摘要：基于物流对节能减排的重大影响及第三方物流的广泛应用,本文建立了与配送中心规模、配送路径相关的低碳开放选址-路径(OLRP)问题模型,并设计量子进化算法(QEA)进行求解.算法采用先确定车辆及其顾客集,再选择配送中心的策略,并运用局部优化算子进行解的改善.通过目标值与CPU的综合分析,确定重要参数旋转角变化值△θ,最大迭代次数itermax,种群Popsize的取值范围,并应用Barreto、Prins及Tuzun案例进行实验验证,结果显示碳排放目标的OLRP一定程度上会增大成本,量子进化算法在Barreto案例中的解均值优于LB、CPLEX及SA算法,在Prins案例中的求解效果与CPLEX相近,在Tuzun案例中绝大多数问题的求解结果优于CPLEX,在小规模问题中,优于SA算法,因此QEA是求解OLRP问题的一种有效算法.

摘要：针对国内种牙手术中普遍存在的依赖医生临床经验进行操作,手术的精确度和质量有待改善的问题,将图像处理、三维重建、快速成形制造等现代设计与制造技术与医学结合,构建精确种牙技术体系。对系统框架、口腔三维重建、手术导板设计、物理模型制造等关键问题进行了深入研究,实现了种牙导板的设计与制造,并在11例种牙手术中得到了应用。临床应用实例表明,应用精确种牙技术体系,种牙的效率和质量可以得到有效提高。

摘要：低碳设计纳入产品全生命周期对环境的影响因素,是协调产品常规性能与低碳性能的回溯设计过程。设计知识重用技术在已有设计知识的基础上提高产品低碳设计效率,而知识重用的前提是相似实例的检索。提出一种基于关联函数的多属性相似实例检索方法,结合原有多维关联函数构造方法和侧距原理,将可拓一维关联函数拓展到多维,从最优点只在中点的应用条件推广到最优点在区间内任意点;推导出多维关联函数的降维计算规则,构建相似度函数。该方法应用于螺杆空压机多维低碳属性需求检索,计算结果与实例空间位置关系相一致;并与欧式几何距方法和KNN分类检索方法进行对比分析,分析表明基于关联函数的方法与欧式几何距方法检索结果一致,并且能够克服欧式距忽略属性物理含义造成检索不合理的缺陷;与KNN方法的检索分类结果一致,同时每维属性关联函数值可以作为对应属性修改难度的参考评价。

摘要：针对冷挤压成形过程中金属变形抗力大、模具易磨损等不足,提出一种新型冷挤压工艺,即在冷挤压成形过程中引入振动激励信号。运用 DEFORM-3D 有限元分析软件构建系统仿真模型,分别在有无施加颤振两种挤压方式下进行模拟仿真。仿真结果表明,施加颤振信号能促进金属的流动,金属流动速度达到62.4 mm/s,网格流线变形程度比传统挤压方式下的变形程度小。设计了电液式颤振冷挤压实验平台及模具,分别在有无施加颤振两种挤压方式下进行实验,并将所得成形零件用体积分数为4%的硝酸酒精溶液腐蚀,利用扫描电镜观察零件剖面。实验结果表明,施加颤振信号后,晶粒由原来的大小为3.3-5.0μm 细化到1.7-3.3μm,晶粒变形更加均匀,变形组织更加细密,金属纤维组织变得更细更长。

摘要：针对球面3-RRP并联机构的理论分析不足以致运动学与动力学特性不明确的问题,设计了该构型的具体结构,分析了其运动学传递约束与驱动力矩特性。根据关于位置反解的Panda-Kahan理论,明确了灵活姿态空间与可达姿态空间的分布情况。基于旋量互易积,建立了关节的运动传递与约束能效系数。在此基础上,应用多参数平面模型技术,进一步揭示了参数尺度、姿态空间、性能指标之间的耦合关系,从而确定了参数取值,明晰了优质姿态空间范围和性能指标分布趋势。并基于虚功原理,建立了动力学模型,定性分析了驱动力矩特性。研究结果表明:该腕关节机构兼具机构紧凑、姿态空间大、完全的运动约束性能与优秀的运动传递性能、大负载重量比的特点,符合人体腕关节功能特性。

摘要：2D电液高速开关阀是采用具有双运动自由度阀芯的两级高速开关阀,该阀利用旋转电磁铁和拨杆拨叉机构驱动阀芯作旋转运动,实现导阀功能,由油液压力差推动阀芯作轴向移动,实现阀口的高速开启与关闭。为提高阀的动态特性,旋转电磁铁转子设计成3个52°叶片环形均布结构形式,拨杆拨叉对旋转电磁铁的输出转矩放大5倍。为测试2D高速开关阀的动态特性,设计了双摆轮和旋转电磁铁驱动2D高速开关阀两种实验方案。在建立数学模型和制作样机的基础上,对其动态特性进行了数字仿真和实验研究,仿真与实验研究结果吻合,2D高速开关阀的液压伺服螺旋机构具有很高的频响,当用旋转电磁铁驱动时,在28 MPa工作压力下,阀芯轴向行程为0.8 mm,开启时间约为18 ms,6 mm通径阀流量高达60 L/min。

摘要：为了研究沿途补货策略在客户需求动态变化环境下的实用性,提出基于沿途补货的多配送中心动态需求车辆路径问题。将动态问题按照时间轴依次分解为一系列的静态调度子问题,并建立其两阶段数学模型;设计了一种最邻近法结合贪婪法则来控制车辆沿途补货的解码方法;提出了自适应免疫量子进化算法的求解方法,引入免疫算子进行线路内和线路间的再优化,从关于问题的先验知识中提取疫苗,有效地加快了算法的收敛速度,提高了解的质量,同时在疫苗接种的过程中设计了一种随个体适应度大小而变化的自适应选择概率,减少了算法的运行时间。对实例进行仿真测试并与其他算法进行了比较,结果表明所提算法能获得较好的解,能有效求解动态调度问题,同时分析了沿途补货策略影响,实验表明沿途补货策略适用于动态需求车辆路径问题。

摘要：以优化生产周期为目标,研究并建立了多资源作业车间批量调度问题模型.提出一种新的两级差分进化算法,采用两级染色体编码来解决批量划分和排序优化问题;设计了基于自适应差分进化算法(DE)的全局搜索操作,并在算法框架中嵌入了基于Interchange邻域结构的局部搜索;基于等量划分原则,为每个工件确定最优批次数及子批次的批量大小,并为各子批次确定最优排序.通过单资源算例和多资源实例仿真表明了模型和算法的可行性和有效性.

摘要：为提高竞争力、降低转型成本,企业希望尽可能利用现有产品结构结合服务来快速构建产品服务系统,因此提出从产品到产品服务系统的演化设计方法。通过构建顾客价值驱动的产品服务系统模型,将顾客价值映射为性能需求,分析了现有产品的功能与结构,并以功能和质量为载体进行产品结构与性能的交互映射,形成了现有产品结构与顾客性能需求的匹配关系,最大化利用现有产品结构建立起符合顾客需求的产品服务系统。以移动式细水雾灭火系统的快速构建为例,验证了所提方法的有效性。

摘要：针对管端成形过程中金属塑性流动引起的轴向伸缩及卸载回弹导致的成形精度问题,研究金属的塑性流动和回弹对管端成形的影响。以不锈钢卡压式直通管件为研究对象,运用LS-DYNA的有限元显式算法和隐式算法对薄壁管管端成形进行数值模拟,得到管材的金属流动分布和卸载后的回弹结果,并进行了实验验证。研究表明,管端扩孔和缩孔中,在变形急剧处,金属出现一定程度的累积,壁厚有较明显地增加。金属的流动对管端的径向尺寸影响可以忽略,但是对管端的轴向尺寸影响较大,需对坯料进行补偿;管端卸载后的回弹尺寸影响成形的精度,需通过模具进行补偿。对金属塑性流动和回弹进行有限元分析,能有效地指导管端成形的模具设计及优化加工工艺,极大缩短产品开发和模具设计周期。