利用MPI构建柔性数据处理系统

为了提升在线应用程序进行大数据量统计时的速度,设计独立的基于消息传递接口MPI(Message Passing Interface)的并行数据处理服务模型,与客户应用程序一同建立了柔性数据处理系统。阐述客户程序和并行服务系统的互联结构和工作方式,按照"先判断后处理"的工作思想,客户程序根据运算规模确定是否调用并行服务程序。并行服务程序由监听程序、临时工作程序和一组用于服务的并行程序组成,设计了基于可扩展标记语言的通信协议,实现了并行服务系统与客户程序之间的数据交换。实验比较了串行、MPI并行和Java多线程程序的耗时,结果表明MPI并行程序比其他两种方式具有明显的优势。     

基于3D打印技术制造柔性传感器研究进展

与传统的涂覆、沉积等加工手段相比，使用3D打印技术可制造复杂立体功能结构的传感器，将3D打印与柔性传感技术结合可以促进未来生物医疗、人工智能等领域的发展。本文介绍了国内外基于3D打印技术制造柔性传感器的最新进展，其中包括聚酰亚胺等多种基底材料、纳米金属等多种打印传感材料；按照熔融沉积、黏弹性墨水沉积、粉末烧结熔化、还原光聚合和材料喷射的制造原理分别阐述了多种传感器的材料选择、成型特点，并对制造方法进行总结分析。虽然3D打印制造柔性传感器件存在着缺乏行业标准及多种类打印材料等问题，但经过不断创新与发展，3D打印将成为柔性传感领域极佳的制造手段。     

新型环保钝化膜的制备工艺及性能研究

以硫酸和植酸作为原料,利用阳极氧化法,研究了一种铝及铝合金表面处理的新型环保钝化膜制备工艺,在6061型铝合金表面制备了一层钝化膜,采用硫酸铜点蚀法对膜层进行耐腐蚀性能的测试,利用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)对钝化膜层的表面形貌以及成分进行测试,并以耐腐蚀性作为依据确定钝化膜制备的最佳工艺参数。结果表明,钝化膜层的表面呈凹凸不平并有少量孔洞的结构,其耐腐蚀性能优异,最佳制备工艺参数为:温度38℃,电压18 V,钝化时间20 min,硫酸与植酸的质量比为2。这种新型铝及铝合金表面处理的钝化膜制备工艺,将脱脂、水洗、钝化等几道工序合并为一道工序,简化了生产工艺、提高了生产效率、减少了用水量以及废水的排放量,节能环保。     

美国铝业公司(Alcoa)铝电解技术的发展

介绍了Alcoa铝冶炼技术的发明,自焙槽和预焙槽技术的发展。重点指出使用惰性阳极在不生产二氧化碳和更少的全氟碳的情况下将氧化铝冶炼成铝的新方法,对世界铝行业的影响。     

考虑动态资源和工件批量约束的柔性车间生产调度

针对实际车间生产调度过程中车间设备资源受上一调度周期剩余任务影响、工件批量和加工路径柔性等问题,构建考虑设备动态负荷和工件批量约束的柔性车间生产调度模型。提出双层嵌套式遗传算法:外层遗传算法确定工件批量划分和各子批零件的工艺路径,并设计一种基于设备优选法的解码算子来确定个体对应的批量划分中各子批零件的工艺路径;内层遗传算法确定外层遗传算法个体所对应的工件分批和加工路径约束下的调度方案,调度方案的完工时间和超出交货期时间将反馈到外层遗传算法中,用于综合评估当前分批和加工路径方案的性能,实现综合优化。最后在柔性调度标准案例10×10案例基础上增加批量、交货期、设备资源等约束,对所提模型和算法进行测试,结果表明所提算法在对工件进行合理分批和工艺路径确定的同时,能够优化调度结果,满足产品交货期和设备资源约束。     

基于LabVIEW的往复式摩擦试验机研制

设计并搭建了测量液压缸、乳化液泵柱塞及滑阀阀芯等移动副摩擦学性能的往复式摩擦试验机,开展了相关功能性试验研究。试验机通过应变片将摩擦力导致的柔性检测梁挠度微变形转化为电信号,并借助LabVIEW平台搭建了试验机测控系统,再结合小波包去噪与算术平均值的方法对采集数据进行后处理,实现摩擦系数、载荷、温度等测量数据的实时采集与同步显示,在此基础上针对圆柱试样开展不同载荷和转速条件下的摩擦试验研究。研究表明:试验机性能稳定,测量结果符合摩擦学规律,尤其适合开展小载荷范围(50 N～250 N)下的往复摩擦磨损试验研究。     

一种柔性踝关节助力机构研究

为解决传统的刚性外骨骼助力机构限制人体关节运动的自由度和大幅增加人机惯量的问题,设计了一种柔性踝关节助力机构,并提出了一种根据足底压力传感器估计踝关节力矩大小和变化趋势的算法。最后,通过实验证明了这种踝关节助力机构的可行性和有效性。