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制造系统能量效率研究的现状及难点问题 被引量：19
1
作者 刘飞 刘培基 +2 位作者 李聪波 庹军波 蔡维 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1-11,共11页
制造业量大面广,能耗总量巨大;提升制造系统能量效率已成为各国制造业可持续发展的关键战略,国际上的研究非常活跃。为此,总结了制造系统能量效率(又称能效)的内涵,分析和概述了制造系统能量效率的研究现状;在此基础之上,总结了制造系... 制造业量大面广,能耗总量巨大;提升制造系统能量效率已成为各国制造业可持续发展的关键战略,国际上的研究非常活跃。为此,总结了制造系统能量效率(又称能效)的内涵,分析和概述了制造系统能量效率的研究现状;在此基础之上,总结了制造系统能量效率的研究内容,并提出由三类研究对象(能耗行业、能耗系统以及能耗组件)、四类基础理论或技术(能效建模、能效特性、能效评价和能效监控)、两类功能技术(制造系统运行能效优化技术和高能效制造系统建设技术)以及一个根本目标(提高制造系统运行能量效率)组成的制造系统能量效率研究内容体系框架;最后,考虑到离散制造系统能量效率问题的研究起步较晚、过去重视不够以及其复杂性等因素,分析和总结出了离散制造系统能量效率研究有待深化的五个难点问题,即离散制造系统能量效率建模问题、精细评价问题、产品能耗定额问题、高能效多目标优化问题和高能效机床设计问题。 展开更多
关键词 制造系统 能量效率 研究现状 体系结构 离散制造系统
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面向教学现实困境的工程制图对分课堂教学探究 被引量：7
2
作者 庹军波 杜彦斌 《中国现代教育装备》 2021年第15期135-136,146,共3页
在新工科建设、工程教育专业认证大浪潮等多背景下,针对工程制图原有教学存在的课时少与任务重的冲突、教学方法单一、作业繁重等现实困境,探索了对分课堂在工程制图课程的开展模式,包括面向徒手绘图能力培养、物体三维空间思维能力培... 在新工科建设、工程教育专业认证大浪潮等多背景下,针对工程制图原有教学存在的课时少与任务重的冲突、教学方法单一、作业繁重等现实困境,探索了对分课堂在工程制图课程的开展模式,包括面向徒手绘图能力培养、物体三维空间思维能力培养等方面的对分课堂,为工程制图的教学改革提供了宝贵经验。 展开更多
关键词 对分课堂 工程制图 教学改革 教学问题
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基于温度相似性评价的机床热误差重构模型
3
作者 徐凯 李喆裕 +2 位作者 李国龙 苗恩铭 庹军波 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期288-295,共8页
数据驱动方法广泛用于热误差建模,然而缺乏机理支撑的开环黑箱运行模式难以保证模型在新工况中的鲁棒性,模型极易失效。为进一步提升机床热误差模型的精度和稳定性,提出了一种基于温度相似性评价的机床热误差重构模型。通过对预测组温... 数据驱动方法广泛用于热误差建模,然而缺乏机理支撑的开环黑箱运行模式难以保证模型在新工况中的鲁棒性,模型极易失效。为进一步提升机床热误差模型的精度和稳定性,提出了一种基于温度相似性评价的机床热误差重构模型。通过对预测组温度均值向量与建模组温度均值向量的相似性评价,从原始建模批次中筛选出与预测组温度相似的特定批次,并基于偏最小二乘算法进行热误差模型重构。为验证重构模型的有效性,进行了累计31批次的热误差预测,结果表明重构模型在保证稳定性的前提下,可将预测结果的均方根误差均值进一步降低至2.2μm,相比常规的模糊聚类结合多元线性回归模型与偏最小二乘模型,预测精度可分别提高15%、35%,效果显著。方法对于评价数据驱动热误差模型的适用性,提高模型预测精度具有参考价值。 展开更多
关键词 相似性评价 重构模型 偏最小二乘算法 稳定性
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“新工科”环境下“机械制造技术基础”混合式教学探究 被引量：6
4
作者 庹军波 杜彦斌 李平 《科技与创新》 2021年第23期146-148,共3页
为面向教育部2017提出的“新工科”建设,国内工科高校开展教育教学改革已迫在眉睫,“机械制造技术基础”作为机械类专业的专业必修课,其课程教学改革亦不可避免。针对“机械制造技术基础”课程教学任务紧且内容多、课程内容与工程实际... 为面向教育部2017提出的“新工科”建设,国内工科高校开展教育教学改革已迫在眉睫,“机械制造技术基础”作为机械类专业的专业必修课,其课程教学改革亦不可避免。针对“机械制造技术基础”课程教学任务紧且内容多、课程内容与工程实际联系不紧密、学生工程能力培养不足等教学现状,提出了一种慕课和对分课堂相结合的混合式教学方法。该方法可有效解决传统教学方法中存在的一些不足,进而为将来“机械制造技术基础”教学改革提供宝贵经验。 展开更多
关键词 “机械制造技术基础” 对分课堂 慕课 混合式教学方法
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机床固有能量效率的内涵及其评价方法 被引量：6
5
作者 庹军波 刘飞 +2 位作者 张华 刘培基 蔡维 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期167-175,共9页
机床能量效率的评价是机床能效优化研究的基础。现有评价方法主要集中在机床加工过程的能量效率评价,对支持高能效机床设计的机床自身能量效率评价研究还存在不足和问题。为此,提出表征机床自身能量效率的机床固有能量效率新概念;它是... 机床能量效率的评价是机床能效优化研究的基础。现有评价方法主要集中在机床加工过程的能量效率评价,对支持高能效机床设计的机床自身能量效率评价研究还存在不足和问题。为此,提出表征机床自身能量效率的机床固有能量效率新概念;它是机床加工能力范围内的未来可能的所有加工过程的综合平均能量效率。分析了机床固有能量效率的内涵,提出了机床固有能量效率的有效描述法即虚拟工件法;建立由固有比能效率、固有能量利用率两个综合评价指标和待机功率、当量启动能耗、当量空载功率、当量附加载荷损耗系数四个单项指标构成的机床固有能量效率评价指标体系;基于虚拟工件法,进行上述机床固有能量效率综合评价指标的获取方法研究,实现了机床固有能量效率评价。应用案例研究验证了所提方法的可行性和实用性。该方法可为高能效机床的设计、新制造系统的设计与组建以及高能耗设备改造提供支持,从而提升机床使用生命周期全过程的综合能量效率。 展开更多
关键词 机床 固有能量效率 虚拟工件 能效评价
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一种数控切削机床运行能耗状态在线判别方法 被引量：6
6
作者 王超 刘飞 庹军波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第13期1620-1627,共8页
机床运行能耗状态由一系列的能耗状态节点和能耗过程构成。针对至今仍存在一些关键状态节点无法判别等问题,提出了一种数控机床运行能耗状态在线判别方法。该方法基于数控机床运行能耗状态和状态节点的系统分析,并综合机床功率信息和数... 机床运行能耗状态由一系列的能耗状态节点和能耗过程构成。针对至今仍存在一些关键状态节点无法判别等问题,提出了一种数控机床运行能耗状态在线判别方法。该方法基于数控机床运行能耗状态和状态节点的系统分析,并综合机床功率信息和数控系统通信信息,提出关键节点状态与过程状态在线判别方法,解决了切削加工开始、完成等关键节点和精加工状态判别等难题,从而实现了数控机床全部运行能耗状态的在线判别。在FANUC数控机床上进行的案例研究验证了该方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 数控机床 能耗状态 在线判别 状态节点
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面向低碳节能的FDM 3D打印轮廓路径规划
7
作者 庹军波 王晓 +1 位作者 张贤明 刘培基 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2023年第9期44-47,共4页
针对当前FDM3D打印切片过程中对轮廓路径的规划易陷入路径长度局部最优而导致能耗增加的问题,提出了一种面向低碳节能的轮廓路径规划方法。首先,根据FDM 3D打印多轮廓的打印顺序建立了轮廓路径的数学描述模型;然后,结合遗传算法收敛速... 针对当前FDM3D打印切片过程中对轮廓路径的规划易陷入路径长度局部最优而导致能耗增加的问题,提出了一种面向低碳节能的轮廓路径规划方法。首先,根据FDM 3D打印多轮廓的打印顺序建立了轮廓路径的数学描述模型;然后,结合遗传算法收敛速度快与模拟退火算法能够接受较差解的优势,建立了基于遗传模拟退火算法的轮廓路径规划方法,包括:确定各轮廓几何中心并将其视作算法的初始点集合,通过遗传模拟退火算法求解各轮廓几何中心的最优连接路径,基于该路径确立各轮廓的打印起始点等步骤;最后,文章通过案例研究验证了所提方法的可行性。 展开更多
关键词 FDM3D打印 低碳节能 路径规划 遗传模拟退火算法
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基于混合式教学和对分课堂的“工程制图”教学研究 被引量：4
8
作者 庹军波 梁强 《科技与创新》 2021年第16期137-139,共3页
在工程教育专业认证、"新工科"计划等多背景下,"工程制图"作为电气、自动化等非机类专业的必修技术基础课程,其教学模式改革已成为当前教学研究热点之一。针对非机类"工程制图"教学课时不足、内容缺乏专... 在工程教育专业认证、"新工科"计划等多背景下,"工程制图"作为电气、自动化等非机类专业的必修技术基础课程,其教学模式改革已成为当前教学研究热点之一。针对非机类"工程制图"教学课时不足、内容缺乏专业特色、教学模式单一等教学现状,提出了一种基于混合式教学和隔堂对分课堂的"工程制图"教学方法。该方法结合混合式教学和对分课堂的各自优势,可有效避免传统教学中模式单一易疲倦、注意力集中持续时间长等问题,进而为未来"工程制图"教学改革提供宝贵经验。 展开更多
关键词 混合式教学 对分课堂 “工程制图” 教学改革
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扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响
9
作者 朱琪 谢俊 +1 位作者 张威 庹军波 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期78-86,95,共10页
目的 研究扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响,获得抑制钢轨波磨的有效措施。方法 建立小半径曲线DTVI2扣件的轮轨系统有限元模型,对扣件系统进行实体化建模,考虑轨下垫板之间的接触情况,同时模拟扣件系统中弹条预紧作用。采用复特征... 目的 研究扣件参数对小半径曲线钢轨波磨的影响,获得抑制钢轨波磨的有效措施。方法 建立小半径曲线DTVI2扣件的轮轨系统有限元模型,对扣件系统进行实体化建模,考虑轨下垫板之间的接触情况,同时模拟扣件系统中弹条预紧作用。采用复特征值分析和瞬时动态分析研究轮轨系统的摩擦自激振动特性,并将预测结果与现场测试结果对比,揭示该区段钢轨波磨产生的原因。最后开展轨下垫板材料属性以及扣件结构参数的影响分析,获得其对钢轨波磨的影响。结果 轮轨间饱和蠕滑力引起轮轨系统发生频率为500Hz的不稳定振动,会导致波长为30 mm的钢轨波磨。轨下垫板杨氏模量在10~50 MPa区间,等效阻尼比先从-0.015 2减小到-0.016 9又增大到-0.014 2;阻尼系数在0~0.000 1区间内,等效阻尼比从-0.016 9增大到-0.010 2;轨下垫板泊松比的变化没有引起系统等效阻尼比发生明显的变化;扣件间距在575~675 mm区间内,等效阻尼比从-0.016 3降低到-0.019 0;等效阻尼比随着弹条预紧力的增大而增大。结论 选取合适的轨下垫板杨氏模量可以减轻由轮轨摩擦自激振动导致的钢轨波磨;提高阻尼系数对轮轨系统的自激振动具有较强的抑制作用;而轨下垫板的泊松比对钢轨波磨的影响较小;适当减小扣件间距可以略微降低钢轨波磨的产生趋势;增大弹簧预紧力可以抑制由轮轨系统摩擦自激振动导致的钢轨波磨。 展开更多
关键词 钢轨波磨 摩擦自激振动 扣件结构 弹条预紧力 数值仿真
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工业机器人能耗预测研究 被引量：3
10
作者 庹军波 彭秋媛 +1 位作者 张贤明 李聪波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第22期2727-2732,2740,共7页
针对工业机器人传统能耗预测方法存在的模型复杂、操作繁琐、测量成本高等问题,从机器人末端动作模式和运动轨迹角度出发,提出了一种基于元动作的工业机器人能耗预测方法。首先分析工业机器人静态和动态运行时的元动作和能耗特点,建立... 针对工业机器人传统能耗预测方法存在的模型复杂、操作繁琐、测量成本高等问题,从机器人末端动作模式和运动轨迹角度出发,提出了一种基于元动作的工业机器人能耗预测方法。首先分析工业机器人静态和动态运行时的元动作和能耗特点,建立轴移动、轴转动等动态元动作的能耗描述函数及静态元动作的能耗描述函数;然后基于所建元动作库对目标过程进行元动作分解,并构建各元动作的能耗计算模型;最后结合各元动作能耗描述函数和能耗计算模型,实现工业机器人目标过程的能耗预测。应用所提方法,只需事先测试元动作功率并构建能耗描述函数,就能通过分解目标过程实现能耗预测,具有较广阔的应用前景。 展开更多
关键词 工业机器人 能耗预测 运动轨迹 元动作
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