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云制造下小批量定制产品的服务组合双层优选方法

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计算机集成制造系统 2024年第1期30卷 253-268页

作者：袁伟郭伟王磊马剑天津大学机械工程学院天津300072 天津仁爱学院机械工程学院天津301636

为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价... 详细信息

为解决云制造环境下小批量定制产品的服务组合优选问题,提出一种以加工特征作为任务粒度的资源服务组合双层优选方法。该方法首先构建了需求—特征图谱、制造资源供应图谱对供需两方信息进行描述与存储;然后设立加工合格率、满意度评价值、交付按时率、供应偏好值4个指标,并依托变异系数法进行赋权来初筛供应商,实现一层优选;最后建立了以工艺总成本、工艺总时间及总碳排放作为优化目标,特征间的优先级关系作为约束的优化模型,并使用融入次候选集变异算子的改进遗传算法NSGA-Ⅲ对其进行求解,完成二层优选。通过对实例结果的工艺流动顺序分析验证了该方法的可行性,并证明了改进后的算法求解效果更佳。

关键词：云制造服务组合小批量定制第三代非支配排序遗传算法知识图谱

新工科大学生创新创业教育发展路径研究——以安徽工程大学机械工程学院为例

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吉林农业科技学院学报 2024年第3期33卷 45-49页

作者：钟相强王春亭杨怀安安徽工程大学机械工程学院芜湖241000

提高新工科大学生创新创业教育水平,是应用型本科大学高素质人才培养的重要途径之一。通过开展创新型、实用性教育,实施校企合作和创客教育模式,结合社团培养、“学校+老生”、多学科联合培养教育模式,探索新工科大学生创新创业独特且... 详细信息

提高新工科大学生创新创业教育水平,是应用型本科大学高素质人才培养的重要途径之一。通过开展创新型、实用性教育,实施校企合作和创客教育模式,结合社团培养、“学校+老生”、多学科联合培养教育模式,探索新工科大学生创新创业独特且高效的培养模式,实现创新创业教育与专业教育的深度融合,为新时代下高校大学生教育改革提供新的模式参考。

关键词：创新创业专业培养产学结合人才培养

基于空芯反谐振光纤的三芯结构宽带耦合器设计

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光学学报 2024年第7期44卷 188-195页

作者：陈乐陈明阳江苏大学机械工程学院江苏镇江212000

提出一种基于三芯结构空芯反谐振光纤的太赫兹耦合器。采用有限元分析法对太赫兹光纤的模式特性进行分析,并基于耦合理论得到其耦合特性曲线。仿真结果表明,三芯结构模式具有比单芯结构更低的传输损耗,其耦合长度可通过改变纤芯间隔和... 详细信息

提出一种基于三芯结构空芯反谐振光纤的太赫兹耦合器。采用有限元分析法对太赫兹光纤的模式特性进行分析,并基于耦合理论得到其耦合特性曲线。仿真结果表明,三芯结构模式具有比单芯结构更低的传输损耗,其耦合长度可通过改变纤芯间隔和隔离包层管的间隙进行调节。采用长度为223.2 mm的三芯结构空芯光纤可以实现插入损耗小于3.5 dB、带宽达到0.52 THz的宽带、均匀分束。

关键词：光学器件空芯太赫兹光纤反谐振模式耦合损耗特性带宽分析

新时代背景下高校课程思政建设与实践——以北京科技大学机械工程学院机器人科创班为例

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北京教育（高教） 2024年第2期 93-96页

作者：郑莉芳杨明明宋琦北京科技大学机械工程学院

新时代背景下,高校在培养创新创业人才时面临全新挑战,如何在科创人才培养过程中融入课程思政是亟须探讨的问题。课程思政建设的重点在“思政”、关键在教师、重心在院系、成效在学生。北京科技大学机械工程学院大力推进课程思政建设,... 详细信息

新时代背景下,高校在培养创新创业人才时面临全新挑战,如何在科创人才培养过程中融入课程思政是亟须探讨的问题。课程思政建设的重点在“思政”、关键在教师、重心在院系、成效在学生。北京科技大学机械工程学院大力推进课程思政建设,推动课程思政建设的模式和方法创新升级,取得了较好的成效。在此基础上,学院建设了机器人科创班,以强化顶层设计、搭建育人团队和全过程联动育人等方面作为抓手,助力培养新时代科创人才、激发教师课程思政热情、使课程思政“润物细无声”,通过多措并举提升科创人才培养过程中的课程思政建设效果。

关键词：课程思政机器人工程创新创业教育

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微纳织构涂层刀具切削性能研究进展

中国表面工程 2024年第2期37卷 137-160页

作者：田初春蒋宏婉袁森邓静岳熙贵州大学机械工程学院贵阳550025 贵州理工学院机械工程学院贵阳550003

刀具磨损严重、服役寿命短仍然是切削加工所面临的难题。随着现代制造业的发展,钛合金、高温合金等难加工材料在工业中广泛运用。但由于这些材料具有低导热系数、变形系数小等特点,在机械加工中存在切削力和切削温度高、刀具磨损严重等... 详细信息

刀具磨损严重、服役寿命短仍然是切削加工所面临的难题。随着现代制造业的发展,钛合金、高温合金等难加工材料在工业中广泛运用。但由于这些材料具有低导热系数、变形系数小等特点,在机械加工中存在切削力和切削温度高、刀具磨损严重等问题,严重缩短了刀具的服役寿命。通过表面织构技术和表面涂层技术在刀具切削表面置入微纳织构和涂层可以显著改善切削性能;特别是在减小刀具磨损、降低切削力、切削温度以及刀-屑接触界面摩擦因数等方面具有显著效果。系统概述微纳织构涂层刀具的作用机理、切削性能以及应用领域,对微纳织构涂层刀具后续发展有重要推动意义。首先,介绍微纳织构涂层刀具的制备方式。其次,分析总结微纳织构涂层刀具的作用机理,并从抗磨损性、抗粘结性和刀具寿命三个方面总结微纳织构涂层刀具的自身性能。随后,从切削力、切削温度、刀-屑接触处的摩擦因数三个方面总结微纳织构涂层刀具的切削性能。最后对微纳织构涂层刀具在现代制造业中的应用进行阐述。提出在刀具切削表面同时置入微纳织构和涂层的当前研究现状以及未来发展方向,可为进一步研究微纳织构涂层刀具在切削加工中改善切削性能以及加工表面质量与性能提供参考。

关键词：微纳织构涂层刀具作用机理刀具性能切削性能

激光定向能量沉积IN718/316L异质金属结构界面组织及力学性能研究

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机械工程学报 2024年第1期60卷 179-189页

作者：徐刚罗开玉鲁金忠江苏科技大学机械工程学院镇江212100 江苏大学机械工程学院镇江212013

针对IN718镍基合金和316L不锈钢异质金属连接形成的明显界面导致构件整体强度低的问题,采用激光定向能量沉积(Laser directed energy deposition, LDED)工艺制备了IN718和316L直接连接和梯度连接构件。采用扫描电子显微镜(Scanning elec... 详细信息

针对IN718镍基合金和316L不锈钢异质金属连接形成的明显界面导致构件整体强度低的问题,采用激光定向能量沉积(Laser directed energy deposition, LDED)工艺制备了IN718和316L直接连接和梯度连接构件。采用扫描电子显微镜(Scanning electronmicroscope,SEM)和电子背散射衍射(Electron backscattered diffraction,EBSD)观测了异质金属直接连接和梯度连接构件的界面处微观组织分布。此外,采用数字图像相关法(Digital image correlation, DIC)原位拉伸技术研究了IN718/316L异质金属直接连接和梯度连接构件的整体强度,以及拉伸过程中界面处的应变规律。结果表明,IN718/316L直接连接构件存在明显界面,界面处微观组织分布存在较大差异;从IN718端至316L端,Fe等元素含量明显升高, Ni和Nb等元素含量明显降低。IN718/316L梯度连接构件无明显的连接界面,沿梯度方向,微观组织由胞状晶向柱状树枝晶转变。抗拉强度与直接连接构件相比提高了约28.77%。采用异质金属梯度连接可有效消除异质金属间的明显界面,实现元素分布渐变,明显提升异质金属的抗拉强度。

关键词：激光定向能量沉积 IN718/316L 功能梯度材料拉伸性能显微组织

基于深度学习图像特征的动态环境视觉SLAM方法

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年第6期52卷 156-163页

作者：刘冬于涛丛明杜宇大连理工大学机械工程学院大连交通大学机械工程学院

针对传统的视觉同时定位与地图构建(SLAM)算法依赖的特征提取方法多为人为设计的图像特征，存在动态物体、光照条件改变等动态情形不够稳定，容易产生丢失跟踪的问题，提出了一种基于深度学习的、稳定的、实时的图像特征提取与匹配方法... 详细信息

针对传统的视觉同时定位与地图构建(SLAM)算法依赖的特征提取方法多为人为设计的图像特征，存在动态物体、光照条件改变等动态情形不够稳定，容易产生丢失跟踪的问题，提出了一种基于深度学习的、稳定的、实时的图像特征提取与匹配方法．对带有注意力机制的神经网络模型通过多任务蒸馏训练的方式进行训练，实现面向光线条件剧烈改变的场景特征提取与匹配，并且基于全局特征与局部特征，提出基于分级特征的重定位方法，提高系统整体的精度与稳定性，同时具有实时性．在同一场景不同光照角度的图像对上与Superpoint特征进行特征提取匹配对比测试，并且在TUM数据集上与ORB SLAM2及GCN SLAM进行定位精度对比测试，结果表明：所提出的方法能够在光照条件剧烈改变情况下提取足够稳定的特征，并且在fr3/sitting＿static与fr3/walking＿static上表现优于其他两种方法，轨迹均方根误差为6.131 mm和124.493 mm．最后在真实室内环境下进行了稀疏建图，并且验证了改进的重定位方法的有效性．

关键词：视觉同时定位与地图构建(SLAM) 深度学习注意力多任务蒸馏特征提取

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同方期刊数据库

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冷冻箱内工质泄漏及燃爆风险

工程热物理学报 2024年第5期45卷 1284-1289页

作者：候召宁杨昭赵延峰郭长振贺红霞李建胡岩松天津大学机械工程学院天津3300350

新一代低温室效应工质的可燃性是限制其进一步推广应用重要因素,开展有限空间内可燃性工质泄漏燃爆及沉积特性研究至关重要。基于有限空间内工质泄漏燃爆特点,构建了冷冻箱的三维有限空间内工质泄漏模型,围绕工质泄漏扩散过程开展了数... 详细信息

新一代低温室效应工质的可燃性是限制其进一步推广应用重要因素,开展有限空间内可燃性工质泄漏燃爆及沉积特性研究至关重要。基于有限空间内工质泄漏燃爆特点,构建了冷冻箱的三维有限空间内工质泄漏模型,围绕工质泄漏扩散过程开展了数值模拟研究,探讨了泄漏方向、泄漏孔径及风机转速对冷冻箱内工质泄漏扩散过程的浓度变化,并就不同因素的R290和R600a工质泄漏特性进行了对比。研究表明:气体密度对工质泄漏及沉积特性的影响较大,R290相比R600a具有更大燃爆风险:较小孔径的工质泄漏将增加有限空间内工质的燃爆风险:较小密度的工质发生泄漏后,风机运转将明显降低有限空间的燃爆风险。

关键词：冷冻箱有限空间工质泄漏:爆炸风险理论分析

基于健康因子和混合Bi-LSTM-NAR模型的锂离子电池剩余寿命预测

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中国机械工程 2024年第5期35卷 851-859页

作者：夏然苏春东南大学机械工程学院南京211189

为准确预测锂离子电池剩余寿命、降低电池工作风险,提出一种新的锂离子电池剩余寿命在线预测模型。基于锂离子电池历史运行数据提取6种健康因子,用于表征电池的退化状态;采用随机森林(RF)算法完成健康因子的评价与筛选;利用经遗传算法... 详细信息

为准确预测锂离子电池剩余寿命、降低电池工作风险,提出一种新的锂离子电池剩余寿命在线预测模型。基于锂离子电池历史运行数据提取6种健康因子,用于表征电池的退化状态;采用随机森林(RF)算法完成健康因子的评价与筛选;利用经遗传算法优化的广义回归神经网络(GA-GRNN)完成锂离子电池剩余容量的估计。在此基础上,应用结合双向长短期记忆(Bi-LSTM)网络模型和非线性自回归(NAR)神经网络的混合模型(混合Bi-LSTM-NAR模型)预测锂电池剩余寿命。以NASA公开数据集为例完成案例研究,结果表明:通过因子筛选,可以为锂离子电池容量估计及剩余寿命预测的精度提供保障;与已有方法的预测结果相比,所提混合预测模型的预测精度显著提高。

关键词：锂离子电池健康因子神经网络剩余寿命预测