摘要：数字孪生技术能够实现产品物理模型和信息模型的融合与迭代优化,从而缩短产品研发周期、降低返工成本。针对复杂产品多学科协同性差、研发成本高的难题,将数字孪生的理念引入到复杂机械产品多学科协同设计中。分析了多学科协同设计和数字孪生的研究进展,从全生命周期的视角探讨了产品、生产及其性能数字孪生模型的信息表达、集成与数据交互问题,给出了数字孪生的演变过程模型;在分析产品数字孪生多阶段建模过程的基础上,设计了一个产品数字孪生多学科协同设计建模参考架构,提出了机电一体化的多学科协同设计与虚拟工程方法和产品数字孪生多学科协同设计关键技术,通过优化仿真和虚拟调试构建了复杂机械产品的数字孪生模型,解决了产品全生命周期中机械、电气和自动化等多学科系统的信息物理融合问题。通过案例验证了所提数字孪生多学科建模理论及其优化方法的可行性。

摘要：通过研究框架技术,提出一种基于UML的制造执行系统框架的开发方法,设计出一种代理与构件映射集成的设计模式,使得该框架具有分布式、模块化、可重构、可集成、敏捷化的特点,并用于实际开发中。为基于框架的制造执行系统软件开发提供了条件,满足了软件柔性和敏捷性的开发需求。

摘要：提出了一种基于UML的制造执行系统框架的开发方法,设计出了一种代理与构件映射集成的设计模式,代理通过注册全局控制生产任务的下发与协调,使该框架具有分布式、模块化、可重构、可集成、敏捷化的特点,并用于实际开发中。

摘要：数字孪生是实现物理信息深度融合的一个重要抓手,复杂产品设计和制造信息物理融合是其中最重要的环节,为最终智能制造的落地提供了有效途径。当前,针对数字孪生技术的研究与应用主要集中在车间运行和产品运维等方面,而将数字孪生技术应用于复杂产品设计与制造融合的研究较少。产品设计是智能制造的第一个环节,也是产生数字孪生体的第一个环节,研究基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发对实现后续的智能加工、装配和运维等具有重要影响。为此,分析了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发内涵,提出了基于数字孪生的复杂产品环形设计框架;基于所提出的框架,从需求分析、概念设计、个性化配置设计、虚拟样机、多学科融合设计和数据管理等方面,探索了基于数字孪生的复杂产品设计制造一体化开发中的关键技术;通过两个典型应用案例,展示了数字孪生关键技术在复杂产品设计制造一体化开发中的应用场景。

摘要：为了推动工业信息安全防御模式从静态的被动防御向主动防御转变,缓解安全专家严重不足与陡增的信息安全需求之间的矛盾,从仿生视角搭建数字孪生系统的信息安全主动防御体系框架,以数字孪生安全大脑为核心,提出以主动防御为目的的5类关键技术:基于云边协同的安全数据交互及协同防御技术、仿生的平行数字孪生系统主动防御技术、仿生的平行数字孪生系统安全态势感知技术、基于免疫系统的数字孪生系统主动防控技术、基于AI的数字孪生系统的反攻击智能识别技术.给出数字孪生车间信息安全建设的应用案例,验证了数字孪生信息安全在智能制造中的适应性.

摘要：大型立式磨机是一个结构复杂、运行参数多、监控与操作点多、多物理场的粉磨系统,其性能与结构有直接关系。基于NX二次开发的参数化设计方法,建立了LGM型大型立式磨机的计算流体动力学-离散相模型(computational fluid dynamics-discrete phase model, CFD-DPM),实现对其选粉机格栅结构的分析与设计,探讨转子叶片结构对立磨机工作性能的影响;提出了基于Kriging模型的选粉机结构优化设计方法,并在Isight平台进行优化验证。结果显示,在参数设计范围内适当减小选粉机转子叶片的腰部长度和头部长度,增大其厚度和倾角,可以有效提高转子扭矩和转子叶片间气流速度,优化后扭矩增大了2.91%,流速提高了9.76%,证明了所提出方法的有效性。研究结果为立式磨机的结构设计与优化提供了新的理论依据和实践指导,具有较高的科研参考价值和工业应用前景。

摘要：老虎山隧道是济南绕城高速济南连接线项目建设条件最为复杂的控制性工程,也是全线唯一通行快速公交BRT的长隧道。隧道依山势沿二环东路而建,进口紧邻事故频发的二环东路小半径拐弯路段,陡坡弯急,洞身长距离穿越残蚀土层,施工及运营风险极大。设计阶段提出了单压明洞式重力挡墙支挡二环东路、隧道中部增设救援通道、土质围岩段取消拱部系统锚杆加强拱架锁脚等措施,很好地解决了上述问题,可为同类工程建设提供借鉴。

摘要：为研究现场条件下植被根系对河岸冲刷特性的定量影响,设计制作了冲刷试验装置,在塔里木河干流上游选取了4个典型位置,开展了胡杨、芦苇、红柳和骆驼刺4种典型根系的18组土体起动切应力和冲刷系数现场试验。试验结果表明:①起动切应力随根系含量增大基本呈幂函数关系增大,且相同根系含量对应起动切应力红柳最大,胡杨和骆驼刺次之,芦苇最小;分析了单位根系含量变化对起动切应力的影响效果,其顺序为骆驼刺>胡杨>红柳>芦苇。②建立了起动切应力与根系体积密度的定量关系式;根系的存在可以减小土体冲刷系数,其值随根系含量增大基本呈幂函数关系减小,且单位根系含量增加对冲刷系数的减小效果次序为骆驼刺>胡杨>红柳>芦苇。③建立了有、无根系影响的冲刷系数与起动切应力幂函数关系式,并与已有试验结果进行了对比分析;本文试验结果与现有研究结果规律一致,但对应的系数和指数均有所差异。研究成果能为塔里木河植被护坡和河岸冲刷过程计算提供参考依据。

摘要：为了探寻影响阿月浑子种子萌发的最佳因素组合，采用4因素3水平的正交试验设计，以发芽势、发芽指数与活力指数为测定指标，就温度（A）、光照（B）、层积时间（C）、赤霉素浓度（D）等因子对阿月浑子种子活力的影响情况进行了试验研究与综合评价。结果表明：影响阿月浑子种子活力的因素的主次顺序为B〉C〉A〉D，即光照〉层积时间〉温度〉激素浓度；促使阿月浑子种子萌发的最佳处理组合为A，B，C，D，，即全黑暗、层积20d、变温15～25℃、赤霉素浓度为0．1gm，在此条件下，阿月浑子种子发芽势可达46．67％、发芽指数为4．20、活力指数为9．36。

摘要：沉浸体验在展示中的积极作用日渐受到关注。文章在厘清沉浸基本概念的基础上,分析了考古遗址展示中营造沉浸体验的典型路径,包括遗址环境的景观沉浸、遗址本体的空间沉浸、遗址影院的媒体沉浸、遗址活态展演的戏剧性沉浸、遗址数字化展示的虚拟现实沉浸等,并指出以真实性为基础,加强展示的叙事性与交互性,是考古遗址展示中实现沉浸体验的关键。