水凝胶基传感器电极的研究进展

水凝胶是凝胶分子在最佳条件下通过物理或化学交联而制备的亲水聚合物网络,因其具有强大的可调节机械性能、自愈能力、良好的生物相容性,被认为是一种极具应用前景的传感器材料。近年来,柔性可穿戴电子设备逐渐成为人机交互技术和人工智能领域的主要研究方向,水凝胶传感器因具有良好的性能且能够实现多种信号的监测及传输,从而得到广泛研究,促进了柔性可穿戴电子设备的发展。本文介绍了目前水凝胶基传感器电极的研究进展,总结了不同用途的水凝胶基传感器电极的发展历程,重点阐述了水凝胶基传感器的电极在柔性可拉伸传感器领域的应用研究,最后总结分析了目前水凝胶基传感器电极存在的不足,并对水凝胶基传感器及其电极的制备工艺作出了展望。     

考虑柔性机器检修的钢管热轧批量调度方法

本文从无缝钢管生产管理中提取并定义了周期性机器柔性检修环境下的钢管热轧批量调度问题,针对无缝钢管热轧阶段的生产特点,将其抽象为一类考虑序列相关设置成本和机器柔性检修的单机调度问题,建立了以最小化机器闲置时间和机器调整时间为优化目标的数学模型。分析闲置时间和检修时点的关系,证明了闲置时间最小化性质,结合问题特征设计了两阶段启发式算法。算法第一阶段采用最小轧机调整时间规则获取具有最小机器调整时间的初始批量轧制序列,第二阶段对初始轧制序列进行全局寻优搜索。基于实际生产数据设计了多种问题规模的对比实验,实验结果表明模型和算法对求解该类问题具有较好效果。     

Pad′e32光滑支持向量机模型的构造及其应用

含无约束条件支持向量机的目标函数具有不光滑性, 使得研究者难以采用快速的最优化算法对其进行求解. 为 了克服支持向量机的不可微性, 文章首先应用有理逼近的方法, 提出了一种新的Pad′e32逼近式光滑函数并建立了基于该 函数的光滑支持向量机模型. 其次, 分析并证明了新光滑函数的逼近精度均高于已有的各种光滑函数, 以及新模型的收 敛性. 最后, 基于UCI机器学习数据库, 将本文构造的Pad′e32–SSVM模型应用于若干种疾病的诊断、钞票验伪和生物可 降解性分析中, 结果表明本文建立的新光滑支持向量机模型具有较高的分类精度.     

强化研磨加工中喷射角度对GCr15轴承钢耐摩擦腐蚀性能的影响

研究不同喷射角度下强化研磨处理GCr15轴承钢板表面耐摩擦腐蚀性的影响.通过改变强化研磨喷射角度,在3.5％NaCl中进行摩擦磨损实验,测试其耐摩擦腐蚀性能.并对试样进行金相组织、SEM、显微硬度、质量磨损和表面磨痕分析.在不同喷射角度下的摩擦腐蚀试验下,磨损量分别为0.0925 g、0.0533 g、0.0247 g,低于未处理的试样(0.1311 g),其表面磨痕宽度分别为491.9μm、346.8μm、323.2μm,比未处理的试样低(545.9μm),但是其表面粗糙度分别为Ra0.545μm、Ra0.598μm、Ra0.618μm,比未处理的试样高(0.481μm).当喷射角度由30°增加至90°时,其质量磨损量下降72％,表面磨痕宽度下降41％,表面粗糙度上升18％,强化层厚度增加55％,当喷射角度为90°时,试样的显微硬度最高(HV895.4).由此得出结论:不同喷射角度下强化研磨加工处理GCr15轴承钢板后,材料表层虽然粗糙度有所提升,但是组织尺寸变小、硬度提高、出现组织均匀的致密强化层,在综合条件下材料的耐摩擦腐蚀性能得到提高.     

基于正态分布的GCr15轴承钢强化研磨残余应力场数值模拟

目的 探索强化研磨不同工艺参数下定点喷射对GCr15轴承钢残余应力场的影响规律。方法 采用图像处理技术分析了不同工艺参数下强化研磨定点喷射表面覆盖率的分布特征。采用二维正态分布函数描述强化研磨定点喷射下钢珠的分布特征,运用Python/Opencv确定了在不同工艺参数下有限元模型所需的钢珠数量,基于Abaqus/Python构建出强化研磨正态分布有限元模型。运用所建立的正态分布模型分析不同喷射速度、钢珠直径及覆盖率对残余应力场的影响。结果 当喷射速度从45 m/s增加到70 m/s时,表面残余压应力从-683.5 MPa增加到-902.4 MPa,最大残余压应力从-981.6 MPa增加到-1330.6 MPa,残余压力层厚度从89μm增加到151μm,最大残余压应力深度从30μm移动到70μm。当钢珠直径从0.4 mm增加到1.0 mm时,表面残余压应力先增大后减小,最大残余压应力从-1063.5MPa增加到-1240.7MPa,最大残余压应力深度从30μm增加到60μm,残余压应力层厚度从103μm增加到147μm,其中钢珠直径从0.8 mm增加到1.0mm,最大残余压应力保持不变...     

考虑机器检修的热轧钢管批量计划方法

本文从无缝钢管生产实际中提取并定义了周期性机器检修环境下的钢管热轧批量计划问题,基于无缝钢管生产的特殊性,将该问题抽象为一类考虑机器检修和机器调整时间的单机调度问题,并建立了以最小化机器闲置和机器调整时间为目标的数学模型.针对批量间的机器调整时间取决于钢管规格的变化这一特性,提出了最小调整时间排序规则,证明了该规则在不考虑检修计划时具有最优性.进而,以此为基础建立了循环求解框架,并设计了两阶段启发式算法.基于实际生产数据设计了多种问题规模的实验,验证了算法的有效性,并从实际应用角度对结果进行了分析.     

Padé32光滑支持向量机模型的构造及其应用

含无约束条件支持向量机的目标函数具有不光滑性,使得研究者难以采用快速的最优化算法对其进行求解.为了克服支持向量机的不可微性,文章首先应用有理逼近的方法,提出了一种新的Padé32逼近式光滑函数并建立了基于该函数的光滑支持向量机模型.其次,分析并证明了新光滑函数的逼近精度均高于已有的各种光滑函数,以及新模型的收敛性.最后,基于UCI机器学习数据库,将本文构造的Padé32–SSVM模型应用于若干种疾病的诊断、钞票验伪和生物可降解性分析中,结果表明本文建立的新光滑支持向量机模型具有较高的分类精度.     

基于注意力机制的航班配餐备份数预测算法

航班配餐备份量受到历史订票人数和多种外部因素的影响,可以利用注意力机制捕获航班历史订票人数对最终离港人数的影响程度,通过编解码器结构捕获外部复杂因素与航班旅客订票序列间的关系,再引入残差设计加快模型的收敛速度并防止梯度爆炸问题。文章提出一种基于注意力机制的航班配餐备份数预测算法,并在真实航班旅客数据集上进行实验,以MAPE(平均绝对百分比误差)为评价指标,该算法较传统的统计学方法、机器学习方法和深度学习方法,误差分别降低2.19%、0.42%和3.02%。     

基于Agent的混合流水车间动态调度系统

针对敏捷制造调度环境的不确定性、动态性以及混合流水车间（HFS）调度问题的特点,设计了一种基于多Agent的混合流水车间动态调度系统,系统由管理Agent、策略Agent、工件Agent和机器Agent构成。首先提出一种针对混合流水车间环境的插值排序（HIS）算法并集成于策略Agent中,该算法适用于静态调度和多种动态事件下的动态调度。然后,设计了各类Agent间的协调机制,在生产过程中所有Agent根据各自的行为逻辑独立工作并互相协调。在发生动态事件时,策略Agent调用HIS算法根据当前车间状态产生工件序列,随后各Agent根据生成的序列继续进行协调直到完成生产。最后进行了发生机器故障、订单插入情况下的重调度以及在线调度等动态调度的实例仿真,结果表明对于这些问题,HIS算法的求解效果均优于调度规则,特别是在故障重调度中,HIS算法重调度前后的Makespan一致度达97.6%,说明系统能够灵活和有效地处理混合流水车间动态调度问题。     

导电水凝胶在柔性可拉伸传感领域中的应用

水凝胶是一种由亲水聚合物链组成的三维网络结构凝胶,在水中迅速溶胀后可以保持大量水分而不溶解,表现出与软组织类似的特质。近年来,随着可穿戴电子产品的流行,具备柔性可拉伸特性的电子器件正越来越受到人们广泛的关注。导电水凝胶作为导电性能良好的复合水凝胶材料,能很好地满足上述应用要求。介绍了当前导电水凝胶前沿的研究进展,总结了常见的导电水凝胶制备方法,重点阐述了导电水凝胶在柔性可拉伸传感器领域的应用研究,分析了导电水凝胶基传感器存在的不足。随着物联网(IOT)、智能终端、5G技术的迅速发展,功能性可穿戴电子器件的市场需求日渐攀升,导电水凝胶在柔性可拉伸传感领域应用前景广阔。