TPMS骨组织多孔结构参数化设计方法研究

三周期极小曲面(Triply Periodic Minimal Surface,TPMS)曲率为零,具有相连通的高孔隙率结构,能够更好地适应细胞增长、营养物输送和代谢物排出。基于传统CAD的TPMS多孔结构设计,孔隙率、孔径大小与TPMS曲面参数未建立明确的对应关系,设计缺乏灵活性。通过探究阈值和周期对孔隙率的影响关系,提出一种TPMS多孔结构参数化设计方法。基于TPMS设计孔单元,研究发现阈值与孔隙率基本呈线性关系,周期与孔隙率无关,但周期的改变会显著影响模型的孔径大小。由此将阈值和周期作为参数化设计的主要参数输入,可自动生成孔隙率和孔径大小可控的多孔结构。该方法实现于Rhinoceros的Grasshopper(GH)插件,并进行实例验证。

SLA打印制备融合TPMS氧化铝陶瓷支架结构优化设计研究

三周期最小表面(TPMS)结构具有优异的力学性能与生物医学性能,设计制造合适的TPMS骨支架结构能为骨修复、骨替代、骨愈合的临床治疗提供可能。本文基于人体骨组织结构参数分别设计了以P、G、D三种类型为主的TPMS支架及其不同融合系数K值影响下的融合TPMS支架,采用紫外立体光刻技术(SLA)打印制备了陶瓷生坯,通过脱脂与烧结后处理获得了成型氧化铝陶瓷支架,并对支架模型与成型陶瓷试样分别进行了有限元仿真与实验测试。结果表明:1)陶瓷支架具有相对光滑的表面与较高的成型精度,其整体形态与设计模型基本一致,侧面比顶面稍显粗糙。2)与单类型结构相比,融合TPMS结构支架表现出较好的抗压强度与应力分布。其中,当融合系数K=4时,P与G结构融合支架支架的力学性能最优,抗压强度为71.72 MPa,最大应力与平均应力分别为141.90和13.214 MPa;3)融合结构的渗透性均弱于单类型结构,且不同融合系数K值的结构支架渗透性也不同,结合数值模拟与实验数据,当融合系数K=1、2时,P与G结构、P与D结构融合支架渗透性表现较好。综上,当融合系数K=1时,P与G结构融合支架同时具备较优的力学性能和渗透性,适合作为人体骨支架结构类型。

TPM精益设备管理创新实践

对精益设备管理方法进行了介绍,针对设备点检、备件管理等存在粗放管理问题,提出了TPM(全员生产维护)精益设备管理方法,即推进专业维修模块、推进生产现场备件优化管理等方法。实行TPM后,提升了设备效能,高炉长周期稳定运行达11个月,烧结机长周期稳定运行90天,降低了设备运行成本。

基于Merkle树的TPM单一密钥撤销

可信平台模块(Trusted Platform Module,TPM)内部存储空间有限,TPM生成的密钥绝大部分并不会存储于较为安全的TPM内部,而是经过父密钥加密之后再存储于外部存储空间,不完全受TPM控制.在单一密钥无效的情况下,TPM1.2和TPM2.0规范中未提供相关命令来撤销该密钥,只提供了撤销所有密钥的命令,这在多数情况下不方便且降低了TPM的可用性.但是如果不撤销该无效的密钥,攻击者可能会将其加载到TPM中使用,会带来安全隐患.因此,本文基于Merkle树提出了一种能进行单一密钥撤销的密钥管理方案.通过构建动态或者静态Merkle树的方式,将TPM生成的密钥链接到树的叶结点进行密钥管理,在需要的时候可撤销单一无效密钥而不会影响其他有效密钥的正常使用.与基于黑白名单撤销TPM密钥的方案相比,在本文方案中,TPM内部仅需额外保存树的根结点,其余结点存储于TPM的外部,该方案的开销与树能管理的密钥数成对数关系,而黑白名单方案的开销则与被撤销密钥或者未被撤销密钥数量成线性关系;与基于变色龙散列函数构建树来撤销TPM密钥的方案相比,本文的方案更加简便,降低了计算的复杂性.本文基于TPM2.0模拟器构建了一个原型系统,经测试达到了预期目标,具备较好的实用性.

宽相对密度范围TPMS结构材料等效弹性模量研究

在宽相对密度范围内,为研究结构参数和相对密度对于TPMS结构材料(即胞元结构)的几何特征和等效弹性模量的影响,针对4种典型的TPMS结构材料,建立三维数字模型,进行单轴压缩试验与有限元模拟。结果表明:结构参数不仅可以直接调控其胞元结构的几何特征,也可以通过相对密度作为中间变量,间接调控结构材料的等效弹性模量;等效弹性模量与相对密度随着结构参数的增加而增加,并在开闭孔转换的位置附近发生一定变化。研究结果可为TPMS结构材料的设计与应用提供指导与依据。

复杂外形约束下的多形态特征TPMS微通道设计方法

对复杂外形约束下的三周期极小曲面(triply periodic minimal surface,TPMS)微通道结构,提出一种基于共形映射的多形态特征设计方法。首先,将自由曲面边界映射至平面,在二维参数域上进行通道拓扑结构设计;然后,提出一种基于环的Beta生长算法,实现多种TPMS形态特征的平滑过渡;最后,将在二维参数域上设计的微通道结构逆映射至自由曲面约束下的三维空间,完成设计。实例分析表明,采用本文方法设计的微通道结构对复杂曲面边界具有较好的适应能力,能实现内部形态特征设计目标。

基于TPM思想的设备全生命周期管理平台的开发与实现

为解决传统手段已无法满足大制造背景下企业的设备管理维护重任,全员生产维护思想难以推广及落地应用的问题,借助计算机技术、融合大数据与物联网技术等数字化手段,基于TPM思想,以全流程、全系统、全员参与管理的观点和共享理念,开发设备全生命周期管理平台,实现设备监控、运维管理、故障处理辅助决策、知识管理的一台份全流程管理。创新性提出和构筑备件云仓库架构,实现公司内各部门、供应商、合作企业等多维度连通一体的备件管理云平台。构建该设备管理平台的真正意义是把TPM思想落实应用到设备的全生命周期管理,实现全面、高效的数字化设备管理。

TPM设备在纺织设备管理中的应用研究

对于纺织企业来说,纺织设备是影响企业生产制造、经营发展的重要因素,如何加强设备管理、提高纺织设备运转效率已然成为相关行业主要关注的问题。运用全员生产维护(TPM)理念优化纺织设备管理,对于提高管理质量、促进企业高效发展、增强行业竞争力具有较为关键的现实意义。基于此,文章从实际情况出发,首先阐述了TPM相关内容,其次明确了企业在纺织设备管理方面存在的问题以及成因,最后有针对性地提出了TPM设备在纺织设备管理中的应用策略,以期为企业优化纺织设备管理提供助力。

TPM管理模式在手术室设备管理中的应用研究

目的在手术室开展手术器械的存放和维护管理可降低手术室误计数和故障的风险。为强化手术室器械设备管理,本研究评估了TPM管理模式在手术室器械设备管理中的应用效果。方法选取2020年3月-2021年2月在骨科行手术治疗的患者217例为对照组,在手术室器械设备管理中施行传统的设备管理模式;选取2021年3月-2022年2月在骨科行手术治疗的患者226例为干预组,在手术室器械设备管理中施行基于TPM管理系统的设备管理模式;比较两组管理方式的准备术中设备所需时间、护士对医疗器械设备的使用考核情况、器械设备故障发生率及器械设备维修费用情况。结果干预组准备术中器械设备所需时间短于对照组(P<0.001),且护士对医疗器械设备的使用考核情况显著高于对照组(P<0.001);干预组的器械设备故障发生率显著低于对照组(P<0.001),器械设备维修费用低于对照组。结论TPM管理模式应用于手术室器械设备管理中,可显著提升护士在术前准备及术中使用的正确率,同时在日常维护中更具有实用性,有效降低了器械设备故障发生率及维修费用,值得在临床进行推广。

可实现自主配置的新型TPMS设计

针对前装直接式TPMS应用中轮胎传感器与胎压接收器匹配存在时间地点受限、便利性差、成本高等问题,提出一种可实现自主配置的新型TPMS设计方案.该方案一方面将轮胎传感器低频触发驱动电路集成到RKE钥匙中,实现各轮胎传感器ID的便利自主配置;另一方面优化射频链路并采用双模无线收发器MAX7032分时接收轮胎传感器和遥控钥匙发出的信号,解码输出的胎压数据通过CAN总线传送到汽车组合仪表进行显示,解码输出的按键控制指令通过CAN总线传送到车身控制器完成车门车窗的驱动控制.测试结果表明,双模无线收发器在曼彻斯特编码速率为2 kbps、频移50 kHz时,FSK接收灵敏度约为-107 dBm,达到了设计要求.

一种应用于胎压监测的自供电系统研究

设计与制作了一种用于胎压监测的自供电系统,主要利用压电-光电复合能量收集装置及相匹配的能量管理与存储电路采集轮胎转动的机械能和自然界光能。实验测试表明:光电能量收集器在弱光环境下输出功率最低327μW,压电能量收集器在正常车速情况下平均输出功率为452μW,而复合能量输出平均功率达到1.32 mW。同时对胎压监测系统进行功耗分析,从能量收支平衡的角度验证监测系统10 s钟工作一次的可行性,利用轮胎转动的机械能与太阳能复合互补供电的胎压监测系统可长期自我维持,无需额外电池或备用电源,具有一定的应用参考价值。

TPMS胎压检测系统介绍及工厂实施方案

TPMS(Tire Pressure Monitoring System)作为一种轮胎压力监测系统,可以进行轮胎压力和温度等状态的监测和异常情况的报警,提醒驾驶人及时处理,提高汽车驾驶的安全性、经济性和舒适性,是智能轮胎技术的一个非常重要的应用。本文从TPMS类型、胎压传感器信号解析、工厂标定环境要求三个方面展开分析,目的为TPMS在工厂内标定提供一个较为理想的实施方案。

啤酒饮料行业包装车间开展TPM管理模式的研究

在全国企业劳动力缩减优化的背景下,通过有效推动设备管理全员生产维修(TPM)活动,以生产线OEE作为评估依据,探讨TPM管理模式在啤酒饮料行业包装车间设备管理中的应用价值。传统TPM管理方法从管理层实施方法到员工落实方案的过程中,存在这一定弊端,因此,本文通过在传统TPM管理方法的基础上融合自主管理方案,同时创建传统TPM管理方案和自主型TPM管理方案两条生产线,以OEE作为判定标准进行对比。最终发现,自主化TPM管理模式相较传统TPM管理模式可以有效地缩短停机时间,较少效率的损失,在提高设备利用率和生产效率的同时保证产品质量,具有良好的推广和研究价值。

TPMS检测设备通过率提升的研究及应用

本文针对汽车生产制造过程中,TPMS检测设备现场检测通过率低的问题,分析测试过程中的问题现象及原因,提出TPMS检测设备的工艺测试流程优化方案,将通过率提升至99%以上,有效提高现场生产效率及线体一次通过率,可为TPMS检测设备方案规划、工艺流程制定、现场安调及问题解决提供借鉴和参考。

企业推行设备TPM活动的方法步骤

设备全员生产维护管理(设备TPM)对提高设备运行效率和降低生产成本具有重要意义,文章旨在通过在A企业中推行设备TPM的实践经验总结出一套企业推行设备TPM活动的方法步骤,以提升企业设备生产效能和员工技能。文章采用实地调研的方法,通过数据分析,系统梳理了设备TPM活动推行的主要问题和难点。实践结果显示,企业推行TPM活动能够有效降低设备备品备件库存金额,减少设备故障停机时间,从而减少设备平均维修时间。

基于改进型树型奇偶机的密钥交换研究

提出了一种基于改进型树型奇偶机的密钥交换方法。利用伪随机数产生器为通信双方产生共同的输入向量,降低网络同步所需的数据量;使用基于滑动窗口的学习规则来动态改变学习率,降低同步次数;并且进一步提出基于背包算法和深度优先搜索遍历算法的高效输入序列生成方法,增大正向学习概率加快同步速度。仿真实验结果表明,改进模型的通信数据量下降了60%以上,同步时间显著下降。

基于改进自适应IMM算法的高速列车组合定位

针对列车高精度定位问题,该文提出基于改进自适应交互多模型(IMM)的高速列车高精度组合定位方法。首先,根据列车定位需求和各传感器特点,设计了卫星接收器、轮轴测速传感器、测速雷达以及单轴陀螺仪4种传感器的组合定位方案。然后,针对IMM融合滤波算法因先验信息不准导致固定参数设置不当的问题,引入Sage-Husa自适应滤波和转移概率矩阵(TPM)自适应更新集成为自适应IMM算法。针对多模型切换的滞后问题,利用子模型似然函数值能快速反映模型变化趋势的特点,将似然函数值设为判定标志,并引入判定窗对TPM矩阵元素进行修正,有效提升了模型的切换速度。最后,基于改进自适应IMM算法对4种传感器定位信息进行融合滤波,实现高速列车的高精度组合定位。仿真结果表明:改进后的算法相比其他自适应IMM算法提升定位精度1.6%~14.7%,并且能通过提高模型间切换速度来有效降低位置误差峰值,同时具备较好的抗噪性能。

一种商用车多轮胎压系统生产管控应用管理办法

文章简要介绍一种新型商用车多轮胎压生产装配方式,运用信息化、数字化技术,大大提高生产效率,保障售后维修中的数据同步,杜绝人为导致的维修问题。

力学超结构设计方法研究进展

力学超结构是具有超常力学性能的人工设计结构,其独特属性主要来自特殊设计的代表性单元的拓扑结构,其数学基础、超常特性、工程制造、多功能集成与应用近年来受到广泛关注.为优化力学超结构设计流程、确定未来趋势与潜在跨学科创新,该文聚焦力学超结构基本设计理念与研究进展,探讨了优化方向.首先,按照正向设计与逆向设计概念针对力学超结构设计方法进行分类;其次,针对正向设计分类型探讨周期性超结构、表面缺陷超结构与数学模型启发超结构设计方法的设计原理、适用领域与优化方向,针对逆向设计分析了各类优化算法与学习算法近年在力学超结构领域取得的进展与存在的问题;最后,对开放性问题与未来挑战进行了总结.

基于MTPM和DPM的多无人机协同广域目标搜索滚动时域决策

传统的协同搜索决策方法在目标引导和机间协同方面存在不足.研究建立了基于分布概率预测的目标概率图(Target probability map,TPM)初始化方法和基于贝叶斯准则的目标概率图动态更新方法,形成了修正目标概率图(Modified TPM,MTPM)及其运算机理.考虑对任务子区域进行可控回访,定义了数字信息素图(Digital pheromone map,DPM),建立了数字信息素图使用方法及更新机理.设计了基于MTPM和DPM的寻优指标,建立了基于滚动时域控制的协同搜索决策方法(MTPM-DPM-RHC method,MDR).仿真表明:1)MTPM能有效降低对目标的虚警率和漏检率;2)DPM能有效实现对任务区域可控回访;3)MDR方法的遍历能力、重访能力和目标搜索效率均优于已有方法.