单产品物流网络系统的联合决策模型

考虑全球制造环境下单产品在多个供应商和多个用户之间的联合物流决策问题,包括供应商指定的生产任务、生产批量、供应商和用户之间的年运输量和订货批量.联合决策过程可以看作是两层决策,其中第一层是供应商指定的生产任务和生产批量的联合决策(APLS),第二层是运输和订货批量的联合决策(TOQ).因此,提出了基于两层分解的启发式算法来求解这样的联合决策模型(JDM).结合实际例子对模型和算法进行了仿真分析,结果证明了基于两层分解的启发式算法的有效性.

冷喷涂增材制造技术应用研究进展

冷喷涂增材制造(CSAM)技术作为一种新兴的快速增材制造技术,凭借其独特的“气动加速-固态沉积”的工艺特性,以及增材效率高、成形尺寸规模不受限等应用优势,已逐渐成为金属增材制造领域的新热点。通过将CSAM技术与包括选区激光熔化(SLM)、选区电子束熔化(SEBM)、电弧熔丝沉积(WAAM)、激光金属直接成形(LMDF)以及搅拌摩擦增材制造(FSAM)在内的几种典型金属增材制造技术,进行了制造效率及成本、成形尺寸规模、成形精度、产品机械性能及工艺适用材料等方面的分析对比,并总结了CSAM在当下增材制造应用中的优势和不足。基于改善CSAM目前存在成形质量欠佳、复杂结构成形能力不足等问题,重点综述了近年来关于CSAM工艺研究、喷涂部件改良以及喷涂策略创新三方面的相关研究进展。此外,针对CSAM技术现阶段在旋转增材成形、自由增材成形、损伤修复及再制造等方面的具体应用情况进行总结与讨论。最后,提出了CSAM目前面临的挑战和潜在的发展方向并强调了其在快速增材制造方面的应用价值及意义。

基于前景对象检测和回归的视频异常检测方法

视频异常检测在智能安防领域具有广泛的应用.基于生成模型的方法以其强大的生成能力受到学术界广泛关注.然而,这类方法通常涉及较多的参数,且往往依赖于大量的训练数据,这限制了其在实际应用场景中的适用性.本文提出了一种基于前景对象检测和回归的视频异常检测方法(FODR-VAD).首先,利用目标检测器检测前景对象并构建以对象为中心的时空立方体.其次,采用随机乱序的方法构造伪异常数据.最后,将单分类视频异常检测问题转换为回归任务,在有监督学习范式下优化特征表示.在模型训练参数量小于1 M,使用不到一半训练集的前提下,所提出的方法在UCSD Ped2、CUHK Avenue和ShanghaiTech数据集上的Micro-AUC分别是99.09%、88.16%和78.47%.结果表明,所提出方法在保证较高异常检测能力的同时,可显著降低对训练数据的需求量.

自由曲面光学虚拟制造与检测系统的探讨

自由曲面光学产品设计、制造与检测的工艺流程,通常采取试凑法逐次逼近。由于加工-检测-再加工,循环往复,既费时,成本又高,产生了瓶颈问题。为了解决此弊端,本文运用虚拟制造技术,提出光学虚拟制造的基本构想,即虚拟制造系统结构模型,给出光学系统虚拟原型的构成和光学系统成像质量虚拟检测系统的构成,讨论光学成像质量的仿真检测以及敏度分析方法。研究结果表明:运用虚拟制造与检测技术,可缩短研发周期,降低成本,优化工艺并提高产品质量。

基于大语言模型的人机交互移动检测机器人导航方法

在工业制造领域,移动机器人的广泛应用已成为提高作业安全和效率的关键。然而,现有的机器人系统只能完成预定义的导航任务,无法适应非结构化场景。为了突破这一瓶颈,提出一种基于大语言模型(LLM)的人机交互移动检测机器人导航方法,可代替操作人员进入工业环境中的危险区域进行检测,并且可以根据人类自然语言指令完成复杂的导航任务。首先,通过高分辨率网络(HRNet)模型进行场景语义分割,并在点云融合阶段将语义分割结果渲染到重建的三维场景网格模型中,得到三维语义地图;然后利用大语言模型让机器人可以理解人类的自然语言指令,并根据创建的三维语义地图生成Python代码控制机器人完成导航任务。最后,通过一系列非结构化场景下的实验验证了该系统的有效性。

光学微结构的超精密加工技术

微结构光学元件在光电产品及光通讯产品中的应用日益广泛.采用多轴超精密机床加工光学微结构,可达到亚微米级形状精度和纳米级表面光洁度的高精度水平.详细介绍了光学自由曲面及光学微结构的超精密加工技术,并开发了适合超精加工微型槽和微透镜列阵的刀具轨迹自动生成软件.

自由曲面光学的超精密加工技术及其应用

突破传统光学成像系统设计理论和方法,将自由曲面引入光学成像系统中,极大地提高了系统的成像质量和能量的传输效率;采用先进数控超精密制造技术加工自由曲面光学元件,解决了自由曲面光学元件加工的技术瓶颈。开发了自由曲面控制网格的节点矢量的精确计算方法,以及多轴超精密数控加工光学自由曲面的自动编程及其刀具轨迹仿真系统,建立了自由曲面三维拓扑预测模型与优化系统,研发了多个自由曲面测量及评估方法,并搭建了自由曲面光学设计、加工、测试一体化的集成平台。上述核心技术有助解决国际上对复杂自由曲面光学元件在超精密加工及纳米级表面测量中的关键技术难题。研究成果推动了超精密加工及纳米测量领域内的技术进步。

自由曲面光学元件的设计、加工及面形测量的集成制造技术

针对自由曲面光学组件的超精密制造这门崭新技术,开发出从自由曲面光学设计、CAD连续数据转化、自由曲面模型重构、多轴加工仿真与切削优化、加工误差补偿到自由曲面面形测量的集成制造信息平台。所开发的集成技术,能有效减少在同类多轴机床编写复杂数控程序的时间,优化加工条件与切削策略,针对不同类型的自由曲面光学零件的主工艺,进行数字化仿真,避免昂贵的反复试切试验,以及提高产品的面形精度。并通过一系列的试验来验证该集成平台的稳定性和有效性。

微结构光学元件快速伺服刀架加工技术研究

微结构光学元件是一种微小的拓扑元件,通常分为微沟槽列阵、锥形列阵以及微透镜列阵等,这些微结构光学元件能在一些手持装置(例如手机)的平板显示器上得到先进的光学应用.由于产品微型化的需求越来越紧迫,传统的刻蚀方法不再适用于加工高质量的光学微结构产品,为此,提出了一种新型的加工高质量光学微结构元件的技术,该技术以快速伺服刀架加工系统为基础,并结合新开发的刀具轨迹生成器,该刀具路径生成器主要是针对快速伺服刀架加工系统而开发的,它可以根据光学微结构元件的设计直接生成加工所需的刀具轨迹,而不需要进行任何的后续处理,最后,通过加工实例证明了上述加工系统的可行性并得到了符合要求的加工效果。

用于手机背光模组的轮廓渐变V-槽形自由曲面结构的新颖设计

目前,市场上流行的手机背光源的导光板基本上为单面网点(球型微透镜阵列)的结构。文章介绍了一种新型手机用导光板的设计,其采用一面为网点结构,另一面为轮廓渐变的V槽形结构的自由曲面,以使导光板的配光更加合理。模拟结果显示,导光板照度比单面网点的导光板要高出1倍左右。采用这样的结构,背光模组中至少可以少用一层3M公司的增亮膜(棱镜膜),使背光模组的成本有效降低。

自由曲面的LED路灯透镜的设计

LED的二次光学元件设计对LED路灯的配光及光学输出效率至关重要。良好的道路照明要求LED路灯的配光为长方形的光型,路灯发出的所有光刚刚可以覆盖住马路,而马路之外的光污染几乎为零。非对称自由曲面二次光学元件的采用可以使LED路灯的长方形配光直接在单个LED模组上完成。整体路灯只需要将这些LED模组阵列按照相同方向简单地排列即可,从而可以简化路灯机构、散热及控制电源的设计。介绍了LED路灯的光学设计,及一种用于LED路灯的自由曲面二次光学透镜的设计方法。

光学自由曲面的超精密加工技术及应用

光学自由曲面是指非对称性、不规则、不适合用统一的光学方程式来描述的光学曲面。自由曲面光学元件在光电产品及光通讯产品中的应用日益广泛。采用多轴超精密金刚石机床加工光学自由曲面 ,可达到亚微米级形状精度和纳米级表面粗糙的高精度水平。文章介绍了光学自由曲面的超精密加工技术及其在光电产品领域的应用 。

原位反应合成金属间化合物激光合金化层的组织及抗磨性能

以近等原子比的NiTi合金粉末为原料,利用连续波高功率Nd-YAG激光器在6061Al合金表面制备了Ni-Al和Ti-Al金属间化合物改性层,采用扫描电子显微镜、X射线能谱仪、X射线衍射仪、显微硬度计及摩擦磨损试验机分析了合金化层的组织形貌、结构、成分、硬度分布及磨损性能.研究结果表明,该激光表面改性层主要由Ni3Al和TiAl3金属间化合物组成;采用合适的保护措施和激光处理工艺参数,可控制改性层产生孔洞和裂纹倾向,从而获得与基体具有良好冶金结合的致密金属间化合物合金激光改性层;与此同时,Ni-Al和Ti-Al金属间化合物改性层可有效地改善铝合金的抗磨性能.

LED路灯透镜的二次光学设计介绍

LED的二次光学元件设计对LED路灯的配光及光学输出效率至关重要。良好的道路照明要求LED路灯的配光为长方形的光型,路灯发出的所有光刚刚可以覆盖住马路,而马路之外的光污染几乎为零。非对称自由曲面二次光学元件的采用可以使LED路灯的长方形配光直接在单个LED模组上实现。整体路灯只需要将这些LED模组阵列按照相同方向排列即可,从而可以简化路灯机构、散热及控制电源的设计。本文介绍了LED路灯的二次光学设计,及一种用于LED路灯的自由曲面二次光学透镜的设计方法。

6061铝合金表面激光熔覆温度场的模拟与验证

根据激光熔覆的特点,建立了移动激光高斯热源作用下三维激光熔覆温度场的计算模型,利用有限元软件ANSYS对温度场分布进行了动态模拟。结果表明,激光熔覆温度场模拟等温线呈椭圆形,在移动热源的前方等温线密集,温度梯度较大,热源后方的等温线稀疏,温度梯度较小。采用高功率连续波Nd:YAG激光在6061铝合金表面激光熔覆SiC陶瓷粉末,形成SiCp/Al金属基复合材料改性层,熔覆层除含有Al,SiC之外,还含有少量的Al4C3,Al4SiC4相,通过熔覆层组织形貌观察及相结构分析验证了模拟结果的准确性和可靠性,为陶瓷—金属基复合材料激光熔覆工艺参数的优化提供了理论依据。

超精密抛光自由曲面光学的表面生成

超精密抛光是一种新兴的用于制造高精度、高品质的自由曲面光学加工技术。该技术可突破其他自由曲面加工技术的限制,如飞刀铣削和快刀伺服加工的低效、非铁材料的局限等。然而,对超精密抛光中表面生成机理的理解,目前还不完善。探讨了超精密抛光过程中加工策略对表面生成的影响,进行了一系列抛光实验。研究结果表明:抛光表面的质量很大程度上依赖于加工过程条件及抛光策略的适当选择。抛光加工不仅可用于去除其他加工方式所产生的不利性刀纹,还可以产生功能性应用的结构性表面。该研究结果为深入理解超精密抛光自由曲面光学的表面生成机理,以及优化超精密抛光的表面质量,提供了重要依据和方法。

激光表面改性对NiTi形状记忆合金腐蚀行为的影响

采用连续波Nd:YAG固体激光,在NiTi形状记忆合金表面制备出表面致密、无孔洞和裂纹的氮化层,测试了这种激光改性层在37℃模拟人体体液Hank's溶液中的电化学阳极极化曲线和交流阻抗谱,研究了改性层的腐蚀行为．结果表明,NiTi合金氮化层的腐蚀电位和击穿电位正移,反应转移电阻明显提高,而腐蚀电流及界面电容下降．这说明激光气体氮化有效地改善了NiTi形状记忆合金在模拟人体体液中的电化学抗腐蚀性能．

6061铝合金表面激光熔覆温度场的仿真模拟

利用连续波Nd:YAG固体激光在6061铝合金表面激光熔覆SiC陶瓷粉末,采用ANSYS有限元软件对6061铝合金激光熔覆过程中热量传递及温度场分布进行模拟,在分析过程中采用三维单元,并考虑了材料热物性的非线性及对流和辐射的边界条件,建立了有限元模型,得出了熔覆过程中试样表面的温度分布模拟图.结果表明,温度场模拟等温线呈椭圆形,在移动热源的前方等温线密集,温度梯度较大,热源后方的等温线稀疏,温度梯度较小,熔池内最高温度与激光扫描速度、光斑半径均成反比,与激光功率成正比.模拟结果为陶瓷-金属基复合材料激光熔覆工艺参数的优化提供了理论依据.

自由曲面光学透镜注射成型误差因素研究

自由曲面光学透镜注射成型误差对其光学性能将产生直接影响。注射成型过程中,注射工艺参数组合的优劣,直接影响成型误差的大小。为了获得高精密度的光学元件,就热塑性塑料的注射温度、模具温度、注射压力、保压压力及保压时间等主要工艺参数,对注射成型误差的影响进行综合研究,并且进行了实验验证。研究结果表明:适当提高注射温度与模具温度,同时采用高压注射、高压保压以及快速保压工艺,可显著降低注塑工件的体积收缩率,显著提高面形精密度,其光学表面面形误差小于0.1μm。可为注射工艺设计提供合理的依据。

H13钢表面激光熔覆NiFeBSi-Si_3N_4合金的组织及腐蚀性能

利用连续波CO2激光器分别在H13钢表面激光熔覆N iFeBSi-Si3N4和N iFeBSi合金,考察了Si3N4对N iFeB-Si合金组织及腐蚀性能的影响。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪及动电位极化技术对熔覆层的组织及腐蚀性能进行研究。结果表明,N iFeBSi-Si3N4合金激光熔覆层与H13钢基体形成了良好的冶金结合,改性层呈细密的枝晶状组织,无孔洞裂纹等缺陷。与N iFeBSi合金相比,N iFeBSi-Si3N4合金激光改性层在工业用脱膜剂介质中腐蚀电位正移,腐蚀电流密度下降,抗孔蚀能力提高。