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基于超启发式算法的可重构装配车间调度

计算机集成制造系统 2024年

作者：张佳朋庄存波刘检华赵乐乐李琳裴凤雀郭昊鑫北京卫星制造厂有限公司上海卫星装备研究所北京理工大学机械与车辆学院

在卫星、导弹等航天复杂产品装配车间，装配工位具有可重构特性，装配工人具有多种技能，装配作业可分为常规工艺和关键工艺，三者相互依赖与制约，给车间调度造成了巨大障碍。针对此类问题，本文提出了一种超启发式算法，创新地使用了... 详细信息

在卫星、导弹等航天复杂产品装配车间，装配工位具有可重构特性，装配工人具有多种技能，装配作业可分为常规工艺和关键工艺，三者相互依赖与制约，给车间调度造成了巨大障碍。针对此类问题，本文提出了一种超启发式算法，创新地使用了启发式拟合规则，迭代最优规则，实现可重构装配车间调度研究。首先，构建了考虑关键能力制约的可重构装配车间模型，以及重构切换时间、常规/关键工艺需求、人员/工站修正系数等相关的关联模型。其次，在实现最佳装配工人技能、数量及其比例确定的基础上，利用超启发式算法，通过进化算子迭代寻优启发规则，实现一种考虑工位可重构、工人多技能、常规作业/键性作业等多层次的装配车间最佳调度方案。最后，采用小规模和大规模用例进行了仿真验证，并在某航天企业的卫星装配车间进行了实例应用验证。结果表明，无论仿真验证还是实证研究，与传统启发式算法对比，在可重构装配车间模型上，基于超启发式的调度算法在最大完工时间、拖期、装配时间、重构换线时间的均值/最值均有不同程度降低，验证了算法的有效性和高效性。

关键词：可重构装配车间超启发式算法多技能关键工艺

果蔬类农产品循环共用标准周转箱流通体系构建——基于熵值-TOPSIS的中国省市面板数据

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时代经贸 2022年第6期19卷 44-49页

作者：王嘉荣刘伟郭昊鑫上海海事大学上海201306

本文结合“十四五”现代流通体系建设规划与全面推进乡村振兴战略需要,通过实地调研果蔬类农产品循环共用标准周转箱流通体系的现状并分析当下果蔬周转箱流通与租赁模式以及其所面临的问题,基于熵值-TOPSIS法针对流通体系构建的基本要... 详细信息

本文结合“十四五”现代流通体系建设规划与全面推进乡村振兴战略需要,通过实地调研果蔬类农产品循环共用标准周转箱流通体系的现状并分析当下果蔬周转箱流通与租赁模式以及其所面临的问题,基于熵值-TOPSIS法针对流通体系构建的基本要素建立评价模型,并得出最合适的果蔬周转箱流通体系试点推广省市,同时为我国优化农产品流通、构建果蔬类农产品循环共用标准周转箱流通体系提供参考建议。

关键词：现代流通体系建设规划标准周转箱果蔬类农产品熵值-TOPSIS法

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脉冲电压下聚酰亚胺空间电荷行为及其机理研究

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中国电力 2022年第12期55卷 112-123页

作者：侯健健王婵娟郭昊鑫陈晨刘学民何东欣国网山东省电力公司广饶县供电公司山东东营257300 山东大学电气工程学院山东省特高压输变电技术与装备重点实验室山东济南250061 国网山东省电力公司东营供电公司山东东营257000

电力电子装备长期处于高重复频率、陡上升时间脉冲电压运行工况,绝缘更容易发生劣化和早期失效。为探究脉冲电压下绝缘失效的微观机理,对ns级别下的脉冲边沿前后空间电荷分布情况进行研究对比,探究了电场强度、硅油对脉冲边沿时刻电荷... 详细信息

电力电子装备长期处于高重复频率、陡上升时间脉冲电压运行工况,绝缘更容易发生劣化和早期失效。为探究脉冲电压下绝缘失效的微观机理,对ns级别下的脉冲边沿前后空间电荷分布情况进行研究对比,探究了电场强度、硅油对脉冲边沿时刻电荷振动波形的影响。通过分析不同脉冲上升时间下的电荷振动波形及电压波形频谱、电荷积聚特性,阐明了脉冲电压边沿时刻电荷振动机理以及ns脉冲下电荷行为对绝缘劣化影响机理。研究发现,ns脉冲上升沿和下降沿前后电荷分布特性存在差异,在脉冲边沿处发现了特殊的空间电荷迁移行为;电场强度会影响异极性电荷的积累速度及积累量,从而影响电荷振动波形的形状;电极与试样之间涂敷硅油会影响电荷振动波形的极性;5×10^(6)~1×10^(7)Hz频段的电压分量对空间电荷振动起主要作用;ns脉冲电压下电荷积聚导致电场畸变更加严重。

关键词：脉冲电压聚酰亚胺电场强度硅油电荷振动波形电荷积聚

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整合素β1通过影响成牙本质细胞极性促进成牙向分化形成牙本质的研究

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整合素β1通过影响成牙本质细胞极性促进成牙向分化形成牙本质的...

作者：郭昊吉林大学

学位级别：硕士

目的:牙本质作为牙体硬组织的主体结构,起到保护牙髓与支持牙釉质的作用,其中规则的牙本质小管结构又发挥了感觉与压力传导的作用。因此,牙本质小管结构对牙本质行使生理功能必不可少,而牙本质小管的形成依赖于成牙本质细胞极化。本研... 详细信息

目的:牙本质作为牙体硬组织的主体结构,起到保护牙髓与支持牙釉质的作用,其中规则的牙本质小管结构又发挥了感觉与压力传导的作用。因此,牙本质小管结构对牙本质行使生理功能必不可少,而牙本质小管的形成依赖于成牙本质细胞极化。本研究旨在探究整合素β1(integrinβ1,ITGB1)对成牙本质细胞极化和管状牙本质形成的调控作用,通过体内外实验阐明ITGB1作为跨膜蛋白对成牙本质细胞极化与分化的作用及分子机制,为促进管状牙本质的形成提供理论依据。方法:提取人牙髓干细胞(human dental pulp stem cells,hDPSCs),利用结晶紫染色观察集落形成能力;利用流式细胞术检测间充质干细胞表面标志物CD90、CD146、CD105及阴性标记物CD45和CD34的表达;在不同诱导条件下诱导hDPSCs多向分化,利用碱性磷酸酶染色、茜素红S染色、油红O染色及阿尔辛兰染色验证hDPSCs的成骨向/成牙向分化、成脂向分化和成软骨向分化的能力。利用Real-time q RT-PCR(quantitative reverse transcription polymerase chain reaction)检测hDPSCs在成牙向分化过程中ITGB1基因的表达。采用si RNA转染hDPSCs沉默ITGB1表达,成骨诱导后行碱性磷酸酶染色及茜素红S染色,明确ITGB1在hDPSCs成牙向分化与矿化中的作用。为了探讨ITGB1对成牙本质细胞极化的作用,通过细胞划痕实验,检测沉默组(si-ITGB1组)与对照组(si-NC组)细胞的迁移距离;通过GM130免疫荧光染色,计数极化细胞和非极化细胞的比例。通过Western Blot检测极性蛋白PAR3的表达;通过Real-time q RT-PCR检测Rho GTP酶关键基因的表达。为了进一步探讨ITGB1-Rho GTP酶信号在调控成牙本质细胞极化和牙本质形成中的作用,提取出生当天(postnatal day 0,PN0)野生型C57BL/6J小鼠下颌第一磨牙牙胚,沉默牙胚Itgb1基因后,利用气液培养法在体外培养小鼠牙胚。通过Real-time q RT-PCR实验检测牙胚中Itgb1、成牙本质细胞分化标记基因Dspp、细胞极化基因Pkc、Par3以及Rho GTP酶关键基因Rac1、Rho A、Cdc42和Rock1的表达;7天后收集牙胚行苏木精-伊红(Hematoxylin-eosin,HE)染色,观察牙本质的形成。进一步提取E14.5小鼠磨牙胚,分离上皮与间充质组织,使用腺病毒转染间充质细胞沉默Itgb1的表达,随后将上皮-间充质组织重组,植入小鼠肾被膜下进行培养,14天后收集对照组(sh-NC组)与沉默组(sh-Itgb1组)牙胚行HE染色观察牙本质形成情况。结果:体外培养的hDPSCs通过结晶紫染色,可见多个由单细胞增殖形成的圆形集落(以>50个细胞定义为1个集落);成骨诱导组的细胞碱性磷酸酶染色呈阳性,茜素红S染色可见大量矿化结节形成;成脂诱导组的细胞油红O染色可观察到明显脂滴形成;成软骨诱导组的细胞阿尔辛兰染色可见蓝染酸性黏多糖。流式细胞术结果显示所提取的hDPSCs表达间充质干细胞表面标志物CD90、CD146和CD105,阳性率分别为97.4%、67.3%和96.8%,不表达阴性标记物CD45和CD34,阳性率分别为0.02%和0.01%。Real-time q RT-PCR结果显示,诱导hDPSCs成骨分化过程中,ITGB1表达量在3-7天不断升高,之后维持在较高水平,在7天和14天时与0天相比表现出明显的差异。沉默ITGB1后,与si-NC组相比,碱性磷酸酶和茜素红染色结果显示si-ITGB1组的细胞成牙/成骨向分化能力下降。细胞划痕实验结果显示,与si-NC组相比,si-ITGB1组的细胞迁移面积减少。此外,si-NC组细胞迁移方向较一致,且细胞间相互连接紧密;si-ITGB1组细胞迁移方向杂乱无章,迁移前沿细胞数量较少。通过GM130免疫荧光染色发现,与si-NC组相比,si-ITGB1组非极化细胞比例明显增加。成骨诱导后,Western Blot结果显示,与si-NC组相比,si-ITGB1组极性蛋白PAR3表达水平明显降低;Real-time q RT-PCR结果显示与si-NC组相比,si-ITGB1组Rho GTP酶家族关键基因CDC42、RHOA、ROCK1基因表达明显下调。牙胚经体外器官培养7天后结果发现,与si-NC组比,si-Itgb1组牙胚牙本质形成面积减少;Real-time q RT-PCR结果显示si-Itgb1组小鼠牙胚Itgb1基因表达下调显著,Dspp、Rac1、Rock1、Rho A

关键词：整合素β1 牙髓干细胞成牙向分化细胞极化管状牙本质

对俄汉语综合课教材对比分析 ——以《汉语新目标》和《实用汉语教科书》为例

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对俄汉语综合课教材对比分析 ——以《汉语新目标》和《实用汉语...

作者：郭昊儒黑龙江大学

学位级别：硕士

近年来,随着中国国际地位的提升和中俄友好关系的不断提高,俄罗斯对汉语学习需求也在日益增长,汉语学习在俄罗斯得到了越来越多的关注和重视。为了更好地帮助俄罗斯学习者学习汉语,教材的选择和使用变得至关重要。本文选取了两套对俄汉... 详细信息

近年来,随着中国国际地位的提升和中俄友好关系的不断提高,俄罗斯对汉语学习需求也在日益增长,汉语学习在俄罗斯得到了越来越多的关注和重视。为了更好地帮助俄罗斯学习者学习汉语,教材的选择和使用变得至关重要。本文选取了两套对俄汉语教材《汉语新目标》和《实用汉语教科书》(俄语版)的第一二册进行对比研究,采用统计法、总结归纳法、对比分析法从两本教材编写原则、语音、词汇、语法、汉字以及练习部分逐一进行考察和对比分析,特别是词汇、语法、汉字部分对照了《国际中文教育中文水平等级标准》进行分布考察。通过对比这两部教材的异同,并提出对俄汉语教材编写的启示与使用建议,旨在为国别型教材的编写及对俄汉语教学提供有益的参考和借鉴。

关键词：对俄汉语教材《汉语新目标》《实用汉语教科书》对比分析

团聚增强TiB/TC4复合材料的细观变形行为及增韧机理研究

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团聚增强TiB/TC4复合材料的细观变形行为及增韧机理研究

作者：郭昊西安理工大学

学位级别：硕士

航空航天、国防科技等领域对材料性能的要求越来越高,钛基复合材料以出色的强度和耐磨性,受到越来越广泛的关注。如何获得强度更高、韧性更强的钛基复合材料成为当下的研究热点。因此,本文设计并制备一种团聚增强的Ti B/TC4复合材料,以... 详细信息

航空航天、国防科技等领域对材料性能的要求越来越高,钛基复合材料以出色的强度和耐磨性,受到越来越广泛的关注。如何获得强度更高、韧性更强的钛基复合材料成为当下的研究热点。因此,本文设计并制备一种团聚增强的Ti B/TC4复合材料,以实现强度和塑性的同时提升。材料的细观结构特点是增强体Ti B团聚分布在基体TC4中,形成明显的富集区。以该材料为研究对象,基于仿真和实验的方法,对于材料的细观变形行为和增韧机理进行了研究,为金属基复合材料强韧化提供了参考。具体研究内容如下:以TC4为基体,TiB为增强体,通过粉末冶金法制备了富集区平均直径分别为200μm、125μm、50μm的团聚增强和均匀分布的两种钛基复合材料的试样,采用拉伸试验,获得了材料的弹性模量、屈服强度、极限抗拉应力和极限抗拉应变等性能参数。分析发现,富集区直径50μm材料的极限抗拉应变为均匀分布材料的2倍。采用有限元和实验结合的方法,研究了团聚增强钛基复合材料的细观变形行为及强化机理。根据其细观结构的特点,建立了参数化二维细观有限元(FEM)模型,通过实验、仿真、黄金分割算法等方法获取了模型的本构模型参数。对比试验结果与仿真结果,相对误差最大不超过4%。基于FEM模型建立材料细观结构与宏观性能之间的联系,分析宏观力学响应的各个阶段材料内部的应力分布情况,发现团聚结构使材料内部的应力分布更加均匀,提升了材料的性能。基于正交试验的方法,研究了团聚结构的强化极限,通过弹性模量、屈服强度、极限抗拉应力以及极限抗拉应变对仿真结果进行多指标评估。研究表明,对综合力学性能影响最大的因素为富集区直径。当富集区长径比为1,直径为15μm,体积分数为34%时,材料能获得极佳的力学性能。对优化结果进行实验验证,结果表明,优化后的团聚增强复合材料强度为TC4材料的1.3倍,与均匀分布钛基复合材料基本相当;而极限抗拉应变为均匀分布材料的3.7倍,为TC4的1.1倍。通过Abaqus二次开发,建立了有限元-离散元(FEM-DEM)模型,参照经验公式结合双线性cohesive模型参数计算方法,获得了有限元-离散元模型参数,并对模型的收敛性进行评估。分析仿真结果发现,在团聚增强复合材料内部,裂纹从增强体上产生,在团聚区内沿着增强体断裂数目多的方向增长;裂纹在扩展时会发生一定的偏转,总体的裂纹生长呈现出一种“S型走势”;材料失效并不是一条裂纹单一扩展的结果,除主裂纹之外,在损伤时会产生大量小裂纹;增韧是裂纹偏转和多裂纹效应综合作用的结果。

关键词：团聚增强钛基复合材料多尺度模型细观变形行为有限元-离散元模型增韧机理

HAN基电控固体推进剂电化学性能对燃烧性能的影响

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固体火箭技术 2024年第3期47卷 341-347页

作者：郭昊琪杨玉林哈尔滨工业大学化工与化学学院哈尔滨150001

硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂是一种以HAN为主要氧化剂的新型智能推进剂,通过外加电源控制其燃烧速率与启停。为探索电化学性能与燃烧性能间的关系,在研究推进剂的离子迁移率、过电位的变化规律的基础上,将其与推进剂的点火电压、点... 详细信息

硝酸羟胺(HAN)基电控固体推进剂是一种以HAN为主要氧化剂的新型智能推进剂,通过外加电源控制其燃烧速率与启停。为探索电化学性能与燃烧性能间的关系,在研究推进剂的离子迁移率、过电位的变化规律的基础上,将其与推进剂的点火电压、点火延迟进行关联。研究发现,推进剂在外加低电压(1.6~2.8 V)刺激下,离子迁移率与电压大小正相关,推进剂基体的改良在提高离子迁移率方面的效果大于离子掺杂。在燃烧性能方面,离子迁移率影响点火电压,过电位决定点火延迟;离子迁移率越高,点火时,推进剂的电流密度与反应活性越高;当迁移率由0.09 mm^(2)·s^(-1)·V^(-1)升高至0.16 mm^(2)·s^(-1)·V^(-1)时,点火电压由210 V降至70 V,有利于拓宽电控固体推进剂的应用范围;点火电压一定时,推进剂过电位越小,电分解速率越大,点火延迟越小,当过电位由0.67 V降至0.51 V时,点火延迟由1.68 s降至0.31 s,有利于推进剂满足快速响应的战略需求。

关键词：电控固体推进剂硝酸羟胺离子迁移率过电位电控燃烧

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铁路物流园作业流程优化研究 ——以SL物流园为例

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铁路物流园作业流程优化研究 ——以SL物流园为例

作者：郭昊大连交通大学

学位级别：硕士

SAQ训练法对高校男子击剑专项生灵敏素质和步法移动的影响研究

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SAQ训练法对高校男子击剑专项生灵敏素质和步法移动的影响研究

作者：郭昊俣南京体育学院

学位级别：硕士