加,气泡密度和气泡生长速率均呈现单调上升的趋势;有无脱挥助剂时,引入拉伸流场均可提升熔体温度分布的均匀性。研究还发现挤出脱挥过程中存在两种气泡破裂模式,分别为熔池中的拉伸破碎和熔膜中的侵蚀破碎。

关键词：聚乙烯脱挥双螺杆挤出机脱挥助剂拉伸流场可视化

杭州市生活饮用水消毒副产物污染状况与健康风险评估

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杭州市生活饮用水消毒副产物污染状况与健康风险评估

作者：方子思浙江中医药大学

学位级别：硕士

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基于深度学习的表格识别研究

基于深度学习的表格识别研究

作者：方子宇南昌大学

学位级别：硕士

在当今社会,表格作为一种普遍存在的格式,在众多领域内承担着重要角色。本文围绕高速公路质量管理系统中图像表格的自动识别问题展开,旨在通过先进的图像处理技术,有效地检测和识别表格及其内部的文本框内容,从而优化表格数据的处理流... 详细信息

在当今社会,表格作为一种普遍存在的格式,在众多领域内承担着重要角色。本文围绕高速公路质量管理系统中图像表格的自动识别问题展开,旨在通过先进的图像处理技术,有效地检测和识别表格及其内部的文本框内容,从而优化表格数据的处理流程。研究采用基于U-Net的语义分割方法对表格进行准确检测和识别,并通过对Res-U-Net模型的改良,进一步增强了模型对表格边界的识别能力。本文的主要工作如下:(1)针对表格识别过程中表格线特征在深层网络中容易丢失的问题,本文提出了一种改进方案,即将残差连接结构整合入U-Net架构之中,形成Res-U-Net模型。该策略通过添加残差连接,有效避免了深层网络中的梯度消失问题,增强了网络对于纤细表格线特征的捕获能力。实验结果验证了改进模型在表格线检测和分割任务上相较于原始U-Net模型有显著提升,准确率提高至0.876,召回率达到0.822,F1分数提升至0.843,充分展现了深层网络中表格线特征增强的有效性。(2)基于YOLOv5的文本框识别优化,通过与基于Faster-R-CNN的方法相比较,YOLOv5以其较小的模型体积和更快的预测速度脱颖而出,成为更适合本文后续表格识别任务的模型。本文在YOLOv5的基础上集成了CBAM注意力机制,以进一步提高模型对表格区域的识别精度及处理速度。(3)模型性能评估:通过大规模数据训练,本文改进的YOLOv5文本识别模型在准确率上达到了96.6%,明显优于传统的tesseract-ocr系统,同时也超过了基于DB和East的Paddle-OCR模型,证明了该模型的具有一定的应用价值。

关键词：图像语义分割卷积神经网络 U-Net 表格识别文本识别

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利用GPU获得新脉冲星测时解

利用GPU获得新脉冲星测时解

作者：方子瑶西藏大学

学位级别：硕士

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苦味抑制剂阿魏酸的构效关系

食品科学 2024年第14期45卷 14-22页

作者：方子超周隽涵郑建仙华南理工大学食品科学与工程学院广东广州510640

探索阿魏酸(ferulic acid,FA)羧基取代基团以及丙烯酸碳链长度对苦味抑制作用的影响。本实验使用分子动力学模拟,分析苦味受体与苦味抑制剂FA、4-(2,2,3-三甲基环戊基)丁酸和苦味激活剂安赛蜜相互作用的构象差异,以获得FA对苦味受体的... 详细信息

探索阿魏酸(ferulic acid,FA)羧基取代基团以及丙烯酸碳链长度对苦味抑制作用的影响。本实验使用分子动力学模拟,分析苦味受体与苦味抑制剂FA、4-(2,2,3-三甲基环戊基)丁酸和苦味激活剂安赛蜜相互作用的构象差异,以获得FA对苦味受体的抑制结构F4。基于F4的相互作用模式,构建系列FA衍生物,结合电子舌分析技术,探讨FA苦味抑制构效关系。结果表明在配体与F4相互作用模式相符的前提下,FA羧基取代基团氢键受体的电荷量与苦味抑制强度呈反比;FA丙烯酸碳链长度改性为二碳长度,会导致配体与关键残基相互作用不稳定,导致其苦味抑制强度降低,改性为四碳长度则增强其苦味抑制强度。FA作为新型苦味抑制剂,在改善食品食用品质方面具有开发潜力。

关键词：阿魏酸苦味抑制构效关系分子动力学模拟电子舌

考虑微电网协同的线路冰灾下配电网韧性提升策略

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上海交通大学学报 2024年

作者：方子闻周永智但扬清韦巍浙江大学工程师学院国网浙江省电力有限公司经济技术研究院

冰灾下线路断线严重影响配电网安全运行，含分布式资源的微电网接入后为提升配电网韧性提供了新手段。针对冰灾下微电网资源的合理利用，本文提出了一种微电网协同配电网的韧性提升策略，充分发挥微电网分布式电源及储能的紧急供电能力... 详细信息

冰灾下线路断线严重影响配电网安全运行，含分布式资源的微电网接入后为提升配电网韧性提供了新手段。针对冰灾下微电网资源的合理利用，本文提出了一种微电网协同配电网的韧性提升策略，充分发挥微电网分布式电源及储能的紧急供电能力。首先，考虑线路覆冰灾害故障演化特性，构建配电网线路覆冰风险量化模型。其次，提出基于长-短周期混合时间尺度滚动的优化方法，长周期优化聚焦跨日时间尺度微电网储能预调度与配电线路修复策略；短周期日前优化应对新能源及冰灾故障演化下网络拓扑变化的日间不确定性，采用列与约束生成算法生成调度策略；长-短周期优化模型在灾害全周期内滚动进行。最终，采用改进IEEE标准33节点配电网对所提韧性提升策略的有效性进行仿真验证。

关键词：配电网韧性覆冰灾害混合周期滚动优化

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积运算符号图的谱

山东大学学报(理学版) 2024年第10期 101-106页

作者：方子强李龙捷任海珍青海师范大学数学与统计学院藏文信息处理与应用国家重点实验室高原科学与可持续发展研究院

对图中的每条边标记正边或负边，这样的图称为符号图。给出符号图的积运算(对称积、直积、半强积、强积)的定义，得到这些积运算符号图邻接矩阵的张量形式，并得到积运算(直积、半强积、强积)符号图的邻接谱。

关键词：符号图符号图的积运算邻接矩阵邻接谱