基于支持向量机回归与模拟退火算法的产品外观意象设计

针对产品造型、色彩和材质等外观特征要素与用户情感需求的复杂关联性问题,提出基于支持向量机回归和模拟退火算法的产品外观意象优化设计方法。结合聚类分析、因子分析等方法确定代表性样本和感性意象词汇对,借助语义差异法制作问卷,构建产品外观意象特征评价量表;通过支持向量机回归方法构建产品外观意象评价模型;将评价模型作为模拟退火算法的目标函数,优化产品外观意象设计,并建立产品外观设计推荐系统。以汽车方向盘为例进行设计验证,证明文中方法的有效性,为产品设计提供有效的辅助和支持。     

目标意象约束的人机辅助产品造型进化设计研究

为实现康复辅具造型求解方案的多样化需求,提出目标意象约束的人机辅助产品造型进化设计方法。构建了意象约束的产品造型进化设计体系与整体流程;从用户角度出发,针对用户意象需求的模糊性和多样化问题,通过三角模糊理论和因子分析法确定群体目标意象;借助SD量表,采用多元尺度分析、聚类分析等方法确定产品优势样本;根据产品建模特点,运用形态分析法对其造型基因层次进行提取与表达;通过BP神经网络构建预测模型,对目标意象与造型基因间的非线性关系进行映射,基于输出结果建立进化设计目标函数;利用遗传算法的全局寻优能力,将神经网络输出意象评价作为个体适应度评估依据,以样本的解空间为载体进行基因进化,搜索目标造型的优质解。以踝足矫形器(Ankle and Foot Orthosis, AFO)为研究对象,试验结果表明：该优化方法可适用于其造型进化设计,提高了设计效率,为人机辅助性产品的造型改进设计提供参考和借鉴。     

产品多意象造型进化设计

为解决消费者对产品造型的多意象需求,在分析产品造型进化设计整体流程的基础上,提出产品多意象造型进化设计的模型、实现方法和关键技术。确定了多意象目标需求和产品样本造型参数,建立了意象造型神经网络评价系统,利用非支配排序遗传算法建立了多意象造型进化设计系统。该算法的非劣分类、拥挤度计算和修剪运算等技术保证了多意象造型进化设计的多样性和高水平性。以汽车侧轮廓设计为对象进行实例研究,结果表明该方法可有效应用于产品多意象造型进化设计。     

基于支持向量机和粒子群算法的产品意象造型优化设计

为满足消费者对产品造型的感性意象需求,提出了基于支持向量机和粒子群算法的产品意象造型优化设计方法。首先确定目标意象、代表性样本和造型设计参数,进行产品感性意象调查;然后应用支持向量机获得"造型设计参数-产品感性意象"之间的映射关系,建立产品造型意象评价系统;最后以代表性样本为初始种群,以意象评价为适应度评估,利用粒子群算法建立产品意象造型优化设计系统。以汽车轮廓优化设计进行实例研究,结果表明该方法较好地模拟了设计思维,可为产品概念设计提供有效的辅助与支持。     

技术进化驱动的产品概念设计宏观过程模型

提出发明问题解决理论中的技术进化模式、进化路线与其它用户需求分析方法一起构成确定3类用户需求的基本方法；质量功能布置及公理性设计均可用于确定产品设计中的冲突；发明问题解决理论提供了解决冲突的发明原理及分离原理。将这些方法集成形成新的技术进化驱动的产品概念设计宏观过程模型。并通过一工程实例说明其应用过程。     

认知差异下的产品造型意象熵评价研究

针对产品造型意象中的认知差异,提出了应用熵理论进行评价的新方法。确定研究样本和目标意象,进行产品感性意象调查;分别构建基于用户、设计师和工程师的意象认知空间,分析三者的意象认知差异;综合意象认知权重,建立满足三者情感需求的复合意象认知空间;利用熵理论构建以复合意象认知空间为核心的产品造型意象评价模型,指导产品典型案例库的选取。以水瓶造型意象熵评价为例建立的典型案例库可有效指导产品造型设计。     

基于感性意象的产品族造型设计方法研究进展

用户感性意象需求驱动的产品族造型设计是一项重要设计策略。介绍了感性意象的定位方法,从定性和定量两个层面探讨了产品设计变量的分析方法,总结了产品族造型设计中形状文法、进化设计和模块组合设计方法。最后提出基于感性意象的产品族造型设计未来发展方向。     

基于PSO-BP神经网络的工业装备造型设计研究

针对工业装备造型、空间布局等外观特征要素与用户感性认知的复杂映射问题,提出基于PSO-BP神经网络算法的工业装备造型优化设计方法.结合因子降维、文本挖掘等方法确定代表性样本和感性意象词汇,采用语义差异法建立工业装备外观意象特征评价量表.依据用户感性意象评价与用户喜爱度建立线性回归公式,通过PSO-BP神经网络建立造型元素特征与用户感性认知间的映射模型,应用线性回归公式和映射模型构建工业装备造型设计系统.以某企业风电车载换油机为例,验证了该设计系统的有效性,为工业装备的造型设计提供参考.     

产品多意象造型设计研究

为满足产品研发过程中用户的情感需求,从造型设计上最大程度满足用户对产品的情感期望,提出了系统化多意象设计方法。通过BP神经网络计算设计元素组合的多种意象得分,运用AHP方法确定各种意象在用户需求中的权重,最后通过TOPSIS方法确定所有设计元素组合的满意度排序。此外,为弥补AHP法的缺陷,提出对比样本加权意象得分排序与样本优劣排序的方法来确定权重的合理性。以3D打印机造型设计为例,进行多意象设计研究,试验结果表明该方法能够很好地指导产品设计。     

基于用户分层的产品创新设计研究

基于以用户为中心的设计研究并借鉴社会分层论,提出产品创新设计过程中对用户群体预先进行纵向分层的必要性,以期更全面地关注用户群体的需求差异,提高产品设计的针对性。首先,确定分层论中具体的分层结果和分层依据,并将其与产品设计需求因素相对应,论证纵向分层的必要性,提供产品创新设计的方向。以精英阶层为需求对象,收集产品样本群和相关意象词汇群,使用相似度调查问卷分析及聚类分析,确定研究样本及复合目标意象词汇组并参数化。再将样本和词汇作为横纵坐标进行SD调查问卷分析,得出复合意象评价值较高的样本及造型元素组合,即满足精英阶层需求的产品造型元素组合。以电动剃须刀为实例,进行创新设计,并针对结果进行优化设计。     

数控展成电解加工的成形规律研究

研究了数控展成电解加工的成形规律,建立了相应的数学物理模型并以计算机求解。计算结果与试验数据比较,差别小于5%。     

如何提高云状的观测质量

云的形态是复杂多变的,云的观测准确性将直接影响到天气预报的准确率。本文阐述了根据云的成因及外形特征和演变规律,并结合当时的天气现象和天空状况以及对相似云的比较,从而进行云状的准确判断。     

2.25Cr-1.6W（T23）铁素体耐热钢服役过程中的组织演变研究

通过OM,TEM,SEM和EDS等方法对正火态、供货态、高温服役老化T23试样的微观组织演变进行了分析,探讨了T23中碳化物的演化规律及对性能的影响。结果表明,在长期高温高压运行后,T23钢贝氏体铁素体基体和小岛中的马氏体将发生回复,晶内小颗粒M23C6型碳化物逐渐消失,大颗粒M23C6型碳化物在晶界聚集、长大,随着运行温度的升高和服役时间的延长,M23C6型碳化物逐渐转变为富W的M6C型碳化物;研究指出了大颗粒碳化物沿晶界聚集长大并呈链状分布,尤其是富W的M6C相的大量出现是性能发生退化的主要原因。     

黏聚力模型破坏准则及其参数选取

对黏聚力模型的本构关系和损伤演化过程作详细的介绍。推导出当法向刚度与切向刚度不同时,在复杂应力条件下,运用BK(Benzeggagh-Kenane)准则、指数准则等破坏演化准则的材料损伤过程。提出通过MMB(mixed-modebending)实验数据得到破坏演变准则及其参数的方法,并得到可较好表达复杂应力状态下材料损伤规律的多项式准则。     

Performance comparison of differential evolution techniques on optimization of feeding profile for an industrial scale baker’s yeast fermentation process

Differential evolution (DE) is one of the novel evolutionary optimization methods used for solving the problems that consist of nondifferentiable, nonlinear and multi-objective functions. In this presented work, the classical DE technique and its various versions, such as opposition based on differential evolution (ODE), adaptive differential evolution (ADE), adaptive opposition based on differential evolution (AODE) which is an advanced version of ODE, are presented to determine the optimal feeding flow profile of an industrial scale fed-batch baker’s yeast fermentation process. The main objective in any fed-batch fermentation process optimization is both to maximize the amount of the biomass at the end of the process and to minimize the ethanol formation during the process. Four different cases regarding the initial condition of the fermentation process were considered so as to evaluate the performances of proposed algorithms. Besides, two strategies of mutation and crossover operators, which are the most popular in DE’s applications, were utilized for performance comparison tests. The influence of initial seed value, initial condition of the process, and both of the mutation and crossover strategies have been investigated for all the different classic, opposition-based, self-adaptive and adaptive opposition-based mechanisms. To demonstrate the performance comparison of the of DE’s techniques, the experimental data collected from the fermentor with volume of 100 m³ are presented with the optimization results obtained by using all the interested DE techniques for the same initial conditions.     

[服务型制造规划和实施]“互联网+”背景下的服务型制造企业变革

从理论视角、研究方法与研究结论等方面梳理了对服务型制造驱动的制造企业管理模式变革研究的进展与存在的不足。讨论了“互联网+”背景下技术变革对服务型制造的影响。融合管理模式变革与技术变革,提出了以智能化、平台化和网络化为导向的企业变革演进路径。通过数据验证了管理模式变革、技术变革及其交互作用可以提升服务型制造企业的绩效。构建了“互联网+”背景下服务型制造企业变革的研究框架,提出了未来的服务型制造企业变革的研究展望。     

Evolution of rapidly solidified NiAlCu(B) alloy microstructure

This study concerned phase transformations observed after rapid solidification and annealing at 500, 700 and 800 °C in 56.3 Ni‐39.9 Al‐3.8 Cu‐0.06 B (E1) and 59.8 Ni‐36.0 Al‐4.3 Cu‐0.06 B (E2) alloys (composition in at.%). Injection casting led to a homogeneous structure of very small, one‐phase grains (2–4 µm in size). In both alloys, the phase observed at room temperature was martensite of L1₀ structure. The process of the formation of the Ni₅Al₃ phase by atomic reordering proceeded at 285–394 °C in the case of E1 alloy and 450–550 °C in the case of E2 alloy. Further decomposition into NiAl (β) and Ni₃Al (γ′) phases, the microstructure and crystallography of the phases depended on the path of transformations, proceeding in the investigated case through the transformation of martensite crystallographic variants. This preserved precise crystallographic orientation between the subsequent phases, very stable plate‐like morphology and very small β + γ′ grains after annealing at 800 °C.     

Elastohydrodynamic lubrication of circular contacts at pure squeeze motion with non-Newtonian lubricants

In this study a numerical method for general applications with non-Newtonian fluids is developed to investigate the pure squeeze motion in an isothermal elastohydrodynamic lubricated spherical conjunction under constant load conditions. The coupled transient modified Reynolds, the elasticity deformation, and the load equilibrium equations are solved simultaneously. Computer simulation is carried out to investigate the effects of flow rheology and operations on the relationship between the pressure and film thickness distributions. The simulation results reveal that the larger the flow index (n), the larger the film thickness and the smaller the maximum central pressure. This results in larger time needed to obtain maximum central pressure. In addition, the elastic deformation is more significant for the lower flow index. Therefore, the smaller the flow index becomes, the greater the difference between the hydrodynamic lubrication (HL) solution and elastohydrodynamic lubrication (EHL) solution becomes.     

微电铸器件铸层均匀性的研究

理论分析了负脉冲电流对铸层的修饰作用,采用正负间断脉冲电流和正间断负连续脉冲电流进行了相应的微电铸的实验研究。实验采用的微电铸器件是特征宽度为90 μm的微流控芯片的金属模具。微电铸实验主要包括三个步骤:制作SU-8胶胶模,微电铸和去除SU-8胶。为了对实验结果进行对比分析,两组实验的工作时间和电流强度均采用240 min和2.5 A/dm²。将正负脉冲电流微电铸与正脉冲电流微电铸的实验结果进行了对比分析。研究结果表明,正负间断脉冲电流能够获得较好的器件铸层均匀性。由于在负向脉冲的间断时间内,铸层表面附近的浓度极差得以改变,因此正负间断脉冲电流微电铸的铸层均匀性优于正间断负连续脉冲电流微电铸。实验结果与理论分析结果相一致。     

A study of optimum load capacity of slider bearings lubricated with power law fluids

A general theoretical study of an infinitely wide lubricated slider bearing is presented, considering the lubricant to be an incompressible, isothermal, power law fluid. A set of algebraic equations is developed to obtain the pressure gradient for any value of the power law index. To illustrate the mathematical development, the set of equations is used to calculate the pressure gradient for two special forms of slider bearings, viz., inclined and parabolic slider bearings. In these two cases, the variation of pressure, load capacity, coefficient of friction, etc. for a range of fluid- and bearing-parameters is presented. In order to obtain optimum load capacity for an inclined and a parabolic slider bearing, the variations of load capacity, coefficient of friction, etc., with respect to the simultaneous changes of the inlet–oulet film height ratio and of the power law index of lubricants are also analysed. The results are presented both numerically and graphically. The results reveal that in the cases of an inclined and a parabolic slider bearings the inlet–outlet film height ratio for the optimum load capacity depends on the power law index of lubricants. Further, for each value of power law index, there exists a value of inlet–outlet film height ratio for which the frictional coefficient is minimum.