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过程装备及其再制造教育部工程研究中心(浙江工业大学)

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机电工程 2019年第5期 556-556页

过程装备及其再制造教育部工程研究中心(以下简称"中心")依托浙江工业大学,于2009年6月经教育部批准立项建设,经六年建设于2015年4月通过教育部验收。中心由浙江工业大学高增梁教授担任主任,聘请中国工程院高金吉院士、王玉明院士、陈... 详细信息

过程装备及其再制造教育部工程研究中心(以下简称"中心")依托浙江工业大学,于2009年6月经教育部批准立项建设,经六年建设于2015年4月通过教育部验收。中心由浙江工业大学高增梁教授担任主任,聘请中国工程院高金吉院士、王玉明院士、陈学东院士

关键词：教育部工程研究中心过程装备浙江工业大学

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三维服装虚拟展示技术的研究进展

纺织学报 2024年第5期45卷 248-257页

作者：程碧莲蒋高明李炳贤江南大学针织技术教育部工程研究中心江苏无锡214122

为产生逼真而富有动感的服装展示效果,探究虚拟展示技术是一种极具前景的解决方案,为此对国内外三维服装虚拟展示技术的研究进行了回顾。首先系统地概述三维人体建模技术,总结了参数化人体建模和非参数化人体建模的发展现状。其次,以服... 详细信息

为产生逼真而富有动感的服装展示效果,探究虚拟展示技术是一种极具前景的解决方案,为此对国内外三维服装虚拟展示技术的研究进行了回顾。首先系统地概述三维人体建模技术,总结了参数化人体建模和非参数化人体建模的发展现状。其次,以服装建模中的几何建模法、物理建模法和混合建模法3种方法为切入点详细阐述了服装建模的研究历程,分析了国内外学者多年的研究与探索。最后,基于服装虚拟展示技术中的三维着装模拟法和服装动画模拟法介绍了虚拟展示技术从单一的静态模拟发展到具有物理属性的动态仿真的发展过程,论述了三维服装虚拟展示技术中服装着装模拟技术和服装动画模拟技术现有成果的优势和不足,展望了三维服装展示技术未来会朝快速地三维人体建模、高效着装模拟和具有真实感地动画模拟3个方向发展。

关键词：三维人体建模服装建模服装虚拟展示着装模拟动画模拟

脉冲电流辅助等离子弧焊Al-Mg合金晶粒细化机理

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金属学报 2024年第3期60卷 323-332页

作者：袁涛赵晓虎蒋晓青任学磊李博阳北京工业大学汽车结构部件先进制造技术教育部工程研究中心北京100124

在焊接热处理过程中,通过施加电流脉冲对熔池附加的振动效果可以有效改善焊缝成形差、晶粒粗大等问题。本工作通过对常规焊缝、传统脉冲电流焊缝以及复合脉冲电流焊缝的晶粒尺寸分析,探讨了脉冲电流对Al-Mg合金组织细化的影响及晶粒细... 详细信息

在焊接热处理过程中,通过施加电流脉冲对熔池附加的振动效果可以有效改善焊缝成形差、晶粒粗大等问题。本工作通过对常规焊缝、传统脉冲电流焊缝以及复合脉冲电流焊缝的晶粒尺寸分析,探讨了脉冲电流对Al-Mg合金组织细化的影响及晶粒细化的机制。对于传统脉冲电流,当频率由0 Hz升高到100 Hz时,平均晶粒尺寸由78.2μm降至53.3μm,细化程度提高约30%。在传统脉冲电流波形上复合了低频脉冲电流后,晶粒尺寸最小可达到48.2μm,细化效果达到近40%。对各焊缝区显微组织的EBSD结果表明,施加脉冲电流后小尺寸晶粒分布明显增加,且大角度晶界占比明显增加。热力学以及EDS分析结果表明晶粒细化的主要机制为枝晶破碎。

关键词：等离子弧焊 Al-Mg合金复合脉冲电流晶粒细化枝晶破碎

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微纳尺度气液传质强化油品催化加氢反应

化工进展 2024年第1期43卷 19-33页

作者：王立华蔡苏杭江文涛罗倩罗勇陈建峰北京化工大学教育部超重力工程研究中心北京100029

相比于经典的滴流床加氢技术,液相加氢技术由于其一次性投资成本和运行能耗低,受到了企业界和学术界的广泛关注。但如何进一步强化氢油相界面的传质速率来提高液相加氢效率,仍是一个重要的难题。近年来快速发展的微纳尺度气泡或液滴的... 详细信息

相比于经典的滴流床加氢技术,液相加氢技术由于其一次性投资成本和运行能耗低,受到了企业界和学术界的广泛关注。但如何进一步强化氢油相界面的传质速率来提高液相加氢效率,仍是一个重要的难题。近年来快速发展的微纳尺度气泡或液滴的气液传质强化技术有助于油品催化加氢反应。本文以微纳气泡为例,首先总结了微纳气泡特点及产生方式,简述了微纳尺度气液传质强化液相加氢过程可行性判别,回顾了微纳尺度气液传质强化在油品液相加氢工艺中的相关研究及工业应用。最后分析了微纳尺度气液传质强化在油品液相加氢中面临的挑战以及发展方向,即微纳尺度传质与本征反应的匹配、工况条件微纳气泡在反应器中的流动以及含微纳气泡混合物的气液分离等。

关键词：微纳尺度气泡加氢传递过程过程强化

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卧式混合器新型桨叶结构及其混合特性分析

过程工程学报 2024年

作者：李申谢林生李果王玉马玉录华东理工大学绿色高效过程装备与节能教育部工程研究中心

对卧式混合器的桨叶结构进行开发，采用主、副叶片组合式的结构设计以提升混合器的混合效果。采用计算流体力学软件Polyflow探究了混合器的混合特性，分析了桨叶转速对混合器混合性能的影响，借助于混合指数、分离尺度、平均拉伸率、对... 详细信息

对卧式混合器的桨叶结构进行开发，采用主、副叶片组合式的结构设计以提升混合器的混合效果。采用计算流体力学软件Polyflow探究了混合器的混合特性，分析了桨叶转速对混合器混合性能的影响，借助于混合指数、分离尺度、平均拉伸率、对数拉伸率和累积解聚功表征了混合器的分散和分布混合能力，通过可视化实验验证了模拟结果的可靠性。结果表明，模拟结果与可视化实验结果呈现出一致性，新型桨叶结构的混合器内物料流动类型以剪切流动为主体，占比约85%，流场内平均拉伸率和平均对数拉伸率始终为正值表明其具有较好的分布和分散混合能力，桨叶转速的提高对流场内物料的流动类型影响较小，但能有效提高混合器的分布混合和分散混合的性能，当桨叶转速从30 r/min提高到120 r/min，混合器的横向分布混合平均分离尺度下降了50%，平均拉伸率提高了300%，平均累积解聚功提高了1500%。

关键词：桨叶结构计算流体力学可视化混合特性

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用于间歇过程的拓扑时间卷积网络软测量方法

控制工程 2024年第7期 1237-1243页

作者：贾明伟徐丹雅杨涛刘毅浙江工业大学过程装备及其再制造教育部工程研究中心东北大学流程工业综合自动化全国重点实验室

在间歇过程中，变量的相关性和时序性通常演变为变量间的交叉相关性。在间歇过程的数据驱动软测量建模中，捕捉交叉相关性可以提升模型的透明度，因此提出基于拓扑引导时间卷积网络的软测量方法。首先，使用条件格兰杰因果关系检验构建... 详细信息

在间歇过程中，变量的相关性和时序性通常演变为变量间的交叉相关性。在间歇过程的数据驱动软测量建模中，捕捉交叉相关性可以提升模型的透明度，因此提出基于拓扑引导时间卷积网络的软测量方法。首先，使用条件格兰杰因果关系检验构建变量关系的拓扑结构，并使用自注意力机制完善拓扑图。然后，使用图注意力机制以每个节点为中心构建子图，并通过时间卷积捕捉子图中变量间的交叉相关性。最后，使用图解释器对模型预测逻辑的物理一致性做出评估。基于青霉素发酵过程的质量预测进行实验，实验结果验证了所提方法的有效性和优越性，证明了模型的预测逻辑符合过程机理。

关键词：软测量时间卷积网络图注意力机制自注意力机制图解释器间歇过程

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论露天矿区近自然生态修复

煤炭学报 2024年第4期49卷 2021-2030页

作者：雷少刚夏嘉南卞正富程伟中国矿业大学矿山生态修复教育部工程研究中心江苏徐州221116

露天矿区生态修复面临着重建生态系统自维持力低、维持成本高,尤其是修复后“采矿痕迹”明显等问题,亟待协调好人工修复与自然恢复的关系,升级发展传统生态修复模式,促进露天矿区人与自然和谐共生。在长期的理论方法研究和应用实践经验... 详细信息

露天矿区生态修复面临着重建生态系统自维持力低、维持成本高,尤其是修复后“采矿痕迹”明显等问题,亟待协调好人工修复与自然恢复的关系,升级发展传统生态修复模式,促进露天矿区人与自然和谐共生。在长期的理论方法研究和应用实践经验总结基础上,①提出了露天矿区近自然生态修复的必要性及其理论内涵与技术框架。近自然矿山生态修复是参照本地自然地貌、水文、土壤、植被、景观及其演变规律,使修复后的矿业斑块达到与周边自然生态系统近似的结构与功能状态,并与周边自然地貌、水系、景观相融合的修复模式,是对传统生态修复模式的升级,逼近“采矿无痕”是其追求的理想状态。②近自然生态修复是露天矿生态化设计的重要构成,其技术环节主要包括,参照生态系统学习、近自然地貌重塑、水文衔接与调控、矿山活土层重构、植被重建与多样性重组等。参照生态系统学习为后续各个修复环节提供修复目标与参数。近自然地貌重塑是近自然生态修复的核心与基础,包括内排土场全生命周期近自然地貌重塑、外排土场近自然地貌重塑、邻近自然问题地貌协同重塑等。水文衔接与调控要解决河道沟道的优化布局、矿区上下游水系的衔接、以蓄代排径流调控等。矿山活土层重构包括矿山土物理结构重组、微生物和养分循环过程重构等内容;植被重建与多样性重组包括近自然的植物群落与多样性配置,以及近自然的植株空间布局等。③实践分析表明,露天矿近自然生态修复有助于减少土壤侵蚀,提高地貌稳定性,增强重建生态系统的自维持能力,有利于实现露天矿区“采矿无痕”,促进人与自然和谐共生。

关键词：露天开采矿山生态生态化设计自然修复地貌重塑

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基于线段近似法的姿态控制线圈磁场位形研究

核技术 2024年第4期47卷 115-125页

作者：王召刘腾杜俊杰刘云辉张国书核技术应用教育部工程研究中心南昌330013 东华理工大学南昌330013

基于线段近似方法对几何结构相对复杂的偶极场姿态控制(Tilt-Slide-Rotate coils,TSR)线圈的线圈作用力进行了研究。在偶极场倾斜和偏移情况下,分别通过控制对侧和同侧TSR线圈产生磁力使偶极场线圈恢复平衡位置的情形进行了建模分析。计... 详细信息

基于线段近似方法对几何结构相对复杂的偶极场姿态控制(Tilt-Slide-Rotate coils,TSR)线圈的线圈作用力进行了研究。在偶极场倾斜和偏移情况下,分别通过控制对侧和同侧TSR线圈产生磁力使偶极场线圈恢复平衡位置的情形进行了建模分析。计算TSR线圈和偶极场线圈耦合磁场及分析磁场线结构,并采用具有正弦电流形式的TSR线圈激励磁场模拟环向磁扰动,对扰动磁场在赤道面上的庞加莱截面图的磁场线结构和相位进行分析。发现仅通过一组同侧或对侧TSR线圈控制偶极场线圈使其恢复平衡时该过程具有力学不稳定性,需要多组TSR线圈协同控制。对全部TSR线圈施加伪正弦电流,会对背景偶极磁场产生压缩和拉伸效应,并且控制TSR线圈电流来控制压缩位置相位,该过程验证了多TSR线圈控制偶极场线圈姿态的可行性,但同时会使背景磁场发生漂移及形成开放磁场线,这可能会驱动等离子体不稳定性及导致粒子的损失。

关键词：线段近似法任意曲线环电流力平衡分析天环一号

复杂地形六轮独立驱动与转向机器人轨迹跟踪与避障控制

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兵工学报 2024年第1期45卷 166-183页

作者：刘江涛周乐来李贻斌山东大学控制科学与工程学院山东济南250014 智能无人系统教育部工程研究中心山东济南250014

为研究六轮移动机器人在复杂地形的运动控制方法,针对六轮独立驱动与转向机器人复杂地形轨迹跟踪问题,提出一种预测控制和动态补偿的控制方法。基于非完整约束的线性六轮移动机器人运动学模型,以模型预测控制算法为基础,引入比例-积分-... 详细信息

为研究六轮移动机器人在复杂地形的运动控制方法,针对六轮独立驱动与转向机器人复杂地形轨迹跟踪问题,提出一种预测控制和动态补偿的控制方法。基于非完整约束的线性六轮移动机器人运动学模型,以模型预测控制算法为基础,引入比例-积分-微分补偿控制器,抑制动态滞后引起的跟踪误差,设计速度与转向角动态反馈补偿,以应对地形扰动对轨迹跟踪的影响。分析机器人运动过程中障碍物的避碰问题,设计可求解避障轨迹的避障规划器,通过轨迹跟踪系统对局部避障轨迹进行跟踪控制,实现机器人的轨迹跟踪和自动避碰。对轨迹跟踪算法和避障算法进行仿真实验。实验结果表明:在典型工况下,机器人可完成凹形斜坡、凸形斜坡和凹凸地形正弦型轨迹跟踪控制和静态与动态障碍物避碰,验证了新方法的有效性。

关键词：六轮独立驱动与转向机器人轨迹跟踪控制模型预测控制 PID补偿控制避障控制