[数据驱动的智能服务]数据驱动的复杂产品智能服务技术与应用

随着传感器、数据采集装置和其他具备感知能力的模块在复杂产品服务运行阶段的应用，复杂产品运维系统的数字化和智能化程度越来越高，具有实时、多源、异构、海量等特性的数据成为提高复杂产品系统可靠和低成本运行的决策依据，数字孪生技术提供了一种有效途径。介绍了数据驱动的复杂产品智能服务研究进展；分析了数据驱动的智能服务基本特征与框架模型；提出了数据驱动的复杂产品智能服务方法，主要包括面向服务的复杂产品建模与仿真方法、数据驱动的服务需求获取与精准分析预测方法、基于数字孪生的设备故障识别与动态性能预测方法、数据驱动的装备视情维修与备件库存联合多目标决策优化方法、基于数字孪生的复杂产品辅助维修技术、多要素协同的复杂装备能效精准分析预测方法、基于数据挖掘的复杂产品运行优化控制方法等；给出了智能服务系统的应用案例。所提出的框架和方法可为现代制造服务的智能化转型升级提供参考。     

变厚度板中水平剪切波的传播特性分析

为研究超声导波在储罐壁板等变壁厚结构中的传播特性，建立了SH波在空间自由边界中的传播模型，基于各向同性弹性介质Navier-Stokes方程，推导了变厚度板中SH波的频散方程，分析了变厚度板中水平剪切波走时t与倾斜角θ间的相互作用关系；通过简谐点源的远场响应并引入板厚与传播位移的非线性关系，得出了变厚度板中SH波的远场响应方程。在此基础上，仿真分析和实验验证了水平剪切波在不同倾斜角变厚度板中的传播特性，结果表明：在变厚度板的薄端激励水平剪切波并沿结构表面传播时，无频散现象，且无波包分离现象；但随着变厚度板倾斜角θ增大，水平剪切波的走时和接收信号幅值均逐渐递减，且呈非线性关系。     

振动筛筛板加强螺栓模具设计

为了能够实现振动筛筛板的加强,设计了1套改进的模具,并将该模具安装在J100A的双盘摩擦压力机上实际测试。实践证明,使用该套模具,可以极大地减轻工人的劳动强度,消除作业中的重大不安全因素,取得了良好的经济收益。     

曝气装置结构对多孔板鼓泡特性的影响

气泡体积是决定鼓泡式过滤器性能的重要参数，当使用多孔板作为曝气装置时，孔板结构和气腔状态会对生成气泡体积产生影响。本文采用可视化方法实验研究孔板结构、气腔状态对多孔板鼓泡特性的影响规律。结果表明，气腔无水状态下多孔板鼓泡效果更好；使用有效鼓泡时间能很好地表征多孔板的鼓泡性能；仅当气体流量处于0.35～0.7 L/min、孔间距小于6 mm时，孔间距对多孔板鼓泡性能产生影响；多孔板孔数的确定应保证生成的气泡体积处于气腔控制区。     

融合时间隐语义填充和子群划分的推荐算法

随着个性化推荐技术的发展，推荐系统面临着越来越多的挑战。传统的推荐算法通常存在数据稀疏性和推荐精度低等问题。针对以上问题，提出了一种融合时间隐语义填充和子群划分的推荐算法[K]-TLFM（Time Based Latent Factor Model Integrated with [k]-means）。该算法利用融合时间因素的隐语义模型对原始用户物品评分矩阵缺失项进行填充，避免了用全局平均值或者用户/物品平均值补全矩阵带来的误差，有效缓解了数据稀疏性问题，同时融合时间因素有效地刻画了用户偏好随时间的变化；完成评分矩阵缺失项填充后，基于二分[k]-means聚类算法将偏好、兴趣特征相似的对象划分到同一个子群中，在目标用户所属的子群中基于选定的协同过滤算法为用户产生推荐列表，提高了推荐效率和准确性。在MovieLens和Netflix数据集上对该算法的推荐性能进行了对比实验，结果表明该算法具有更高的推荐精度。     

一种双边自行车停车装置的设计

针对共享单车停放困难影响交通秩序的现状,迫切需要研发自行车停车装置。设计了一种“摩天轮”式新型双边立式自行车停车装置,由机械执行机构和控制系统两大部分组成。前者通过大转矩步进电机和蜗轮蜗杆减速箱带动圆盘转动形成旋转执行机构,可提供6个自行车车位;后者利用32位闪存微控制器STM32系列单片机来处理停车装置运行过程中产生的数据,实现用户在存取自行车过程中6个车位顺畅地切换以及定位。该装置具有空间利用率高、存取简便快捷、美观防盗等特点,为解决共享单车的停放管理问题提供一种可参考的解决方案。     

改性Kevlar纳米纤维对天然橡胶耐溶剂性能和交联密度的影响（英文）

制备了改性Kevlar纳米纤维(m-KNFs)填充天然橡胶硫化胶,研究了不同用量的m-KNFs对天然橡胶耐溶剂性能和交联密度的影响。结果表明,m-KNFs可有效增强天然橡胶的耐溶剂性能,当m-KNFs的用量为7份时,天然橡胶的溶剂吸附常数比未填充时降低了11. 7%。同时,天然橡胶的交联密度随着m-KNFs用量的增加而增大。     

肠靶向海藻酸钙基微胶囊的制备及控释性能研究

利用毛细管共挤出技术结合静电吸附和仿生硅化的方法，制备了海藻酸钙-壳聚糖/精蛋白/二氧化硅(ACPSi)复合微胶囊。ACPSi复合微胶囊的平均粒径约3.18 mm，单分散性好，囊壁最外层的二氧化硅层可抑制其在肠液pH环境中的溶胀，增强囊的机械稳定性。将羟丙甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)肠溶微球作为释药“微阀门”，嵌入囊壁可以更好地控制微胶囊的释药行为。以吲哚美辛为模型药物，当药物浓度为22.5 mg/ml时，ACPSi载药微胶囊在pH 2.5模拟胃液中3 h时累计释药率仅为0.33%，而转移至pH 6.8模拟肠液中19 h时累计释药率为77.78%；囊壁嵌入HPMCP微球后，22 h时累计释药率可提高约4%。因此，该复合微胶囊具有良好的肠靶向作用和控释特性，作为口服肠靶向缓控释制剂具有良好的应用前景。     

测量二次电子空间分布特征矩阵法的有效性分析

为了准确测量不同材料在实际环境中的二次电子空间分布，设计了一种新型的二次电子发射空间分布测量结构，给出了实验测量原理，用求解特征矩阵的方法对实验结果进行处理，得到了所需的二次电子空间分布。通过模拟计算对该测量方法进行了校验，模拟结果与假设二次电子空间分布函数相吻合，表明该测量方法可靠、测量精度高，为后续样机研制奠定了理论基础。