摘要：为保障复杂装备技术状态管理的有效集成和多方协同,实现技术状态管理业务数据的双重有序管控,提出基于领域系统(domain system,DS)的建模架构和设计方法。通过引入基于模式的系统工程(pattern-based system engineering,PBSE)框架,构建基于DS的复杂装备技术状态管理基本架构,设计DS元模型、DS模型、DS模式的建模方法,将国防部体系架构元模型(Department of Defense Architecture framework metamodel,DM2)进行复杂装备技术状态管理领域化重组为DS元模型,并通过领域元数据映射为DS模型,使其有序组织为适用于具体装备技术状态管理的DS模式。为验证所提方法的有效性,以运载火箭结构系统多视图物料清单(X bill of material,XBOM)为案例,开展基于DS的技术状态管理应用。结果表明,所提方法可为其技术状态管理提供兼具建模的一致性和可追溯性的实施方案,为复杂装备技术状态管理的领域模型配置提供指导性思路。

摘要：为了在保证固体火箭可靠性的同时尽可能提高其运载能力,需要在方案设计阶段的多学科设计优化(Multidisciplinary Design Optimization,MDO)过程中精确量化发动机推力曲线的不确定性。本文针对考虑不确定性的MDO过程中推力曲线的不确定性难以精确量化以及不确定性分析效率过低的问题,提出了一种精确代理建模方法。通过本征正交分解方法实现发动机推力曲线不确定性的降维表达;建立Kriging代理模型来预测降维后模态系数的前4阶统计矩;使用最大熵法建立模态系数的精确概率分布模型,进而得到推力曲线的精确分布。对星型装药发动机的推力不确定性建模结果表明,推力不确定性分布的预测置信度可达98%;单次不确定性分析时间相比蒙特卡洛方法缩短99.92%。

摘要：针对现有基于深度确定性策略梯度(deep deterministic policy gradient,DDPG)算法的再入制导方法计算精度较差,对强扰动条件适应性不足等问题,在DDPG算法训练框架的基础上,提出一种基于长短期记忆-DDPG(long short term memory-DDPG,LSTM-DDPG)的再入制导方法。该方法采用纵、侧向制导解耦设计思想,在纵向制导方面,首先针对再入制导问题构建强化学习所需的状态、动作空间;其次,确定决策点和制导周期内的指令计算策略,并设计考虑综合性能的奖励函数;然后,引入LSTM网络构建强化学习训练网络,进而通过在线更新策略提升算法的多任务适用性;侧向制导则采用基于横程误差的动态倾侧反转方法,获得倾侧角符号。以美国超音速通用飞行器(common aero vehicle-hypersonic,CAV-H)再入滑翔为例进行仿真,结果表明:与传统数值预测-校正方法相比,所提制导方法具有相当的终端精度和更高的计算效率优势;与现有基于DDPG算法的再入制导方法相比,所提制导方法具有相当的计算效率以及更高的终端精度和鲁棒性。

摘要：机电产品高加速剖面制定方法存在剖面关键要素与激励失效机制关联性不明确、故障激发效率低、试验成本高等问题。为打通累积损伤与振动试验剖面关键要素之间的关联机制,提出基于反馈近似损伤的振动加速激励设计方法,通过动态控制损伤增量,实现对振动试验剖面的精细化设计。结合振动损伤机制分析与功率谱密度频域解析技术,量化振动激励与累积损伤之间的映射关系,建立振动激励-损伤对应模型(Vibration Excitation-Damage Corresponding Model,CM-VED),以某型引信振动高加速步进试验为例验证所提方法的有效性。研究结果表明:获得的振动高加速试验剖面较标准固步法破坏极限激发精度提高60%,在保证高激发精度的基础上时间较均分法缩短33.33%;所提CM-VED可为建立激励-损伤对应关系提供理论依据;所提基于反馈近似损伤的振动加速激励设计方法可在保证激发精度的前提下降低试验成本,为机电产品振动高加速试验剖面设计提供技术支撑。

摘要：为了优化地铁调度员的任务绩效。以CATIA构建虚拟人体模型并进行视域等级划分,将调度界面和视域进行栅格化处理并构建人机布局优化模型,调度界面进行模块化处理并分析各模块的重要程度,以粒子群算法为基础引入惯性权重得出最优布局方案。以人机界面信息显示优化策略为准则,对人机界面的色彩、字体、图标进行优化设计,搭建眼动实验平台,选用AOI首次注视时间、AOI注视持续时间、AOI注视次数和AOI平均反应时及热点图作为人机界面任务绩效的判断指标。得到结果为:①人机布局优化模型布局设计将调度员注意力提升52%;②AOI首次注视时间、AOI注视持续时间和AOI平均反应时P值均小于0.05,具有显著性差异;优化后的调度界面AOI平均反应时提升50%;③AOI注视次数虽P值大于0.05,在统计学上无意义,但数据对比分析具有现实意义;④热点图符合视域的等级划分,眼动轨迹主要集中在最佳视域区域。通过构建的人机布局优化模型得出的布局方案和信息显示优化策略进行人机界面设计,有助于促使调度员注意力合理分配,提升调度员的任务绩效,为人机界面优化设计提供参考。

摘要：随着高等教育的不断发展,高校有限的土地资源与不断扩大的招生数量以及高标准的建设要求之间的矛盾日益凸显;同时面临着培养创新型、应用型、复合型人才的新目标。因此,为适应高校校园建设,本文引入高校建筑功能综合化概念,结合相关实例对复合功能的校园综合体建筑进行分析,总结梳理高校建筑不同使用功能综合布置的可能性,并提出相关设计原则,旨在为高校校园建设发展发挥探索作用,为相关的设计实践提供参考和借鉴。

摘要：针对伺服阀生产过程中存在的设备种类繁多、不同供应商设备之间无法交换数据、数据集成工作复杂困难的问题,提出基于OPC UA (Object Linking and Embedding for Process Control Unified Architecture)和ETL (Extract-Transform-Load)的综合解决方案。该方案使用OPC UA作为通信协议完成设备之间的高效通信,利用ETL技术设计并实现了伺服阀综合应用系统。样机试验验证了方案的有效性。该方案实现了产线信息化过程中的设备互操作能力,是确保伺服阀质量可靠性和性能一致性的关键基础技术。

摘要：在锂离子电池的应用中,隔膜的力学性能对电池安全性至关重要。为了系统评估隔膜在应变率和温度耦合条件下的压缩力学行为,在不同应变率和温度条件下进行了准静态和动态压缩测试,并深入分析了温度和应变率的耦合作用对隔膜力学性能的影响。结果表明:隔膜的力学行为对应变率和温度表现出显著的敏感性,在低应变率下,隔膜主要经历塑性变形,而在高应变率下则可能出现复杂的动态失效模式,温度升高导致隔膜的弹性模量和屈服应力降低;温度与应变率的耦合作用通过改变隔膜的失效模式,进一步影响其压缩强度。基于实验数据,进一步建立了考虑温度和应变率耦合效应的电池隔膜非线性黏弹性本构模型,为锂离子电池的安全设计和性能优化提供参考依据。

摘要：研究旨在探索基于STEM教育理念的运动生物力学课程的新型教学模式,评估其对学生学习效果提升的独特优势与内在机制。文章在分析课程特征的基础上,构建关键学习节点进阶式的运动生物力学课程教学模式,并通过系统动力学仿真分析,探索影响学习效果的关键因素。研究发现,该教学模式能够提升学生课程学习的关键能力,有效促进学生对课程知识内容的系统掌握。个体情绪状态、课程学习成绩、个体学习能力、课程满意程度共同构成了学习效果提升的系统过程,呈现出稳步上升—停滞不前—显著提升的演进特征。建议教师应深刻理解有效性学习发生的关键节点,有针对性地设计课程教学活动,避免学生出现课程知识学习的疲惫期。同时,注重新旧知识的有机融合与合理衔接,促进课堂知识的有效迁移,以提升教学效果。

摘要：为了充分重用已有数控工艺设计成果,克服现有工艺优化方法柔性差、效率低、人工依赖性强的不足,提出一种基于相似实例重用的铣削类零件数控工艺决策方法。首先,建立以生产耗费最低为优化目标的数学模型,包括机床、刀具、装夹等因素,给出生产耗费的计算公式;其次,综合考虑生产车间资源的动态变化,通过重用已有相似实例的加工操作自适应获得新局部结构的多份备选数控工艺;然后,依据各备选数控工艺的相似度,采用轮盘赌算法进行选择,映射为工艺方案有向图的顶点;随后,分析加工操作顺序约束规则,确定各顶点之间有向边的方向,构建完整的工艺方案有向图作为零件数控工艺方案的有效表征;最后,提出一种混合蚁群模拟退火算法,采用蚁群算法结合图论理论对工艺方案有向图进行自动优化搜索,获得若干较优路径后输入模拟退火算法进行全局搜索获得最优解。以某典型零件MBD模型为例,基于CATIA平台对本文所提方法进行加工仿真验证。实验结果表明,相比于现有基于CAPP软件的工艺设计方法,本文方法决策结果能够满足实际数控加工要求,人工交互次数及时间减少84.6%,生产耗费降低16.6%。因此,本文方法能够合理且自动生成零件整体最优数控工艺方案,降低生产成本,缩短研制周期,提升企业数控工艺设计效率和智能化水平。