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不同权力结构下考虑绿色水平的物流服务供应链社会责任协调优化

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系统科学与数学 2024年

作者：杨丽沈书剑陈静郭亮北京物资学院物流学院北京市物流系统与技术重点实验室

在高质量发展和“双碳”目标背景下,物流服务供应链社会责任,特别是绿色物流服务需要亟待提高和加强。文章从不同权力结构视角,采用博弈理论对由政府、物流服务商、物流集成商组成的三级供应链,分别探讨无契约无补贴、无契约有补贴、有... 详细信息

在高质量发展和“双碳”目标背景下,物流服务供应链社会责任,特别是绿色物流服务需要亟待提高和加强。文章从不同权力结构视角,采用博弈理论对由政府、物流服务商、物流集成商组成的三级供应链,分别探讨无契约无补贴、无契约有补贴、有契约有补贴协调下,各利益相关主体决策对绿色水平、相关利润、总社会责任效应的影响。研究结果表明,物流集成商社会责任水平越高,绿色水平越高。无契约无补贴时,物流集成商社会责任水平存在一定的阈值范围。不同权力结构和补贴契约组合叠加下,物流服务商主导时采用收益共享有补贴,绿色水平较高;物流集成商主导时采用成本分担有补贴,绿色水平较高。

关键词：不同权力结构物流服务供应链绿色水平社会责任协调

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非制冷红外热成像测温关键技术研究

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 209-216,404页

作者：曹彦鹏张圆圆杨将新浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室杭州310027 浙江大学浙江省先进制造技术重点研究实验室杭州310027

非制冷红外热成像测温过程受环境温度、测温距离和大气湿度等诸多因素影响,因此在复杂环境中实现高精度测温颇具挑战。为了满足复杂环境中精确测温的需求,分析并研究了非制冷红外热成像测温误差的主要影响因素和关键补偿技术。首先,针... 详细信息

非制冷红外热成像测温过程受环境温度、测温距离和大气湿度等诸多因素影响,因此在复杂环境中实现高精度测温颇具挑战。为了满足复杂环境中精确测温的需求,分析并研究了非制冷红外热成像测温误差的主要影响因素和关键补偿技术。首先,针对非制冷红外探测器输出辐射温度易受环境影响的问题,设计了基于粒子群算法优化反向传播神经网络的非制冷红外探测器辐射温度预测算法,实现了不同工作温度下辐射温度的精确预测;其次,针对测温过程中的红外辐射大气衰减现象,设计了基于大气传输软件的近地红外辐射大气透射率计算方法,实现了大气透射率的准确、快速、便捷计算;最后,整合关键误差补偿技术形成了完整的非制冷红外热成像测温方法,并实验验证了以上关键技术对于提高红外测温精度和环境适应性的有效性。

关键词：非制冷红外热成像温度测量大气透射率辐射温度

基于改进松鼠搜索算法优化神经网络的数控机床进给系统热误差预测

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仪器仪表学报 2024年第1期45卷 60-69页

作者：杨赫然李帅孙兴伟董祉序刘寅沈阳工业大学机械工程学院沈阳110870 辽宁省复杂曲面数控制造技术重点实验室沈阳110870

为探究数控机床进给系统中各因素对热误差的影响规律,建立精准的热误差预测模型。在进给速度为10 m/min、环境温度20℃的条件下进行进给系统热误差测量实验,获得进给系统关键点的温升及热误差。为提高预测精度,采用Tent混沌改进松鼠搜... 详细信息

为探究数控机床进给系统中各因素对热误差的影响规律,建立精准的热误差预测模型。在进给速度为10 m/min、环境温度20℃的条件下进行进给系统热误差测量实验,获得进给系统关键点的温升及热误差。为提高预测精度,采用Tent混沌改进松鼠搜索算法,并利用改进的算法对神经网络进行优化,建立热误差预测模型。利用热误差测量实验获得的数据进行验证,结果表明改进前的神经网络预测误差为12.23%,改进后的模型预测误差为8.92%,精度有较大提升。利用预测模型针对不同进给速度下相同位置处热误差进行分析,结果表明,进给系统中关键测温点的温度和丝杠各点的热误差随着进给速度的增加而增加。因此提出的预测模型可实现进给系统热误差的准确预测,为误差补偿提供理论依据。

关键词：进给系统热误差松鼠搜索算法神经网络

基于改进候鸟迁徙算法的人机协作装配线平衡优化

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计算机集成制造系统 2024年第9期30卷 3071-3083页

作者：郑晨昱李梓响唐秋华张子凯张利平武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉科技大学精密制造研究院

随着员工成本的增加，协作机器人逐步应用于装配线以独立完成或者协助员工完成装配操作。针对多种机器人和并行协作的人机协作装配线平衡问题，构建了两个混合整数规划模型以优化生产节拍。模型均可实现小规模案例的精确求解，并且改进... 详细信息

随着员工成本的增加，协作机器人逐步应用于装配线以独立完成或者协助员工完成装配操作。针对多种机器人和并行协作的人机协作装配线平衡问题，构建了两个混合整数规划模型以优化生产节拍。模型均可实现小规模案例的精确求解，并且改进后的模型在求解时间上明显优于改进前的模型。同时，提出了改进的候鸟迁徙算法以实现大规模问题的求解。该算法采取任务分配向量和装配模式向量双层编码方式，并在解码中采取数学规划方法获得可行的调度方案。改进的候鸟迁徙算法采取改进的领鸟进化阶段和改进的个体进化阶段以加速种群的进化并防止陷入局部最优，采取重启机制增强算法的探索能力。为了测试改进算法的性能，该算法与延迟接受爬山算法、模拟退火算法、遗传算法、离散粒子群算法、原始人工蜂群算法和原始候鸟迁徙算法进行对比，测试结果表明改进算法优于对比算法，可实现人机协作装配线平衡问题的高效求解。

关键词：装配线平衡人机协作数学规划候鸟迁徙算法智能优化算法

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面向航空复杂零件智能工艺规划的孪生工艺模型构建与应用研究

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机械工程学报 2024年第6期60卷 32-43页

作者：张超周光辉李晶晶魏智博秦天宇西安交通大学机械工程学院西安710049 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室西安710054

针对航空制造企业以人工经验为主的试错型工艺规划方式及工艺设计与加工过程缺乏协同导致的航空复杂零件工艺方案设置不合理、加工过程调整不及时、几何精度与物理性能指标调控难等问题,通过引入数字孪生技术,构建面向航空复杂零件智能... 详细信息

针对航空制造企业以人工经验为主的试错型工艺规划方式及工艺设计与加工过程缺乏协同导致的航空复杂零件工艺方案设置不合理、加工过程调整不及时、几何精度与物理性能指标调控难等问题,通过引入数字孪生技术,构建面向航空复杂零件智能工艺规划的新型孪生工艺模型及其参考框架。据此,从实测数据、质量信息和工艺知识融合的角度,提出孪生工艺模型数据空间、虚拟空间和知识空间的构建方法,明晰加工过程几何误差与物理性能指标使能的孪生工艺模型多维空间协同演进机制,实现工艺设计与加工过程的联动优化。进一步以航空薄壁件为例,实现孪生工艺模型的原型开发,并探索孪生工艺模型的典型应用场景,为航空制造企业革新工艺规划方式、实现工艺设计与加工过程的联动优化提供支撑。

关键词：数字孪生智能工艺规划孪生工艺模型质量调控航空复杂零件智能决策

基于离散元的设施农业就地翻土犁的研究与试验

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吉林大学学报（工学版） 2024年第4期54卷 1153-1165页

作者：刘元义于圣洁胥备王宪良宋发成山东理工大学农业工程与食品科学学院山东淄博255000 西安交通大学机械制造系统国家重点实验室西安710054

针对设施农业空间狭小,土壤病虫害严重,无法使用铧式犁深翻的问题,提出一种就地翻土解决办法。根据逆向工程得到就地翻土犁犁体逆向曲面,通过现有犁体成型原理,参照铧式犁犁体耕宽、耕深、犁体安装角、切土角、导曲线提升角、开度、犁... 详细信息

针对设施农业空间狭小,土壤病虫害严重,无法使用铧式犁深翻的问题,提出一种就地翻土解决办法。根据逆向工程得到就地翻土犁犁体逆向曲面,通过现有犁体成型原理,参照铧式犁犁体耕宽、耕深、犁体安装角、切土角、导曲线提升角、开度、犁体长度等参数,创设就地翻土犁犁体正向曲面;实测设施农业土壤相对湿度为34.57%、土壤堆积角为39°,通过EDEM软件中的接触参数数据库GEMM得到接触参数范围,标定土壤颗粒间表面能为4.19 J/m^(2)、碰撞恢复系数为0.282、动摩擦因数为0.051、静摩擦因数为0.629,创设试验土槽;引入原沟落土率概念;构建原沟落土率与曲面参数间的相互作用模型,得到最佳原沟落土率曲面参数;利用Design-Expert软件进行分析,以原沟落土率为响应指标,使用Plackett-Burman试验设计方法开展多因素两水平显著性筛选试验,得到影响原沟落土率耕宽、犁铧安装角、切土角3个显著性因素;对3因素进行Box-Behnken试验设计,得到278.392 mm耕宽、40.522°犁铧安装角、23.211°切土角最佳设计参数。针对优化结果进行试验,得到试验结果与预测结果误差为3.13%,试验结果表明,所研究就地翻土犁可以达到就地翻垡的目的,并为解决设施农业内土壤深翻问题提供参考。

关键词：农业工程就地翻土犁正交试验原沟落土率实物试验

硅外延生长反应腔内外延反应过程的数值仿真建模及实验研究

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机械工程学报 2024年第5期60卷 209-218页

作者：邓世伟沈文杰陈宇宏白天梅德庆汪延成浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室杭州310058 浙江大学浙江省先进制造技术重点实验室杭州310058 浙江晶盛机电股份有限公司绍兴310023

硅外延片是大规模集成电路、半导体器件等的基础功能材料,是通过外延反应在单晶硅片上生长均匀的外延薄层。外延层的厚度和电阻率的均匀性控制是硅外延生长的关键技术难题,其生长质量受反应腔室的结构与热流场设计影响较大。基于单片式... 详细信息

硅外延片是大规模集成电路、半导体器件等的基础功能材料,是通过外延反应在单晶硅片上生长均匀的外延薄层。外延层的厚度和电阻率的均匀性控制是硅外延生长的关键技术难题,其生长质量受反应腔室的结构与热流场设计影响较大。基于单片式硅外延生长反应腔室的结构,建立了反应腔内气体输运与外延反应的多物理场仿真模型,分析了腔室结构对热场分布均匀性的影响规律。随后通过数值仿真,研究了载气流量、进气梯度、基座转速等工艺参数对硅外延生长反应过程的影响。随后,开展了反应腔内多测点温度的测试实验,结果表明不同工艺条件下数值仿真预测的温度与实测的温度分布及变化规律相较一致,最大温度预测偏差优化的外延生长工艺参数组合,并开展了200 mm硅外延生长反应实验,测试结果表明硅外延层的厚度不均匀性制造所需的外延层高品质生长要求。

关键词：硅外延层外延生长化学气相沉积热流场反应腔室

高置信水平结构逆可靠度分析与优化方法研究进展

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力学学报 2024年第2期56卷 310-326页

作者：郝鹏杨浩冯少军王博工业装备结构分析优化与CAE软件全国重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学工程力学系辽宁大连116024

不确定性客观存在于工程结构生产制造以及服役等各环节之中并对结构的承载性能影响显著.特别是对于服役条件苛刻的航空航天承载装备,在设计阶段考虑多源不确定性的影响对于结构安全至关重要.在众多不确定性分析方法中,逆可靠度分析方法... 详细信息

不确定性客观存在于工程结构生产制造以及服役等各环节之中并对结构的承载性能影响显著.特别是对于服役条件苛刻的航空航天承载装备,在设计阶段考虑多源不确定性的影响对于结构安全至关重要.在众多不确定性分析方法中,逆可靠度分析方法在效率和稳健性方面具有一定优势.为此,国内外学者在高置信水平结构逆可靠度分析与优化方法方面开展了大量研究并取得了长足进步,包括自适应迭代控制算法、先进可靠度优化策略与非充分样本下的高置信水平设计方法等.本文首先对国内外逆可靠度分析与优化方法取得的进展进行了系统梳理与总结,特别是逆可靠度分析方法的发展历程以及面临的挑战问题,主要包括强非线性功能函数、多设计点以及低失效概率问题.进一步,针对长期困扰可靠度方法实际应用的小样本问题,重点从结构高置信水平可靠度分析与优化理论角度开展系统介绍,详细论述了小样本诱发的认知不确定性到可靠度置信水平的传播链条.最后,基于现有成果和国家重大前沿需求,重点围绕航天装备可重复使用需求对结构可靠度未来研究方向进行了思考与展望,期望相关研究成果能够进一步助力我国航空航天结构实现高可靠性与极致轻量化设计.

关键词：航空航天结构逆可靠度分析可靠度优化设计置信水平优化设计小样本

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基于浮动坐标法的刚柔耦合定位平台力学模型

吉林大学学报（工学版） 2024年第2期54卷 385-393页

作者：杨志军张驰黄观新广东工业大学省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广州510006

精密定位平台由于机械摩擦造成精度受限,难以满足大行程、高精度定位的运动要求。本文结合宏微复合结构,提出了一种单驱动刚柔耦合定位平台。相对于现有的宏微复合平台,大幅简化了机械结构和运动控制系统的设计。基于浮动坐标法和有限... 详细信息

精密定位平台由于机械摩擦造成精度受限,难以满足大行程、高精度定位的运动要求。本文结合宏微复合结构,提出了一种单驱动刚柔耦合定位平台。相对于现有的宏微复合平台,大幅简化了机械结构和运动控制系统的设计。基于浮动坐标法和有限元法建立了单驱动刚柔耦合定位平台的静力学和动力学模型,并与商业软件ABAQUS及简化解析模型的分析结果进行对比,最大相对误差分别为1.6%和3.72%,证明了该理论模型具有较高的预测精度,可为刚柔耦合平台的优化设计及精密运动控制提供参考。

关键词：机械工程刚柔耦合动力学有限元分析柔性铰链定位平台

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