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模拟退火遗传算法在自由曲面数控加工中的实验

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机械设计与制造 2024年第3期 129-133页

作者：韩军徐睿金岩熊凤生内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头014010 青岛港(集团)有限公司山东青岛266500 怡得乐电子(杭州)有限公司浙江杭州310018

在自由曲面的加工中,一直面临着加工时间长的问题,本研究以提高加工效率为目的,通过分析待加工自由曲面的面曲率、残余高度等参数,计算出合理的加工步长和行距,并以此为依据将待加工曲面离散成点云即为刀触点。将刀具路径规划问题转化... 详细信息

在自由曲面的加工中,一直面临着加工时间长的问题,本研究以提高加工效率为目的,通过分析待加工自由曲面的面曲率、残余高度等参数,计算出合理的加工步长和行距,并以此为依据将待加工曲面离散成点云即为刀触点。将刀具路径规划问题转化为求解TSP问题的最优解,为避免遗传算法早熟陷入局部最优解,引入了模拟退火算法进行改进,使用改进后的混合算法进行刀具路径寻优。对优化方法进行了仿真加工、实验加工及测量,结果表明优化方法相比传统方法刀路长度最多减少303.4mm,相对缩短了12.3%,加工效率提升较为明显,并且加工表面也取得了较好的加工效果。

关键词：自由曲面模拟退火算法遗传算法刀具路径优化数控加工

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面向自由曲面零件数控加工节能技术研究

面向自由曲面零件数控加工节能技术研究

作者：熊凤生内蒙古科技大学

学位级别：硕士

随着科技的进步,我国机械工业得到了讯速发展,为了满足工业发展的需要机械零件形状被设计的越来越复杂,自由曲面零件是加工制造行业中常遇到一类复杂零件,其被广泛应用在航空航天、汽车制造、船舶制造等领域。由于自由曲面类零件的曲率... 详细信息

随着科技的进步,我国机械工业得到了讯速发展,为了满足工业发展的需要机械零件形状被设计的越来越复杂,自由曲面零件是加工制造行业中常遇到一类复杂零件,其被广泛应用在航空航天、汽车制造、船舶制造等领域。由于自由曲面类零件的曲率变化多样、型面复杂、去除材料量大,导致零件在加工过程中变的更加困难且加工时间过长、效率低、能耗大等问题。本文针对自由曲面类零件在加工过程中的能耗大、能耗评估难以及如何降低铣削温度的问题进行研究。(1)针对自由曲面零件在加工过程中能耗大、能耗评估难的问题,从能耗的角度出发对刀具加工路径进行分析,找出加工过程中能耗最少的刀具加工路径作为自由曲面零件最终的加工刀路,所以需要对不同的刀具加工路径进行能耗评估研究。在自由曲面零件加工过程中,刀具在零件表面的走刀路径需要很多加工机构的参与,而加工机构的运动需要能量,所以需要对机床能耗源进行分析,研究机床在不同加工阶段中所具有的不同切削状态,进一步研究不同阶段状态下的能耗源,提出一种(火用)耗散法,并对(火用)耗散法进行数学建模,对刀具加工路径进行能耗评估计算。(2)自由曲面零件在加工过程中,依靠经验法给定的加工工艺参数是导致自由曲面零件加工能耗大,铣削温度过高的主要原因,为了降低加工能耗,降低铣削温度,则需要对自由曲面零件的加工工艺参数进行优化。研究将从加工能耗和铣削温度两个问题对加工工艺参数进行多目标优化,建立加工工艺参数与加工能耗之间的数学模型,以及建立加工工艺参数与铣削温度之间的数学模型,采用带精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对数学模型进行求解,通过层次分析法找出Pareto解集中的最优解,再通过正交实验对优化的结果进行验证,最后用优化后的加工工艺参数与经验加工工艺参数进行实验对比分析。自由曲面零件加工完成后,采用惟德Tomoscope S型复合式坐标测量仪对自由曲面零件进行扫描分析,检测自由曲面零件的加工精度。

关键词：自由曲面加工能耗参数优化能耗评估 NSGA-Ⅱ优化算法

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?耗散法对数控加工刀具路径能耗评估研究

机械设计与制造 2023年

作者：韩军熊凤生姚晟徐睿内蒙古科技大学机械工程学院

针对数控加工中不同刀具路径加工的能耗问题进行研究，基于?（yòng）分析理论提出了一种?（yòng）耗散方法，对不同刀具路径加工进行能耗的评估；?耗散方法通过对加工过程中的切削热、切削液、机床待机、刀具切削磨损、压缩空气等能... 详细信息

针对数控加工中不同刀具路径加工的能耗问题进行研究，基于?（yòng）分析理论提出了一种?（yòng）耗散方法，对不同刀具路径加工进行能耗的评估；?耗散方法通过对加工过程中的切削热、切削液、机床待机、刀具切削磨损、压缩空气等能耗源进行分析，并对各个能耗源进行数学建模，计算不同刀具路径加工情况下的能耗，通过比较不同刀具路径加工能耗的大小，在保证加工质量的前提下选择能耗较少的刀具路径，达到节能目的；最后分别使用三种不同的刀具路径对曲面进行加工实验，通过实验结果证明：实际加工的能耗与?耗散法评估的能耗一致，等间距环形刀具路径比往复刀具路径的总?能耗降低了10.93%，等间距环形刀具路径比斜45度刀具路径的总?能耗降低了15.24%，说明?耗散法评估刀具路径加工能耗是可行的；创新点在于提出了?耗散法，通过?耗散把电能和物料能等不同类型的能量转化为同一形式进行计算，使能耗评估更加全面。

关键词：数控加工能耗评估刀具路径 ?耗散法能耗源分析

考虑节能条件下的自由曲面加工刀具路径优化研究

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工具技术 2023年第1期57卷 123-129页

作者：韩军熊凤生徐睿内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古自治区包头市014010 青岛港(集团)有限公司

在数控加工过程中不同的刀具路径所产生的能耗和加工效率不同,为了降低自由曲面在数控加工过程中的能耗,提高加工效率,从节能和高效率两个方面对刀具路径进行优化。建立以节能和高加工效率为优化目标,以主轴转速、每齿进给量、径向切削... 详细信息

在数控加工过程中不同的刀具路径所产生的能耗和加工效率不同,为了降低自由曲面在数控加工过程中的能耗,提高加工效率,从节能和高效率两个方面对刀具路径进行优化。建立以节能和高加工效率为优化目标,以主轴转速、每齿进给量、径向切削深度、轴向切削深度和机床设备性能为约束条件的刀具路径数学模型。分析待加工自由曲面的面曲率和残余高度,对加工步长和行距进行合理计算,以此为依据将待加工曲面离散成点云即为刀触点。为避免遗传算法过早陷入局部最优解,引入模拟退火算法对遗传算法进行改进,使用改进后的混合算法对自由曲面刀具路径进行优化。通过仿真加工和实验加工对比了优化路径与传统路径,结果证明了优化方法的有效性。

关键词：自由曲面数控加工加工能耗加工效率混合算法路径优化

考虑节能低铣削热条件下加工参数多目标优化研究

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机械科学与技术 2023年

作者：韩军熊凤生姚晟曹龙凯李贞杰内蒙古科技大学机械工程学院

加工参数（主轴转速、每齿进给量、径向切深、轴向切深）在加工过程中有着重要的作用，研究目的是为了降低能耗提高能量利用效率，降低铣削热提高加工质量和刀具寿命。研究过程从节能和铣削热两个方面对加工参数进行优化，建立加工参... 详细信息

加工参数（主轴转速、每齿进给量、径向切深、轴向切深）在加工过程中有着重要的作用，研究目的是为了降低能耗提高能量利用效率，降低铣削热提高加工质量和刀具寿命。研究过程从节能和铣削热两个方面对加工参数进行优化，建立加工参数与能耗及铣削热的数学模型，以主轴转速、每齿进给量、径向切深和轴向切深为优化变量，以机床设备性能和工艺参数取值范围为约束条件，以节能和低铣削热为目标对加工参数进行优化，采用带精英策略的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）对数学模型进行求解。用层次分析法找出Pareto解集中的最优解，通过正交实验响应曲面法对本次优化结果进行验证，最后用优化后的加工参数与经验加工参数进行实验对比分析，研究结果表明优化后加工参数在节能和低铣削热方面效果明显。

关键词：数控加工优化模型 NSGA-Ⅱ算法正交实验参数优化

基于Kriging-MIGA算法的薄壁件铣削参数优化

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制造技术与机床 2022年第5期 42-46页

作者：韩军曹龙凯徐睿姚晟熊凤生内蒙古科技大学机械工程学院内蒙古包头014010 山东港口集团青岛港国际股份有限公司前港分公司山东青岛266000

针对某铝合金薄壁壳零件的加工变形问题,以铣削力为优化目标,通过Isight平台,提出了基于Kriging-MIGA算法的铣削参数优化方法。采用了最优拉丁超立方试验设计方法建立参数样本点,利用样本点搭建铣削参数与铣削力间的Kriging近似模型,采... 详细信息

针对某铝合金薄壁壳零件的加工变形问题,以铣削力为优化目标,通过Isight平台,提出了基于Kriging-MIGA算法的铣削参数优化方法。采用了最优拉丁超立方试验设计方法建立参数样本点,利用样本点搭建铣削参数与铣削力间的Kriging近似模型,采用了MIGA算法对近似模型全局优化,获取1组能够使铣削力最小的铣削参数组合并得出预测值。研究结果表明:基于Kriging-MIGA算法的铣削参数优化,使得铣削力降低了39.37%,有效减小了铝合金薄壁壳的变形量。该研究方法对薄壁件铣削参数选值具有重要的意义。

关键词： Kriging MIGA算法薄壁件最优拉丁超立方 Isight

中老年病人硬膜外注肾上腺素的血流动力学影响

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国际麻醉学与复苏杂志 1990年第5期 313-314页

作者：王铁生熊凤生

硬膜外注局麻药加肾上腺素,可减慢药物吸收入血循环,延长镇痛时间,但却使心率加快,每搏量和心排血量增加,全身血管阻力和平均动脉压降低。作者选择18例75岁以上老人(75～82岁)并以14例65岁以下(52～65岁)中年人作比较,观察硬膜外局麻药... 详细信息

硬膜外注局麻药加肾上腺素,可减慢药物吸收入血循环,延长镇痛时间,但却使心率加快,每搏量和心排血量增加,全身血管阻力和平均动脉压降低。作者选择18例75岁以上老人(75～82岁)并以14例65岁以下(52～65岁)中年人作比较,观察硬膜外局麻药中加肾上腺素对循环系统的影响,以及与当时血浆肾上腺素含量之间的关系。该32倒(ASAⅠ、Ⅱ级)都是择期怍经尿道前列腺切除术的病人。其中12例有高血压病史;6例服用硝苯吡啶或

关键词：肾上腺素局麻药肾上腺能α-受体兴奋药局部麻醉药硬膜外血流动力老年病人

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低秩张量嵌入的高光谱图像去噪神经网络

遥感学报 2024年第1期28卷 121-131页

作者：涂坤熊凤超侯雪强南京理工大学计算机科学与工程学院南京210094 中国酒泉卫星发射中心酒泉732750

随着遥感卫星技术的快速发展,高光谱图像在环境检测、资源管理、农业预警等领域得到了广泛应用。然而,由于设备误差和大气因素等原因,采集的高光谱图像中常常存在噪声,这会影响后续任务的准确性。因此,高光谱图像去噪成为了一个重要的... 详细信息

随着遥感卫星技术的快速发展,高光谱图像在环境检测、资源管理、农业预警等领域得到了广泛应用。然而,由于设备误差和大气因素等原因,采集的高光谱图像中常常存在噪声,这会影响后续任务的准确性。因此,高光谱图像去噪成为了一个重要的研究方向。高光谱图像的空间关联、光谱关联和空间—光谱联合关联导致干净的高光谱图像存在低维子空间中。低秩先验是高光谱图像普遍的物理性质,然而基于低秩表示的方法通常需要复杂的参数设置和计算。基于深度学习方法直接从数据中学习到干净图像的先验信息,具有较强的表达能力,但依赖大量数据且缺乏对高光谱图像物理知识如低秩性的有效利用。为了解决这些问题,本文利用高光谱图像的空间—光谱低秩特性,提出一种低秩张量嵌入深度神经网络方法,可以有效去除高光谱图像中的噪声。该方法采用低秩张量分解模块对高光谱图像的特征图进行低秩表示,通过全局池化和卷积等操作完成秩一向量的生成和低秩张量的重构。同时,将低秩张量分解模块与Unet相结合,对浅层特征进行低秩张量表示,以捕捉高光谱图像的空间—光谱低秩特性,提高了模型的去噪能力。当噪声标准差在[0—95]时,算法可以取得41.02 dB的PSNR和0.9888的SSIM。仿真数据和真实数据实验结果表明,所提出的低秩深度神经网络方法去噪效果优于其他方法。

关键词：高光谱图像去噪深度神经网络低秩张量表示知识驱动深度学习 CP分解 U-Net

基于羊群效应和认知改变模型的微博用户兴趣行为采纳研究

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基于羊群效应和认知改变模型的微博用户兴趣行为采纳研究

作者：熊凤生电子科技大学

学位级别：硕士

社交网络的飞速发展让我们对个性化服务有了更高的要求,而随着微博、微信等平台的出现,数亿网民自发联结构成了一个巨大而又复杂的虚拟网络。这深深的改变着我们的日常生活,我们希望在这张巨大的网里发现自己的兴趣,张扬自己的个性。在... 详细信息

社交网络的飞速发展让我们对个性化服务有了更高的要求,而随着微博、微信等平台的出现,数亿网民自发联结构成了一个巨大而又复杂的虚拟网络。这深深的改变着我们的日常生活,我们希望在这张巨大的网里发现自己的兴趣,张扬自己的个性。在微博网络里,然而现实的情况是,我们大多的年轻网民们经常性的被公共舆论所引导,而不愿意发出自己的声音,其结果是形成了一个又一个的羊群效应。本文的研究就是从这样一个现象出发,探求这种现象背后的缘由,以及分析微博用户的后续心理。为此本文从社会认知角度出发,把微博用户兴趣形成直至稳定的整个过程切分为兴趣产生形成以及兴趣的稳定来进行研究。首先分析微博用户的从众行为及其影响机制以确定微博用户的兴趣是如何形成的。接着采用认知改变模型(CCM)对微博用户兴趣的持续性机制进行分析,从而得到相对稳定的微博用户兴趣。用户兴趣在初期形成过程中时,通过引入羊群效应构建初期模型来探究微博兴趣产生的决定性因素。即以信息瀑布理论为基础,对微博用户参与微博事件的过程来进行分析,通过概率的方式来建立微博用户的从众模型。为了验证该模型的有效性,采用了MATLAB进行仿真,最终发现该过程中微博用户的羊群效应产生与微博用户的个人信念、公共信息、以及已参与微博用户的态度有关。用户兴趣的稳定阶段,则通过在认知改变模型中分析用户的自我一致性感知和社会认同感知,引入满意性,以及加入用户与微博的互动这一因素,最终得到修正后的使用意向。为了探讨兴趣稳定过程的模型,该过程采用了问卷调查的方式得到了相应的数据,并且基于该数据采用结构方程模型来验证了假设关系。结果表明微博用户兴趣的持续性受自我感知和社会认同感知共同影响,满意性也会起着中介的作用,同时微博互动也会正向影响微博用户兴趣。本文的研究结论表明微博用户会由于公共信息、个人信念以及已参与用户的态度而产生羊群效应形成初期的使用意向,但是之后微博用户会结合自我一致性感知和社会认同感知,并最终通过与微博的互动来修正自己的使用意向,得到稳定的用户兴趣。本文的研究结论有助于改善日益冷清的微博使用意向,提升微博用户的兴趣,为微博今后的发展和体验改进提供参考意见。

关键词：微博用户兴趣行为研究羊群效应认知改变模型