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基于领域系统的复杂装备技术状态管理建模方法

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系统工程与电子技术 2025年第1期47卷 126-140页

作者：冯蕴雯陈俊宇路成刘晚移西北工业大学航空学院陕西西安710072

为保障复杂装备技术状态管理的有效集成和多方协同,实现技术状态管理业务数据的双重有序管控,提出基于领域系统(domain system,DS)的建模架构和设计方法。通过引入基于模式的系统工程(pattern-based system engineering,PBSE)框架,构建... 详细信息

为保障复杂装备技术状态管理的有效集成和多方协同,实现技术状态管理业务数据的双重有序管控,提出基于领域系统(domain system,DS)的建模架构和设计方法。通过引入基于模式的系统工程(pattern-based system engineering,PBSE)框架,构建基于DS的复杂装备技术状态管理基本架构,设计DS元模型、DS模型、DS模式的建模方法,将国防部体系架构元模型(Department of Defense Architecture framework metamodel,DM2)进行复杂装备技术状态管理领域化重组为DS元模型,并通过领域元数据映射为DS模型,使其有序组织为适用于具体装备技术状态管理的DS模式。为验证所提方法的有效性,以运载火箭结构系统多视图物料清单(X bill of material,XBOM)为案例,开展基于DS的技术状态管理应用。结果表明,所提方法可为其技术状态管理提供兼具建模的一致性和可追溯性的实施方案,为复杂装备技术状态管理的领域模型配置提供指导性思路。

关键词：复杂装备技术状态管理基于模式的系统工程国防部体系架构元模型建模

基于数据驱动的汽轮机冷端系统建模与运行优化

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动力工程学报 2025年第3期45卷 359-365页

作者：程波卢绪祥刘雨菲龙权利张志斌长沙理工大学能源与动力工程学院湖南长沙410114 长安益阳发电有限公司湖南益阳413000

为了提高汽轮机冷端系统的节能效果,提出了一种数据驱动的冷端系统建模与运行优化方法。首先对获取到的机组历史运行数据进行稳态筛选,然后结合机理分析和机器学习算法挑选特征建立汽轮机的发电功率预测模型及凝汽器的压力预测模型,最... 详细信息

为了提高汽轮机冷端系统的节能效果,提出了一种数据驱动的冷端系统建模与运行优化方法。首先对获取到的机组历史运行数据进行稳态筛选,然后结合机理分析和机器学习算法挑选特征建立汽轮机的发电功率预测模型及凝汽器的压力预测模型,最后改变冷端设备的运行方式并将其带入模型进行寻优。同时将其应用到某630 MW机组中进行实际预测和模型验证。结果表明:所建立的预测模型具有较好的预测精度,能够实时反映机组的真实运行情况并为冷端系统的运行优化提供参考,有助于进一步推进火电机组的节能减排与智慧化运行。

关键词：数据驱动冷端系统建模最佳背压运行优化

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热定型机余热回收系统烘箱温度建模

控制工程 2025年第3期32卷 469-474页

作者：周璐周丽春龚报钧金福江华侨大学机电及自动化学院福建厦门361000 浙江小牛寻宝环境科技有限公司浙江义乌322000

热定型机在加装余热回收装置后,存在热定型机烘箱温度波动大,烘箱温度波动不易控制的问题,进而容易出现加工产品质量不稳定、加工效率低等现象。为解决热定型机在加装余热回收装置后导致的热定型机烘箱温度波动问题,并为加装余热回收装... 详细信息

热定型机在加装余热回收装置后,存在热定型机烘箱温度波动大,烘箱温度波动不易控制的问题,进而容易出现加工产品质量不稳定、加工效率低等现象。为解决热定型机在加装余热回收装置后导致的热定型机烘箱温度波动问题,并为加装余热回收装置的热定型机烘箱温度控制系统提供模型参考,通过分析加装余热回收装置的热定型机工作原理,建立使用余热回收装置的热定型机工作方框图。运用模块化建模的思想简化建模流程,并从传质传热角度建立加装余热回收装置热定型机烘箱温度的数学模型。通过模型找出影响热定型机烘箱温度的因素,并分析影响原因。通过实验对比仿真温度值与实际设备的工作温度值,实验结果表明,该模型有较好的准确性。

关键词：热定型余热回收烘箱温度模型建模

基于钝性金属摩擦电化学的316 L不锈钢磨损腐蚀建模

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润滑与密封 2025年

作者：杨展鹏曹守范王云坤李金玉宋梅利南京理工大学机械工程学院

磨损腐蚀是影响316 L不锈钢运动部件使用性能和服役寿命的重要因素。目前，针对316 L不锈钢磨损腐蚀的实验研究较多，但尚未建立预测316 L不锈钢磨损腐蚀行为的可靠模型。为了准确预测316 L不锈钢的磨损腐蚀性能，本研究将钝性金属摩擦... 详细信息

磨损腐蚀是影响316 L不锈钢运动部件使用性能和服役寿命的重要因素。目前，针对316 L不锈钢磨损腐蚀的实验研究较多，但尚未建立预测316 L不锈钢磨损腐蚀行为的可靠模型。为了准确预测316 L不锈钢的磨损腐蚀性能，本研究将钝性金属摩擦电化学模型应用于316 L不锈钢，通过不同载荷和滑动速度下316 L不锈钢的磨损腐蚀实验评价此模型在316 L不锈钢磨损腐蚀性能预测上的适用性。结果表明，在实验采用的所有载荷和中低转速下，模型能够准确预测316 L不锈钢化学磨损和机械磨损随实验参数的变化规律。在高转速下，由于钝化时间短，所形成的钝化膜对不锈钢基体的保护作用较差，导致机械磨损量过高，磨损机理的改变使实验结果和模型偏离。本研究表明所采用的摩擦电化学模型可以用来预测316 L不锈钢的磨损腐蚀性能，但在极端工况下需验证316 L不锈钢的磨损腐蚀机理是否仍与模型基于的机理相符合。

关键词： 316 L不锈钢磨损腐蚀建模钝化加工硬化

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神经根型颈椎病三维有限元建模的方法及验证

中国组织工程研究 2025年

作者：梁龙刘广伟于杰魏戌李静路广琦朱立国尹逊路冯敏山中国中医科学院望京医院北京市中西医结合骨伤研究所中医正骨技术北京市重点实验室

背景：目前涉及神经根型颈椎病的有限元模型研究，要么直接使用正常人影像资料进行模型构建，要么使用1例神经根型颈椎病患者的影像资料构建，其仿真性及代表性不足。目的：探讨神经根型颈椎病三维有限元模型的仿真性能，以期为神经根... 详细信息

背景：目前涉及神经根型颈椎病的有限元模型研究，要么直接使用正常人影像资料进行模型构建，要么使用1例神经根型颈椎病患者的影像资料构建，其仿真性及代表性不足。目的：探讨神经根型颈椎病三维有限元模型的仿真性能，以期为神经根型颈椎病甚至脊柱退行性疾病的后期研究提供参考。方法：首先使用CT扫描一名正常人颈椎，通过多个软件进行几何重建、逆向工程、网格划分、材料赋值等过程，构建出包含椎体（C0-T1）、椎间盘（C2-C7）、韧带、关节软骨、肌肉等结构完整的颈椎三维有限元模型，并进行模型验证。再对椎间盘退变进行造模，模拟神经根型颈椎病的发生及发展过程；最后通过不同工况加载，测量椎间隙的高度、椎间孔横纵径的大小及变化幅度来进行验证。结果与结论：（1）神经根型颈椎病三维有限元模型造模成功后，除了椎间孔横径没有变化外，椎间隙高度及椎间孔纵径自中度椎间盘退变到重度椎间盘退变逐渐减小；（2）动态验证结果显示，加载不同工况后发现，中度和重度椎间盘退变的神经根型颈椎病三维有限元模型的椎间隙高度、椎间孔横纵径变化幅度减小，说明椎间孔的容积及容纳神经根的能力降低。所以此次研究构建的神经根型颈椎病有限元模型符合疾病的发病特征。

关键词：神经根型颈椎病三维有限元模型脊柱退行性疾病建模模型验证仿真

浅谈高中物理连续体问题的建模——从“教材”到“高考题”

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物理通报 2025年第4期 40-44+50页

作者：王树超石晓兰张安北京市十一学校

模型构建能力是“科学思维”核心素养的重要指标，从辐射模型、流量守恒、宏观现象的微观模型3个基本问题出发，对连续体问题进行了讨论.对教材中关于电流做功、洛伦兹力等重要问题的推导进行了更符合真实情境的优化，给出了焦耳定律微... 详细信息

模型构建能力是“科学思维”核心素养的重要指标，从辐射模型、流量守恒、宏观现象的微观模型3个基本问题出发，对连续体问题进行了讨论.对教材中关于电流做功、洛伦兹力等重要问题的推导进行了更符合真实情境的优化，给出了焦耳定律微观机制的推导.进而，以一道最近的高考题为例，从模型构建角度展开细致的讨论，并展示了教学实践中学生出现的问题和涌现出来的新思路，最后提出3点建议.

关键词：流体建模大单元

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汽车轮胎稳态滚动阻力建模及实验分析

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2025年第1期 193-198页

作者：付日辉中路慧能检测认证科技有限公司山东烟台265400

汽车轮胎稳态滚动阻力是影响车辆性能的关键因素。本文通过建立轮胎柔性环稳态滚动阻力模型,结合测力法、扭矩法、减速度法和功率法等实验手段,探讨了轮胎在多工况下的滚动阻力变化规律。研究发现,轮胎滚动阻力受载荷、速度和充气压力... 详细信息

汽车轮胎稳态滚动阻力是影响车辆性能的关键因素。本文通过建立轮胎柔性环稳态滚动阻力模型,结合测力法、扭矩法、减速度法和功率法等实验手段,探讨了轮胎在多工况下的滚动阻力变化规律。研究发现,轮胎滚动阻力受载荷、速度和充气压力等因素的影响,与轮胎的径向和切向变形特性密切相关。该研究可为轮胎设计与优化提供了理论依据和技术支持。

关键词：轮胎稳态滚动阻力建模实验分析多工况变形特性

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数控机床热误差分组建模优化研究

机械 2025年第2期52卷 8-14,58页

作者：赵海涛雷鸣谌海莲凌晓辉宜春学院物理科学与工程技术学院江西宜春336000

对于加工参数突变的较长加工过程,传统多变量回归热误差模型会产生局部较差的预测精度。为此,提出分组建模以改善预测精度。首先借助硬分断点和软分断点设计对温度变量、热误差变量采样数据序列分组的方法;其次,以热误差拟合残差和为目... 详细信息

对于加工参数突变的较长加工过程,传统多变量回归热误差模型会产生局部较差的预测精度。为此,提出分组建模以改善预测精度。首先借助硬分断点和软分断点设计对温度变量、热误差变量采样数据序列分组的方法;其次,以热误差拟合残差和为目标函数,利用遗传算法实现硬分断点的优化选择;第三,给出组间热误差模型系数更替的判别依据。最后在一台车削中心上针对径向热误差进行建模验证,验证数据来自有限元仿真。从热误差预测结果看,误差预测精度随着硬分断点数的增加而增加,但增加幅度越来越小,且硬关键点位置具有相对稳定性;当分断点数从0增加至4时,径向热误差拟合残差和从0.1153 mm减少到0.0331 mm。因此,分组热误差模型对提高预测精度是有效的。

关键词：热误差数控机床优化分组建模遗传算法

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防空火力单元作战筹划建模问题研究

舰船电子工程 2025年第2期45卷 88-93页

作者：李德良宋贤龙沈建伟张琬秋杨振陆军指挥学院南京211800 陆军装甲兵学院蚌埠校区蚌埠233000

在未来具有智能化特征的联合作战中,争夺制空权将成为作战双方博弈的焦点,防空火力将成为作战双方打击的重点目标。论文针对防空火力单元机动能力和防御能力,结合打击兵器来袭方向和防空火力单元拦截范围的空间关系,穷举了十种可能存在... 详细信息

在未来具有智能化特征的联合作战中,争夺制空权将成为作战双方博弈的焦点,防空火力将成为作战双方打击的重点目标。论文针对防空火力单元机动能力和防御能力,结合打击兵器来袭方向和防空火力单元拦截范围的空间关系,穷举了十种可能存在的情况,并最终归纳得出五种有效拦截面积和有效拦截角度的计算模型,在此基础上,设计了防御能力计算算法,得出了当一个防空火力单元分别位于不同阵地时对重要目标的防御能力。为防空火力单元联络道建立、机动策略选择和防空火力部署等作战筹划问题提供了科学依据。

关键词：防空火力单元作战筹划建模