检索结果-内蒙古大学图书馆

机械工程学报 2023年第12期59卷 97-108页

作者：张华李曙光鄢威江志刚朱硕马峰武汉科技大学冶金装备及控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学绿色制造工程研究院武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081 武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院武汉430081

箱体零件是机械产品与部件的载体和安装基础件,其制造过程耗费大量的资源和能源。加工能耗预测作为能效评估与优化的前置技术,具有积极的意义。然而,由于箱体零件往往具有复杂的加工特征,且特征间耦合关系复杂,导致现有基于加工特征的... 详细信息

箱体零件是机械产品与部件的载体和安装基础件,其制造过程耗费大量的资源和能源。加工能耗预测作为能效评估与优化的前置技术,具有积极的意义。然而,由于箱体零件往往具有复杂的加工特征,且特征间耦合关系复杂,导致现有基于加工特征的方法难以准确预测其加工能耗。基于此,提出一种数据与模型混合驱动的箱体零件加工能耗预测方法。首先,基于箱体零件结构组成,对其加工特征及其间耦合关系、以及加工能耗特性进行分析;其次,针对箱体零件加工特征的相交与非相交关系,分别构建数据驱动的非相交特征加工能耗预测模型与模型驱动的相交特征加工能耗预测模型,进而实现箱体零件加工能耗的准确预测;最后,以某箱体零件加工为例对所提方法的有效性进行验证,并通过与纯数据驱动和纯模型驱动能耗预测方法的横向对比,说明所提方法的优越性。

关键词：箱体零件能耗预测数据与模型混合驱动特征特征耦合

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面向寿命定制的废旧产品再制造设计过程模型研究

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机械工程学报 2023年第13期59卷 238-245页

作者：江志刚张俊辉朱硕鄢威张华武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081 武汉科技大学绿色制造工程研究院武汉430081

寿命定制是量化废旧产品再制造需求并保障再制造产品设计质量的重要途径。针对废旧产品再制造设计目标不明确、设计质量不稳定等问题,引入寿命定制策略提升再制造设计过程的可解释性、增强设计模型的导向作用,考虑设计需求与废旧产品自... 详细信息

寿命定制是量化废旧产品再制造需求并保障再制造产品设计质量的重要途径。针对废旧产品再制造设计目标不明确、设计质量不稳定等问题,引入寿命定制策略提升再制造设计过程的可解释性、增强设计模型的导向作用,考虑设计需求与废旧产品自身失效特征对再制造设计过程的双重影响,基于产品质量功能展开(QFD)的思想创建再制造产品寿命定制设计屋模型,实现面向寿命定制的废旧产品再制造设计。在寿命定制设计屋模型的关键再制造设计参数分析模块中,建立设计需求和失效特征双向反馈的寿命影响因素相互关系矩阵,得到影响寿命的关键设计参数;在再制造设计参数的生成模块中,构建基于关键设计参数的BP神经网络寿命预测模型,并以定制寿命为优化目标,采用神经网络-果蝇优化算法(BP-FOA)将最接近定制寿命的再制造设计参数作为最优解输出。以典型家电产品电冰箱的再制造设计过程为例,对模型的有效性进行验证。

关键词：再制造设计寿命定制设计过程模型客户需求失效特征

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基于多寿命特征的废旧机电产品再升级设计研究进展

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机械工程学报 2022年第7期58卷 183-192页

作者：朱硕潘志强江志刚鄢威张华武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学绿色制造工程研究院武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081

随着高新技术的迅猛发展,机电产品升级换代与资源浪费之间的矛盾正愈发激化。值得关注的是,产品升级换代的速度越快,其废旧品的再制造恢复价值就越低,再制造升级需求也就越大。由于废旧机电产品在服役过程中物理、技术、经济多属性寿命... 详细信息

随着高新技术的迅猛发展,机电产品升级换代与资源浪费之间的矛盾正愈发激化。值得关注的是,产品升级换代的速度越快,其废旧品的再制造恢复价值就越低,再制造升级需求也就越大。由于废旧机电产品在服役过程中物理、技术、经济多属性寿命的不平衡性以及再升级需求的多样化,导致再升级设计方案生成与优化极具个性化与复杂性,对其研究具有很高的学术价值与工程应用价值。为此,通过探究再升级设计的问题特征,以量大面广的废旧机电产品为对象,综述其寿命演化分析、再升级设计模型、再升级设计优化方法的代表性研究进展,进而指出废旧机电产品再升级设计的研究层次及其主要研究趋势与重点研究内容,以促进高品质再制造工程的实施,推动高端智能再制造升级的规模化发展。

关键词：再升级设计多属性寿命废旧机电产品再制造升级智能再制造

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加工要素数据驱动的再制造产品工艺可靠性预测方法

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计算机集成制造系统 2023年第3期29卷 833-842页

作者：潘志强朱硕江志刚张华鄢威武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院湖北武汉430081 武汉科技大学绿色制造工程研究院湖北武汉430081

为避免由于工艺缺陷造成的再制造毛坯价值浪费和经济损失,废旧产品在其再制造工艺制定后,需要首先对工艺可靠性进行预测,识别工艺缺陷要素。然而,由于再制造毛坯差异性大、剩余价值高,建立影响工艺可靠性要素的机理模型难度大、通用性... 详细信息

为避免由于工艺缺陷造成的再制造毛坯价值浪费和经济损失,废旧产品在其再制造工艺制定后,需要首先对工艺可靠性进行预测,识别工艺缺陷要素。然而,由于再制造毛坯差异性大、剩余价值高,建立影响工艺可靠性要素的机理模型难度大、通用性差、且成本高。为此,提出一种加工要素数据驱动的工艺可靠性预测方法。利用加工获得的质量指标与质量要求之间的偏差值,作为工艺可靠性的定量指标,构建了反映各加工要素与可靠性映射关系的贝叶斯神经网络预测模型。以某再制造数控机床为例,对所提出的预测方法进行了验证。结果表明,该方法能够识别缺陷零件及其加工要素,指导再制造产品工艺过程的改进。

关键词：工艺可靠性预测再制造产品贝叶斯神经网络加工要素数据模型数控机床

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工艺条件约束下的再制造机电产品公差优化设计方法

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计算机集成制造系统 2023年第4期29卷 1327-1335页

作者：陈颜祥江志刚朱硕张华武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学绿色制造工程研究院湖北武汉430081

针对再制造机电产品公差设计不合理造成的再制造成本高、产品质量与工艺稳定性差的问题,提出一种考虑工艺条件约束的再制造公差优化设计方法。通过关联分析再制造产品毛坯件来源、零部件构成以及工艺能力等工艺条件约束对公差设计的影... 详细信息

针对再制造机电产品公差设计不合理造成的再制造成本高、产品质量与工艺稳定性差的问题,提出一种考虑工艺条件约束的再制造公差优化设计方法。通过关联分析再制造产品毛坯件来源、零部件构成以及工艺能力等工艺条件约束对公差设计的影响特征,构建由再制造产品公差设计阶段至制造阶段的四级公差分配体系与优化方法框架。在满足产品精度要求、工艺稳定性等设计目标基础上,以制造阶段成本,质量损失和工序过程能力作为优化目标,建立再制造公差设计多目标优化模型,提出基于再制造加工面精度价值的模型修正方法,并利用天牛须搜索算法进行求解寻优。以再制造齿轮箱公差设计为例对所提方法的有效性与实用性进行了验证。

关键词：再制造机电产品再制造公差多目标优化天牛须算法

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尺寸精度约束下再制造产品零部件选配优化方法研究

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机械工程学报 2022年第19期58卷 221-228页

作者：邢世雄江志刚朱硕张华武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 黄冈师范学院机电与汽车工程学院黄州438000 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081 武汉科技大学精密制造研究院武汉430081 武汉科技大学绿色制造工程研究院武汉430081

合理选配再利用件、再制造件、新件等不同来源形式的零部件,是保障再制造产品质量与成本的关键环节。针对待选配零部件尺寸公差对再制造产品质量损失、成本的双重影响特征,通过设计零部件尺寸公差的精度分级机制,实现再制造产品各零部... 详细信息

合理选配再利用件、再制造件、新件等不同来源形式的零部件,是保障再制造产品质量与成本的关键环节。针对待选配零部件尺寸公差对再制造产品质量损失、成本的双重影响特征,通过设计零部件尺寸公差的精度分级机制,实现再制造产品各零部件尺寸精度不低于原新品,获取可行选配方案集;进一步以产品尺寸链精度不低于原新品为约束,建立关于零部件尺寸公差的再制造产品尺寸链精度损失函数、再制造产品总成本函数,构建面向再制造产品成本与质量协同优化的多目标选配优化模型,采用协同进化算法获取最终的选配优化方案,实现在全面提升再制造产品及其零部件尺寸精度的同时,降低产品成本。最后以某机床的再制造进给箱零部件优化选配为例,验证了所提出方法能够有效解决零部件来源形式多、尺寸精度与成本差异性大环境下,以不低于新产品尺寸精度为约束的再制造零部件选配优化问题。

关键词：再制造零部件选配精度分级尺寸公差多目标优化

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动态数据流驱动的再制造拆解工艺知识图谱构建方法

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计算机集成制造系统 2024年第3期30卷 879-892页

作者：江志刚谢彬朱硕张华鄢威代明仁武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室湖北武汉430081 武汉科技大学绿色制造工程研究院湖北武汉430081 谷城万利铸造有限公司湖北襄阳441705

高效稳定的再制造拆解是实施规模化再制造的重要前提。然而,废旧零部件的内部结构、损伤特征等存在较大差异,需要对拆解工艺进行频繁调整,从而造成再制造拆解效率低、质量稳定性差,严重制约了再制造规模化效益。为此,提出一种从动态数... 详细信息

高效稳定的再制造拆解是实施规模化再制造的重要前提。然而,废旧零部件的内部结构、损伤特征等存在较大差异,需要对拆解工艺进行频繁调整,从而造成再制造拆解效率低、质量稳定性差,严重制约了再制造规模化效益。为此,提出一种从动态数据流中提取个性化拆解工艺知识的知识图谱构建方法,利用知识的高效更新与重用提升再制造拆解效率与质量。首先,分析再制造拆解工艺数据的动态时序性特点,以拆解工位为数据分析节点,建立动态数据流模型。其次,基于工位数据对拆解工艺知识进行分类,构建包含拆解过程知识、资源知识和特征知识的本体模型,并利用命名实体识别模型(ALBERT-BiLSTM-CRF)和自然语言处理方法自动抽取拆解工艺知识。进而,提出一种动态数据流驱动的图谱更新机制,实现知识图谱对拆解工艺调整的快速响应。最后,以某型号废旧动力电池包拆解为例,验证所提方法的有效性。

关键词：再制造拆解拆解工艺知识图谱图谱更新

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考虑切削能耗和表面质量的CFRP加工工艺参数优化决策

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中国机械工程 2024年

作者：鄢威王欣怡张华朱硕江志刚武汉科技大学汽车与交通工程学院武汉科技大学绿色制造工程研究院武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室

随着碳纤维复合材料（CFRP）应用范围的日益广泛，其二次加工的能耗问题凸显。由于CFRP的非均质性与各向异性，其加工能耗与质量的影响要素相比于传统材料加工更为复杂，导致现有相关经验公式难以适用。基于此，本文以CFRP二次加工的切... 详细信息

随着碳纤维复合材料（CFRP）应用范围的日益广泛，其二次加工的能耗问题凸显。由于CFRP的非均质性与各向异性，其加工能耗与质量的影响要素相比于传统材料加工更为复杂，导致现有相关经验公式难以适用。基于此，本文以CFRP二次加工的切削力分析为切入点，对考虑能耗和质量的CFRP加工工艺参数优化决策问题开展研究。首先，分析纤维方向角对CFRP加工形式的影响，推导了切削力模型；其次建立了以切削三要素和纤维方向角为变量，以切削能耗和表面粗糙度为目标的多目标优化模型，并提出了多样化突变驱动的粒子群优化算法(DM-PSO)与层次分析法(AHP)集成的工艺参数优化决策方法；最后，通过铣削实验设计，验证了上述模型和方法的可行性和优越性。

关键词：碳纤维复合材料加工工艺参数优化决策加工能耗表面粗糙度

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可持续行为设计研究综述

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包装工程 2022年第22期43卷 21-31,94页

作者：艾险峰江志刚胡康武汉科技大学艺术与设计学院武汉430081 武汉科技大学绿色制造工程研究院武汉430081

目的探索可持续行为设计的理论基础、发展现状及其设计策略的实现机制。方法通过文献回顾,梳理了行为改变的理论基础,分析了“为行为改变而设计”的理论与方法的研究现状,讨论了可持续行为设计策略,最后对相关案例进行了归纳、梳理。结... 详细信息

目的探索可持续行为设计的理论基础、发展现状及其设计策略的实现机制。方法通过文献回顾,梳理了行为改变的理论基础,分析了“为行为改变而设计”的理论与方法的研究现状,讨论了可持续行为设计策略,最后对相关案例进行了归纳、梳理。结果明晰了可持续行为设计的理论基础、研究现状和设计策略,提出了可持续行为设计策略下可视化、游戏化和情境计算等说服技术的实现机制。结论可持续行为设计经过多年发展和研究,具备扎实的理论基础,形成了系统的、层次分明的设计策略。在可视化、游戏化、情境计算等新技术的加持下,可持续行为设计策略的实现机制正日渐完善。未来还应重视社会对个体行为改变的影响以及对可持续性指标的测量。

关键词：可持续行为设计工业设计说服技术生态可视化游戏化设计

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机电装备全工作域能效运维的难点与挑战

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机械工程学报 2024年第23期60卷 354-364页

作者：段荣江志刚张华龚青山李明遥武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室武汉430081 武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室武汉430081 武汉科技大学绿色制造工程研究院武汉430081 湖北汽车工业学院机械工程学院十堰442002

随着我国高能效机电装备的规模化应用与能效约束的持续加强,提升装备的专业化节能运维服务能力,保障装备的各工作单元在其各工况场景的全工作域运行中充分释放自身能效潜力,是我国工业能效全面提升进程中迫切需要解决的关键问题。然而,... 详细信息

随着我国高能效机电装备的规模化应用与能效约束的持续加强,提升装备的专业化节能运维服务能力,保障装备的各工作单元在其各工况场景的全工作域运行中充分释放自身能效潜力,是我国工业能效全面提升进程中迫切需要解决的关键问题。然而,影响装备能效损失的内外因素众多,且深度耦合在装备全工作空间域的不同工作单元内及其全工作时间域的多工况场景中,致使能效运维的过程与目标难以有效控制,全工作域能效运维实施困难。为此,通过分析机电装备全工作域低能效服役的起因,探索全工作域能效运维的问题特征,明确影响工程实践的关键科学难题;进而详细综述机电装备的全工作域能效损失分析与调控因子识别、全工作域能效运维过程模型构建、全工作域多目标能效运维优化三大难题的代表性研究进展,讨论当前的研究现状与研究面临的主要挑战;从而给出全工作域能效运维的研究层次及其研究重点。

关键词：节能服务能效运维能效损失全工作域机电装备

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