摘要：针对以最小化最大完工时间为目标的分布式异构作业车间调度问题(DHJSP),本文提出了一种新的混合遗传禁忌搜索算法.首先,综合考虑工厂的工件总负载与最大机器负载,提出了一种新的工厂负载表达方式.其次,针对DHJSP总工序数不定的特性,提出以最小化最大工厂负载为目标快速确定初始工件分配方案,并验证了方法的高效性.然后,新设计了两种考虑负载均衡的单工件转移邻域结构,根据工序调度的结果对工件分配方案进行局部搜索.最后,因DHJSP缺少标准算例和相关算法,在分布式同构作业车间调度问题(DJSP)上与现有算法进行对比,所提算法在TA算例的480个问题上更新了420个问题的最优解,其余60个问题取得了同等最优解.在随机生成的3个不同规模的异构算例中,所提算法也均取得了较好解,验证了所提方法的优越性.

摘要：输流管道广泛应用于海洋、核电、航空航天等重大工程领域,因管道与流体间的耦合效应,在流体作用下管道会出现屈曲、颤振等失稳行为.一般而言,边界支承对管道动力学特征有着重要影响,不同支承位置显著影响管道的稳定性与振动特性.当前关于管道流固耦合动力学的研究大多集中于单一的直管或规则型弯管(如弧型、半圆型和正弦型等),对于实际工程中常见的复杂构型管道,比如L型、S型和U型等,研究还较为少见.文章基于绝对节点坐标法(absolute node coordinate formulation, ANCF)建立了具有普适性的非线性振动理论模型,可用于解决任意构型和任意支承边界下输流管道动力学问题.以L型、S型和U型3种典型构型输流管道为研究对象,首先开展了收敛性分析,找出合适的计算单元数.然后借助CFD仿真结果与理论模型进行对比验证,计算结果表明,相较于有限元方法,基于绝对节点坐标法建立的理论模型在预测复杂构型输流管道的非线性变形时,具有更高的计算效率.基于该理论模型,研究了简支支承位置对3种构型输流管道的固有频率、屈曲位移和应变特征的影响规律.研究发现,存在最优简支支承位置使得输流管道基频达到最大、屈曲位移和应变的极值达到最小.本研究为提高工程中管道的稳定性与使用寿命提供了理论依据与设计指导.

摘要：人工智能的飞速发展对人权而言既是机遇也是挑战。从机遇来看,人工智能赋能人权,保障并促进人权以新手段和新方式实现,拓展了人权的内涵,推动了世界人权理论和实践的发展。从挑战来看,人工智能不但极大地挑战了基本人权,包括以隐私权、健康权和生命权等为代表的人身人格权利,以自由权、平等权和公平审判权等为代表的政治权利,以工作权和财产权等为代表的经济、社会和文化权利,而且挑战了人权的底层逻辑和立足之本。究其原因,既有理论方面的对人工智能的本质缺乏深刻认识,对其技术异化造成的社会影响缺乏深刻反省,对数字时代的人权研究尚处在聚讼纷纭莫衷一是阶段;也有实践方面的相关从业人员的道德责任感缺失、人权意识淡薄,人工智能产品全生命周期中存在各种缺陷,以及相关法律法规和监管措施不健全等。鉴于人工智能发展对人权的赋能与挑战,因噎废食或放任自流皆不可取,人们应加强人工智能的本质研究和数字人权理论研究,成立人工智能伦理委员会,推行价值敏感设计,建立起人工智能的人权风险预警机制,健全相关法律法规,做到随时监测、评估和调整。

摘要：由于具有优异的力学、电学和热学性能,碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)被广泛用于高性能复合材料制备研究。然而,CNTs具有高长径比、高比表面能和强范德华力,在制备过程中易团聚,在高填料浓度下导致复合材料力学性能的降低。为了准确表征碳纳米管增强环氧树脂纳米复合材料(CNTs enhanced epoxy nanocomposite,CNTs/EP)的拉伸力学性能,通过实验和有限元模拟分析,表征了不同类型CNTs增强的CNTs/EP的拉伸力学性能。在考虑团聚对环氧树脂材料参数影响的情况,提出了折减团聚区域树脂材料参数的方法,改进了团聚分布数值分析方法。结果表明,在0.5wt%的低含量下,均匀分布数值分析方法可以准确预测CNTs/EP的拉伸强度和弹性模量;团聚分析方法准确预测了CNTs/EP在1.5wt%高浓度下的拉伸力学性能,弹性模量和拉伸强度的预测误差不超过5%。

摘要：传统无轴承电机在高速和高功率密度之间难以取得平衡,为此围绕高速高功率密度无轴承永磁薄片电机,对其拓扑结构、绕组形式、主要尺寸等方面进行优化设计,在保证转速和功率密度的基础上有效地提升悬浮性能。通过对运行工况的分析,得出电机拓扑结构需具备的基本特点,提出一种采用环形集成绕组的表贴式无轴承永磁薄片电机。在兼顾转矩和悬浮力输出性能、机械防护可靠性的基础上,对电机的电磁气隙长度和永磁体参数等主要尺寸进行优化设计。针对电机饱和、绕组端部伸出等不利因素,分别采取了超前角弱磁、定子略长的性能提升策略,有效地避免了悬浮力的大幅度跌落。搭建20 000 r/min的无轴承永磁薄片电机有限元仿真模型并制造实物样机。通过对电磁转矩和主、被动悬浮力的分析,证明了本文设计的无轴承永磁薄片电机兼具良好的转矩与悬浮力输出性能,单位幅值电流产生的电磁转矩、主动悬浮力分别为0.166 N·m、4.4 N,电机输出功率10 kW、功率密度5.2 kW/kg。

摘要：多功能可重构超表面能够满足对器件小型化、集成化、适用于多场景应用的需求,是近几年的研究热点之一.本文采用狄拉克半金属作为可控材料,提出了一种太赫兹多功能可重构编码超表面.首先设计了一种顶部由狄拉克半金属材料构成的“回”字形结构的三层太赫兹编码超表面单元,利用外加偏置电压动态调节狄拉克半金属介电常数,使超表面单元在1.95 THz处实现2 bit编码.然后基于设计的编码超表面单元结构,利用遗传算法对编码超表面的阵列排布进行逆向设计,从而实现波束赋形、涡旋波束产生及雷达散射截面缩减等功能.研究结果表明,针对波束赋形,在1.95 THz处可以实现俯仰角在40°范围内、方位角在360°范围内任意角度的单波束与多波束反射,并且多波束中的各个波束的俯仰角和方位角都可以单独调控,提高了对太赫兹波束调控的灵活性;针对涡旋波束,可以产生拓扑电荷数为l=±1,l=±2的单涡旋波束,并且可以实现俯仰角在30°范围内、方位角在360°范围内任意角度的单涡旋波束与多涡旋波束调控;此外,在1.72—2.51 THz范围内可以实现大于10 dB的雷达散射截面缩减.因此,提出的狄拉克半金属编码超表面可以实现多种功能,且性能优良,在通信网络、天线和雷达系统等领域具有一定的应用前景.

摘要：在不确定型项目的鲁棒调度研究中,调度计划的鲁棒性评价是重点也是难点.鉴于此,设计了一个鲁棒性评价指标.首先,分析了在项目约束下活动的随机特征,通过解构活动拖期与延期之间的关系,推导了活动开始时间的概率.接着,将不确定性造成的损失描述为进度偏离成本,通过近似法推导了其期望值,并以之作为调度计划鲁棒性的衡量指标.指标中引入了一个可自定义的参数,通过调整其大小,可权衡指标的精度和简洁度,以提高指标在实际应用中的灵活性.最后,通过实验表明:相较于传统的鲁棒性指标,新指标能精确反映调度计划的鲁棒性,并提高鲁棒调度算法的性能.

摘要：针对传统机器人轴孔装配方法建立精确几何接触模型难、学习方法需要样本大和初始姿态偏差大且成功率低的问题,提出了一种基于力位感知装配技能学习的机器人轴孔柔顺装配方法。在搜孔阶段均匀采集轴未入孔的力和力矩样本数据,构建力-动作数据集,搭建多层感知机(MLP)和注意力模块网络进行监督学习、生成力-动作映射判别模型,根据装配过程中的六维力信号预测下一步装配动作,减小轴中心线与孔中心线的夹角和距离,完成轴孔对准操作;在插孔阶段设计了一种以位置控制为内环的柔顺控制算法,通过设置轴端面的期望接触力,在六维力传感器数据反馈的作用下以主动顺应方式实时调整轴的位置和方向。以最小间隙为0.1 mm的单轴孔为对象,设计了100组装配实验,在平均时间为15.1s内的装配成功率为94%。通过与其他装配方法比较,提高了轴孔装配的效率和成功率。

摘要：多层蜂窝结构因其优异的吸波性能和高强度结构近来受到广泛关注。本文针对传统多层蜂窝界面处电磁不连续以及浸渍工艺自身精度低等问题,通过3D打印技术制备了一种具有宽频电磁波吸收能力的轻质三层梯度蜂窝结构。中层渐变壁厚蜂窝极大地减少了层与层之间的界面反射,该结构在2.92 GHz~18 GHz内实现反射损耗低于-10 dB,-10 dB相对吸波带宽为144%,且密度仅为0.292 g/cm^(3)。仿真和实验证明了均匀壁厚蜂窝结构与渐变壁厚蜂窝结构的复合设计可以实现界面的电磁连续性,有效改善了阻抗匹配,并提升了电磁波损耗能力,实现了宽频吸收效果。

摘要：柔性压阻应变传感器具备量程大、共形能力强、稳定性好等优势,为解决传统应变传感器量程小和灵敏度低等难题提供新途径,在土木工程领域结构健康监测中有很大的应用潜力。在介绍柔性压阻应变传感器常用的材料及其传感机理基础上,归纳并总结了3种典型压阻传感原理的传感机制、传感器结构设计和制备方法以及在结构健康监测中的应用等三方面的研究现状。通过探讨材料选择、导电网络优化设计对传感性能调控的影响,发现采用复合导电填料和微观结构设计能一定程度提高传感性能;现阶段制造高性能且适应工程环境的柔性压阻应变传感器面临长期使用过程的性能下降、工程环境下的稳定性、监测系统集成维护等挑战;对于柔性压阻传感器的选择策略,建议选择碳系导电材料,选择不同主导的导电效应来满足对不同应变监测的需求;同时,展望了柔性压阻应变传感器在建筑结构智慧运维中的发展趋势。