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多源退化下同构多部件生产系统调度与视情维修联合决策

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控制与决策 2024年

作者：李姣嫒毛双新甘婕张晓红王金贺太原科技大学工业与系统工程研究所山西人文社科重点研究基地装备制造业创新发展研究中心

在具有关键多部件系统的生产调度过程中,系统退化往往受多方面因素影响.生产加工期间的载荷,外部环境的冲击,及部件间的故障相关性都会造成系统不同程度的退化.因此,针对多源退化影响下的同构多部件生产系统,分析生产调度期间其关键部... 详细信息

在具有关键多部件系统的生产调度过程中,系统退化往往受多方面因素影响.生产加工期间的载荷,外部环境的冲击,及部件间的故障相关性都会造成系统不同程度的退化.因此,针对多源退化影响下的同构多部件生产系统,分析生产调度期间其关键部件和系统的退化特征,并构建相应的系统退化模型.在此基础上,提出生产调度与视情维修的联合策略,以调度作业的加工序列和预防性维修阈值为决策变量,最小化总加权期望完成时间为目标,构建考虑多源退化影响下的同构多部件系统生产调度与视情维修联合决策模型.据此进行部件级的平稳概率和系统级的联合概率的推导,并给出数值求解方法.在数值实验中,通过对比不同退化因素影响下联合决策模型的优化结果,证实在联合决策中考虑多源退化的必要性;经过参数的敏感度分析,验证该模型的有效性.

关键词：并联多部件系统视情维修生产调度多源退化联合决策

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异构负载下单机调度与预测性维修的集成建模

控制与决策 2024年第3期39卷 1003-1011页

作者：甘婕舒坦石慧赵春晓太原科技大学工业与系统工程研究所太原030024 山西人文社科重点研究基地装备制造业创新发展研究中心太原030024

在生产调度的过程中,设备常常因加工不同作业而承受不同负载即异构负载,设备受异构负载的影响导致其加工每项作业过程中的退化速率不同,从而影响生产调度与维修计划的排程,进而带来资源闲置和时间成本增加的问题.为了解决该问题,在考虑... 详细信息

在生产调度的过程中,设备常常因加工不同作业而承受不同负载即异构负载,设备受异构负载的影响导致其加工每项作业过程中的退化速率不同,从而影响生产调度与维修计划的排程,进而带来资源闲置和时间成本增加的问题.为了解决该问题,在考虑异构负载影响下,提出单机调度与预测性维修的联合策略,以最小总加权期望完成时间为目标构建相应的集成模型.对单机调度过程中受异构负载影响的设备,建立基于维纳过程的退化模型,根据其退化规律,推导相应设备剩余寿命的累积分布函数.通过数值实验,分别针对异构负载与平均负载的情况比较相应集成模型的优化结果,结果表明了在集成模型中考虑异构负载的必要性,并通过参数灵敏度分析验证了所建集成模型的有效性.

关键词：异构负载单机调度预测性维修维纳过程剩余寿命预测集成模型

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爆破扰动高应力巷道围岩力学响应特征研究

煤炭科学技术 2024年第6期52卷 1-13页

作者：常聚才齐潮殷志强史文豹吴博文王拓高翔安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室安徽淮南232001 安徽理工大学矿业工程学院安徽淮南232001 安徽理工大学安徽省煤矿安全采掘装备制造业创新中心安徽淮南232001

为研究深井厚硬顶板采场巷道围岩在高静载和强动载耦合作用下的力学响应,基于相似模拟试验分析原岩应力、采动应力及爆破扰动三阶段的巷道围岩应力场与位移场,结合光纤环向应变场研究巷道围岩破坏特征,探索爆破扰动应力波在不同煤岩体... 详细信息

为研究深井厚硬顶板采场巷道围岩在高静载和强动载耦合作用下的力学响应,基于相似模拟试验分析原岩应力、采动应力及爆破扰动三阶段的巷道围岩应力场与位移场,结合光纤环向应变场研究巷道围岩破坏特征,探索爆破扰动应力波在不同煤岩体中的传播规律及巷道动力响应机制。研究结果表明:巷道开挖后顶底板卸压明显,两帮产生应力集中区,采动应力阶段应力集中区范围增加50%,爆破后顶板围岩沿垮落角大范围卸压,应力沿巷道左肩窝逆时针逐渐增大;浅部巷道围岩呈现向自由面膨胀–变形,受巷道肩窝处剪切滑移错动影响,锚杆、锚索支护场产生相反的位移量,应力波扰动后,巷道左帮产生拉伸裂纹并与锚杆支护场连成宏观裂纹,裂纹发育高度大于锚杆支护场高度;巷道围岩顶底板呈现明显的张拉破坏特征,左右肩角呈现张拉及剪切复合破坏形式;应力波由小阻抗介质进入大阻抗介质的衰减速度最快,在同种介质中衰减速度次之,由大阻抗介质进入小阻抗介质中应力波峰值反而增大,应力波峰值强度衰减后仍大于巷道顶板极限抗拉强度,导致巷道围岩大变形失稳并产生一定程度的动力响应。基于应力波连续穿过层状岩体理论模型,结合动静载叠加理论,可优化爆破参数从而实现减冲抗冲主被动联合支护。

关键词：高静载强动载巷道围岩爆破扰动高应力

熔融沉积成型Fe_(3)O_(4)-MWCNTs/PLA微波吸收材料性能

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复合材料学报 2024年第4期41卷 1954-1967页

作者：黄才华黄陈吴海华高琦叶喜葱三峡大学石墨增材制造技术与装备湖北省工程研究中心宜昌443002 三峡大学机械与动力学院宜昌443002

具有轻质高强、宽吸收带、薄厚度和热稳定性的电磁吸收材料是实现微波吸收应用的核心要求。本文以聚乳酸(PLA)为基体,Fe_(3)O_(4)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为填料,通过球磨混合和熔融挤出法制备出Fe_(3)O_(4)-MWCNTs/PLA复合线材,利用熔... 详细信息

具有轻质高强、宽吸收带、薄厚度和热稳定性的电磁吸收材料是实现微波吸收应用的核心要求。本文以聚乳酸(PLA)为基体,Fe_(3)O_(4)和多壁碳纳米管(MWCNTs)为填料,通过球磨混合和熔融挤出法制备出Fe_(3)O_(4)-MWCNTs/PLA复合线材,利用熔融沉积成型(FDM)制备出Fe_(3)O_(4)-MWCNTs/PLA复合材料。采用XRD、SEM和矢量网络分析仪分别对复合材料的物相结构、微观形貌和电磁特性进行了表征,并研究了Fe_(3)O_(4)含量对复合材料吸波性能的影响。Fe_(3)O_(4)与MWCNTs-PLA复合形成的复合吸波材料质量轻、稳定性好、介电性能可调,因其良好的阻抗匹配和电磁波衰减能力而表现出优异的宽带吸收能力。实验结果表明:Fe_(3)O_(4)含量达到25wt%,厚度为1.4 mm时,反射损耗达到−48.5 dB,有效吸收带宽达到6.78 GHz(10.38~17.16 GHz),表现出优异的微波吸收性能。

关键词：介电损耗磁损耗 Fe_(3)O_(4) 碳纳米管阻抗匹配

动静载作用下充填节理砂岩应力波传播特性研究

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应用力学学报 2024年第2期41卷 432-442页

作者：殷志强马凯莉吴昊原刘贤高路路王超安徽理工大学煤矿安全高效开采省部共建教育部重点实验室淮南232001 安徽理工大学矿业工程学院淮南232001 安徽理工大学安徽省煤矿安全采掘装备制造业创新中心淮南232001

为研究节理角度和不同围压作用下的充填节理岩石的动态力学特性和应力波传播规律,利用改造后的动静组合加载霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)装置,对充填节理厚度为8 mm的砂岩试样进行冲击试验,研究不同围压等级(0、4... 详细信息

为研究节理角度和不同围压作用下的充填节理岩石的动态力学特性和应力波传播规律,利用改造后的动静组合加载霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar, SHPB)装置,对充填节理厚度为8 mm的砂岩试样进行冲击试验,研究不同围压等级(0、4、6和8 MPa)和不同节理倾角(0°、15°、30°、45°)下充填节理试样的动态力学特性和应力波传播的规律,采用应力波斜射理论并进行验证。试验结果表明:(1)完整砂岩的反射波幅值最小,以0 MPa为例,反射波幅值从0.194×10^(-3)增长到0.299×10^(-3),与倾角成正相关,透射波幅值与倾角成负相关,且从0.169×10^(-3)减小到0.053×10^(-3);以0°为例,反射波幅值与围压呈负相关,且从0.194×10^(-3)减小到0.074×10^(-3),透射波幅值相反从0.169×10^(-3)增长到0.257×10^(-3);(2)在冲击动载作用下,一定程度围压可以起到限制变形,抑制胶结面分离,提高承载能力;节理倾角越大的充填节理产生的变形越大,承载状态越差;(3)倾角试件随着围压增大反射能力降低,透射能力提高,0°倾角试件的反射系数从0.603减小到0.147,透射系数从0.569均匀增加到0.789,围压试件随着倾角的增大反射能力增大,透射能力降低与理论分析规律一致;(4)节理倾角与试样吸收能密度呈负相关,围压与试样吸收能密度呈正相关,与围压作用下的透反射规律一致。

关键词：充填节理围压等级 SHPB冲击动态力学特性应力波斜射理论

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基于规则的混合动力矿用自卸车能量管理策略研究

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系统仿真学报 2024年

作者：刘建功张远辉魏菲王毅颖李晓岭刘佩情司冯淼河北省冀南新区现代装备制造协同创新中心邯郸科技职业学院计算机系河北工程大学机械与装备工程学院天津康复疗养中心信息科河北省煤矿生态保护开采产业技术研究院

为改善传统柴油矿用自卸车存在的动力性不足、燃油经济性不佳等问题，提出一种分布式混合动力传动系统结构和基于规则的能量管理策略。通过对矿用自卸车的运动特征进行分析，构建分布式混合动力系统结构，给出车辆行驶工况，在此基础上... 详细信息

为改善传统柴油矿用自卸车存在的动力性不足、燃油经济性不佳等问题，提出一种分布式混合动力传动系统结构和基于规则的能量管理策略。通过对矿用自卸车的运动特征进行分析，构建分布式混合动力系统结构，给出车辆行驶工况，在此基础上，制定了相关的模式切换规则，并利用Avl-Cruise/Simulink联合仿真验证了传动系统和策略的有效性。仿真结果显示：所提出的分布式混合动力系统结构使得车辆在使用第三挡进行爬坡时，其爬坡能力提高了17%；同时通过采用基于规则能量管理策略，混合动力矿用自卸车的油耗较原型车降低了18%。表明所提出的分布式混合动力系统传动结构是可行的，并且基于规则的能量管理策略在提高燃油经济性上有着显著效果，为提升能源利用效率和环境友好性提供了有力支持。

关键词：混合动力矿车基于规则能量管理策略动力性燃油经济性

双创生态系统驱动县域经济发展的组态路径分析

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科技进步与对策 2024年第13期41卷 57-66页

作者：于泳波贾佳慧吕馨雪湖北工业大学经济与管理学院湖北农业装备制造产业发展研究中心湖北武汉430068

创新创业是驱动县域经济高质量发展的有力支撑,立足县域发展不平衡现实,找到适合的双创组态路径是关键。基于TOE理论框架,运用模糊集定性比较分析方法,以湖北省53个县市为样本,分析创新创业生态系统驱动县域经济发展的组态路径。结果发... 详细信息

创新创业是驱动县域经济高质量发展的有力支撑,立足县域发展不平衡现实,找到适合的双创组态路径是关键。基于TOE理论框架,运用模糊集定性比较分析方法,以湖北省53个县市为样本,分析创新创业生态系统驱动县域经济发展的组态路径。结果发现:①单独的创新创业要素不构成引致县域经济高发展水平的必要条件;②存在3条实现县域经济高发展水平的组态路径,分别是“智力—资金—市场”双创资源主导、“智力—平台”双创能力主导、“智力—市场”双创政策助力型路径,其中,人力资源是促进县域经济高发展水平的核心条件,市场和平台对政策具有明显的补充作用;③抑制县域经济发展的组态路径有4条,分别是“金融—市场”、“智力—基础设施”、“金融—平台”和市场抑制型路径,均表明市场规模发挥不可或缺的核心作用。

关键词：创新创业生态系统县域经济组态路径 TOE框架 fsQCA

激光辅助射流电化学抛光GH3044合金实验研究

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中国激光 2024年

作者：吴国龙沈杰黄煜杰杨珍珍王晔田懿姚建华浙江工业大学机械工程学院浙江工业大学激光先进制造研究院中国工程物理研究院高端激光制造装备省部共建协同创新中心

为了满足GH3044合金在工程应用中对高质量表面的需求，采用激光辅助射流电化学抛光工艺改善其表面质量，研究了不同激光功率对点加工形貌的影响规律，以及探究不同扫描次数对线扫描加工的形貌及粗糙度的影响，在此基础上实现了样品表面... 详细信息

为了满足GH3044合金在工程应用中对高质量表面的需求，采用激光辅助射流电化学抛光工艺改善其表面质量，研究了不同激光功率对点加工形貌的影响规律，以及探究不同扫描次数对线扫描加工的形貌及粗糙度的影响，在此基础上实现了样品表面镜面级的抛光，利用SEM、XRD、XPS以及EBSD等分析方法对抛光前后试样表面进行表征，研究了表面微观形貌、物相与元素组成状态的变化。结果表明，相较于单一射流电化学抛光，激光辅助射流电化学抛光后表面精度更高，未发现难溶W元素等化合物聚集，样品表面粗糙度下降至130 nm，抛光前后样品表面的物相种类未发生改变，晶粒平均尺寸大小基本保持不变，经过激光辅助射流电化学抛光后样品表面Ni、W及其氧化物含量下降，Cr及其氧化物含量上升。激光辅助射流电化学抛光借助激光的高能量，通过增强电子传输速率进而加速钝化膜的溶解、以及溶解难溶化合物两方面途径实现对GH3044合金表面高质高效抛光。

关键词：激光射流电化学抛光 GH3044合金粗糙度表面形貌

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大方捆打捆机压缩机构优化设计及试验

吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1166-1174页

作者：张伏娄立民钱丹王世强冯春凌赵一荣河南科技大学农业装备工程学院洛阳471003 机械装备先进制造河南省协同创新中心洛阳471003 洛阳拖拉机研究所有限公司洛阳471039

针对大方捆打捆机存在压缩机构往复运动惯性力大而产生振动难以解决的问题,采用模型优化设计方法对压缩机构进行了研究。在分析打捆机压缩机构惯性力、草捆密度影响因素的基础上,以最小传动角、速度不均匀系数等约束构建压缩机构惯性力... 详细信息

针对大方捆打捆机存在压缩机构往复运动惯性力大而产生振动难以解决的问题,采用模型优化设计方法对压缩机构进行了研究。在分析打捆机压缩机构惯性力、草捆密度影响因素的基础上,以最小传动角、速度不均匀系数等约束构建压缩机构惯性力优化模型,采用内点惩罚函数算法解算模型,根据优化方案设计压缩机构并完成田间试验。研究结果表明:在满足草捆密度的条件下,所设计的压缩机构相对原机构平均惯性力降低10.2%,草捆密度达到230 kg/m^(3),峰值压缩力为410 kN。所研究的压缩机构对打捆机研发具有重要的工程应用价值。

关键词：农业机械化工程大方捆压缩力优化设计曲柄滑块