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本成果提出了基于零件批量加工數(shù)據(jù)分析的加工工藝與流程優(yōu)化，主要包括零件加工過程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測、基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策、基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證這四方面。以下是各方面具體對應(yīng)內(nèi)容： 1）零件加工過程的工藝數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法：在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法方面，搭建了軸類零件全流程加工工況數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集硬件平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對加工力、加工振動(dòng)、主軸電流等工況數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)在線獲取。 2）基于數(shù)據(jù)和機(jī)理模型相結(jié)合的零件加工精度預(yù)測：在航空薄壁件加工精度預(yù)測方面，對復(fù)雜曲面加工過程混合建模與全流程加工精度預(yù)測等理論開展了深入研究工作；建立了零件單工序/多工序加工精度預(yù)測混合驅(qū)動(dòng)模型，實(shí)現(xiàn)了加工精度的高效高精預(yù)測。 3）基于機(jī)器學(xué)習(xí)的零件加工工藝優(yōu)化與決策：在軸類零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策方面，圍繞隱馬爾可夫決策過程、遺傳算法等理論開展了理論研究工作，結(jié)合軸類零件加工過程開展了優(yōu)化工作；提出了加工參數(shù)自適應(yīng)調(diào)控聯(lián)合決策方法。 4）基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的零件批量加工工藝優(yōu)化方法驗(yàn)證：構(gòu)建加工數(shù)據(jù)庫1套，包含機(jī)床設(shè)備、加工刀具、加工參數(shù)、檢測數(shù)據(jù)等四種類型數(shù)據(jù)。開發(fā)全流程加工智能推理軟件1套（部署于中航發(fā)南方公司柔軸車間），實(shí)現(xiàn)航軸全流程質(zhì)量數(shù)據(jù)感知與工藝優(yōu)化，其中全流程誤差建模與分析模塊實(shí)現(xiàn)了端到端的零件加工質(zhì)量智能推理，可以用于工藝設(shè)計(jì)與現(xiàn)場預(yù)先感知，加工過程工藝數(shù)據(jù)挖掘模塊實(shí)現(xiàn)基于批量數(shù)據(jù)的多工序誤差流分析，實(shí)現(xiàn)后續(xù)工序加工誤差推理，加工過程工藝優(yōu)化與智能決策模塊實(shí)現(xiàn)了零件多工序加工質(zhì)量數(shù)據(jù)推理與給定期望指標(biāo)下的加工參數(shù)優(yōu)化。 圖1 本成果對應(yīng)功能結(jié)構(gòu)示意圖 【技術(shù)優(yōu)勢】 圍繞航空領(lǐng)域制造的加工質(zhì)量問題，開展基于制造過程數(shù)據(jù)的工藝全流程智能決策技術(shù)與系統(tǒng)的研發(fā)，初步實(shí)現(xiàn)工藝與制造過程的智能控制。在數(shù)據(jù)挖掘與機(jī)器學(xué)習(xí)算法、航空薄壁件加工精度預(yù)測、軸類零件全流程加工工藝優(yōu)化與決策、零件全流程加工質(zhì)量智能推理與優(yōu)化、智能加工產(chǎn)線智能決策技術(shù)應(yīng)用與推廣等多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)了突破，具有顯著的理論價(jià)值與應(yīng)用價(jià)值。 規(guī)范制定方面，研究了薄壁件加工誤差產(chǎn)生的深層機(jī)理，構(gòu)建了批量零件加工過程中誤差傳遞的理論模型，探究了機(jī)床、夾具、刀具、加工參數(shù)全方位、多層次的因素對于零件加工誤差產(chǎn)生的影響規(guī)律，提出了零件加工工藝與流程優(yōu)化策略，形成制定面向航空發(fā)動(dòng)機(jī)大長徑比軸類零件的決策規(guī)范，規(guī)定軸類零件全流程加工過程中機(jī)床、刀具、裝夾、加工參數(shù)四個(gè)方面的具體要求。通過中國航發(fā)南方工業(yè)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系管理系統(tǒng)制定、修改、審批，形成《航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類零件加工工藝優(yōu)化與決策技術(shù)規(guī)范Q/2B 1586—2022》。 軟件開發(fā)方面，將上述理論成果進(jìn)行高度集成，開發(fā)了零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件（MIO軟件）。軟件集成了四大功能模塊，包括加工工藝數(shù)據(jù)庫、全流程誤差建模與分析、加工過程工藝數(shù)據(jù)挖掘、加工工藝優(yōu)化與智能決策。相關(guān)知識(shí)與優(yōu)化規(guī)則形成權(quán)。全流程加工智能推理優(yōu)化軟件以及知識(shí)庫軟件通過第三方測評，測評機(jī)構(gòu)具備MA與CNAS認(rèn)證資質(zhì)，最終形成《零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件第三方測試報(bào)告》、《智能加工產(chǎn)線工藝全流程智能決策工藝知識(shí)庫軟件第三方測試報(bào)告》。 應(yīng)用驗(yàn)證方面，結(jié)合航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造具體需求，將相關(guān)成果應(yīng)用到某型號航空發(fā)動(dòng)機(jī)軸類零件（動(dòng)力渦輪傳動(dòng)軸）加工生產(chǎn)中。將零件全流程加工智能推理優(yōu)化軟件部署在航軸加工車間，在驗(yàn)證產(chǎn)品的加工設(shè)備上部署了數(shù)據(jù)采集裝置，實(shí)時(shí)采集加工過程數(shù)據(jù)，集成企業(yè)工藝資源數(shù)據(jù)庫和產(chǎn)品數(shù)字化檢測系統(tǒng)，獲取機(jī)床、夾具、刀具、產(chǎn)品質(zhì)量等信息，構(gòu)建了加工工藝數(shù)據(jù)庫，開展了航軸加工工藝分析、現(xiàn)場加工質(zhì)量預(yù)先感知、加工工藝與流程優(yōu)化、現(xiàn)場實(shí)際加工驗(yàn)證等工作。通過南方公司現(xiàn)場應(yīng)用驗(yàn)證，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年優(yōu)化前，次品率為8.38%；2021年6月至2022年5月優(yōu)化后，次品率為3.81%）。相關(guān)應(yīng)用驗(yàn)證通過了中國航發(fā)南方公司的效果認(rèn)定，并形成用戶報(bào)告。 【技術(shù)指標(biāo)】 1）采用機(jī)理模型/有限元仿真技術(shù)獲取切削力/熱/柔度/加工誤差數(shù)據(jù)集，構(gòu)建代理模型實(shí)現(xiàn)了切削過程的毫秒級預(yù)測，切削過程關(guān)鍵物理量的預(yù)測時(shí)間優(yōu)于10毫秒。 2）建立了機(jī)理模型與小樣本工況數(shù)據(jù)混合驅(qū)動(dòng)的預(yù)測模型不確定分析與量化模型，提出了貝葉斯框架下的不確定校準(zhǔn)方法，實(shí)現(xiàn)了加工誤差快速（毫秒級）精準(zhǔn)（偏差小于5微米）預(yù)測。 3）提出了航軸加工質(zhì)量狀態(tài)估計(jì)方法，建立了現(xiàn)場多源數(shù)據(jù)信息串聯(lián)模型，基于隱馬爾科夫的決策模型，實(shí)現(xiàn)工序間感知平均誤差控制在9.21%內(nèi)。 4）建立了加工次品率與加工參數(shù)約束集間雙向映射互通模型，首次提出了基于隱馬爾科夫模型與遺傳算法的聯(lián)合決策方法框架，聯(lián)合決策優(yōu)化框架保證次品率降低優(yōu)于50%。

（專利號：ZL 201310414136.2） 簡介：本發(fā)明提供了一種套筒類零件內(nèi)表面微凸起電解加工方法，屬于電解加工領(lǐng)域。該方法利用微小群孔結(jié)構(gòu)的彈性絕緣薄板，其面向零件一面進(jìn)行導(dǎo)電化處理，并將其導(dǎo)電層與彈性絕緣薄板組成工具陰極，套筒類零件作為工件陽極，陰、陽極之間充滿電解液，陽、陰極分別與電源的正、負(fù)極連接，進(jìn)行電解加工，在套筒類零件內(nèi)表面制造出微凸起結(jié)構(gòu)。采用本發(fā)明的電解加工方法，能夠在套筒類零件的內(nèi)表面形成微

01.  成果簡介 在鋼-混凝土連續(xù)組合梁橋以及鋼-混凝土組合框架，其中采用的鋼混凝土組合梁均由鋼梁和混凝土板組成，兩者通常采用栓釘連接件相連。栓釘連接件的主要作用包括：(1)抗剪：承擔(dān)鋼梁與混凝土板之間的界面縱向剪力，限制兩者之間的界面縱向自由滑動(dòng)，從而保證鋼梁與混凝土板協(xié)同變形、共同工作，充分發(fā)揮組合作用，提高截面剛度和承載能力；(2)抗拔：抵抗混凝土板因整體縱向彎曲以及局部橫向彎曲導(dǎo)致的豎向分離和掀起。 鋼-混凝土連續(xù)組合梁橋以及鋼-混凝土組合框架結(jié)構(gòu)目前尚缺少一種用于負(fù)彎矩區(qū)只抗拔但縱向不抗剪的新型連接件，從而制約了這兩種結(jié)構(gòu)形式的推廣和應(yīng)用。 本成果提出的縱向不抗剪螺桿式抗拔連接件（簡稱“抗拔不抗剪連接件”）及其施工方法于2012年提出，通過改進(jìn)普通栓釘連接件在鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁中的構(gòu)造方式，釋放鋼梁與混凝土板的組合作用，使得在負(fù)彎矩作用下，混凝土板不隨鋼梁發(fā)生變形，從而降低了混凝土板拉應(yīng)力水平，防止了混凝土板的開裂，提升了橋梁結(jié)構(gòu)的耐久性能。 該連接件用于連接鋼梁和混凝土板，連接件包括螺桿和螺帽，螺桿與螺帽通過螺紋機(jī)械連接，螺桿周圍外包彈性材料管，并焊接于鋼梁的上翼緣板上，若鋼梁和混凝土相對滑移量需求較大，可進(jìn)一步在螺帽周圍外包彈性材料管。在鋼-混凝土連續(xù)組合梁橋以及鋼-混凝土組合框架結(jié)構(gòu)的負(fù)彎矩區(qū)采用該連接件，能有效減小負(fù)彎矩區(qū)混凝土板的拉應(yīng)力，提高混凝土板的縱向預(yù)應(yīng)力導(dǎo)入度，改善混凝土板的長期性能和耐久性，同時(shí)該連接件具有可靠的抗拔能力，能抵抗混凝土板相對于鋼梁的掀起作用。 抗拔不抗剪連接件屬于一種橋梁結(jié)構(gòu)建設(shè)領(lǐng)域的混凝土防開裂技術(shù)，相比于傳統(tǒng)的混凝土防開裂技術(shù)（例如預(yù)應(yīng)力技術(shù)、強(qiáng)配筋技術(shù)、非張拉預(yù)應(yīng)力技術(shù)等），該技術(shù)無復(fù)雜的工藝流程，施工速度快，構(gòu)造簡單，材料成本更低，因此具有非常廣闊的應(yīng)用前景和良好的經(jīng)濟(jì)效益。 抗拔不抗剪連接件目前在國內(nèi)部分鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)橋梁中得到了應(yīng)用，實(shí)踐表明，采用該連接件的橋梁結(jié)構(gòu)的混凝土板未發(fā)生開裂現(xiàn)象，運(yùn)營良好，且建造成本更低。目前，鋼混組合結(jié)構(gòu)橋梁在全國的應(yīng)用不斷增加，這種防開裂技術(shù)將會(huì)得到更多的認(rèn)可。02.  應(yīng)用前景 可用于橋梁結(jié)構(gòu)和建筑結(jié)構(gòu)，特別是鋼-混凝土連續(xù)組合梁橋以及鋼-混凝土組合框架結(jié)構(gòu)負(fù)彎矩區(qū)的連接件。   03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 成果涉及1項(xiàng)授權(quán)專利。   04. 團(tuán)隊(duì)介紹 團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人現(xiàn)任清華大學(xué)土木工程安全與耐久教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、清華大學(xué)未來城鎮(zhèn)與基礎(chǔ)設(shè)施研究院院長。長期從事鋼－混凝土組合結(jié)構(gòu)的研究與推廣應(yīng)用工作，研發(fā)了一系列組合結(jié)構(gòu)新形式和新技術(shù)，發(fā)展了組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算理論和設(shè)計(jì)方法，解決了建筑、橋梁、特殊結(jié)構(gòu)和加固改造等領(lǐng)域的諸多難題，拓寬了組合結(jié)構(gòu)的工程應(yīng)用領(lǐng)域。獲中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)首屆鋼結(jié)構(gòu)杰出人才獎(jiǎng)、光華工程科技獎(jiǎng)、何梁何利科技進(jìn)步獎(jiǎng)。以第一完成人獲國家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)(創(chuàng)新團(tuán)隊(duì))、國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)各1項(xiàng)。   05. 合作方式 技術(shù)許可。   06. 聯(lián)系方式 電話：18811351491 郵箱：zhuangld12@126.com, zhysh@tsinghua.edu.cn

本實(shí)用新型公開了一種圓柱形零件翻轉(zhuǎn)的自動(dòng)上下料裝置。零件儲(chǔ)料箱內(nèi)裝有零件，零件儲(chǔ)料箱底面為帶有傾角的斜面，零件儲(chǔ)料箱底端設(shè)有出料口，出料口連接出料槽，出料槽出口處安裝有選料輪，選料輪周面沿圓周等間距開有四個(gè)凹槽，選料輪旋轉(zhuǎn)出口的一側(cè)下方設(shè)有用于承接零件的傾斜的滑槽，滑槽與提升機(jī)構(gòu)銜接，提升機(jī)構(gòu)的出口處下方設(shè)有豎直導(dǎo)向管，豎直導(dǎo)向管的出料口下方為零件操作臺(tái)。本實(shí)用新型僅依靠一個(gè)電機(jī)帶動(dòng)的選料輪即可實(shí)現(xiàn)對圓柱形零件的周期性取料，利用重力滑落實(shí)現(xiàn)零件翻轉(zhuǎn)上料，并能保證零件出料方向的一致性，簡便節(jié)能，自動(dòng)化程度高，且具有較高的可靠性。

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工業(yè)大中型電加熱器通常采用多圈環(huán)形分層布置U型電加熱管，并以弓形折流板支撐管束，其U型電加熱管管間距各不相同，使流場分布不均勻，而且存在著有流動(dòng)死區(qū)、傳熱系數(shù)較低、流動(dòng)阻力較大，易誘導(dǎo)振動(dòng)和結(jié)垢、電加熱管表面溫度不均勻、易形成局部熱點(diǎn)，縮短使用壽命等缺點(diǎn)。斜日字單元正三角形布管螺旋折流板電加熱器按正三角形網(wǎng)格布管，流動(dòng)方向基本不變，具有高效低阻的優(yōu)點(diǎn)。

本申請公開了一種由帶支撐的三角形網(wǎng)格構(gòu)成的鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔，其包括斜桿、水平桿、面內(nèi)支撐、加強(qiáng)環(huán)桁架、吊桿和撐桿；冷卻塔的塔體由一系列倒置的等腰三角形組成，構(gòu)成若干層封閉的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)；每個(gè)等腰三角形內(nèi)設(shè)置面內(nèi)支撐，與等腰三角形共同組成模數(shù)單元；模數(shù)單元的底邊為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的水平桿；模數(shù)單元的腰為網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的斜桿；最底層模數(shù)單元的頂點(diǎn)固定于基礎(chǔ)上，作為整個(gè)冷卻塔的支座，其余各層模數(shù)單元由下至上逐層搭設(shè)，頂點(diǎn)剛接于下層對應(yīng)模數(shù)單元的底邊端點(diǎn)上；加強(qiáng)環(huán)桁架設(shè)置于塔體內(nèi)側(cè)，并通過吊桿或撐桿減小加強(qiáng)環(huán)桁架的撓度。本申請鋼結(jié)構(gòu)冷卻塔能充分發(fā)揮構(gòu)件在各方向的力學(xué)性能，構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)尺寸小，用鋼量小，具有良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)。

本發(fā)明公開了一種專用于小型桿件受彎性能研究的輔助試驗(yàn)裝置，包括有起支撐作用的基座，基座的頂部兩側(cè)設(shè)有工字型導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上方內(nèi)側(cè)左右對稱安裝有荷載施加機(jī)構(gòu)、中側(cè)左右對稱設(shè)有桿件夾持機(jī)構(gòu)、外部左右對稱設(shè)有豎向撓度測量系統(tǒng)；荷載施加機(jī)構(gòu)和桿件夾持機(jī)構(gòu)均可沿導(dǎo)軌左右滑動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)在于：1)可夾持長度不同，截面高度不同桿件，能研究不同長度，不同截面高度的小型桿件受彎性能，且在桿件兩端形成理想的固定端約束；2)可沿桿件軸線方向在桿件上端面任意位置上對受彎桿件同時(shí)施加多個(gè)大小可調(diào)節(jié)的集中荷載；3)可沿桿件軸線方向在桿件上端面任意位置上通過豎向撓度測量裝置同時(shí)測量多點(diǎn)的豎向撓度。

鐵基粉末冶金（P/M）零件溫壓工藝是90年代國際上出現(xiàn)的一個(gè)粉末冶金新技術(shù)。該技術(shù)通過對于適當(dāng)?shù)匿撹F粉末及潤滑劑系統(tǒng)在一個(gè)不太高的溫度（100-150℃）下壓制，可使鐵基P/M零件生坯的密度增加0.1-0.3g/cm3。1994-1998年，瑞典、美國、瑞士、加拿大和臺(tái)灣保來得公司已先后建立了20多條溫壓生產(chǎn)線，已能生產(chǎn)30 余種密度在7.25-7.60 g/cm3的高密度鐵基P/M零件。 本項(xiàng)目根據(jù)我國的粉末冶金發(fā)展和設(shè)備水平，通過“九五”攻關(guān)“轎車用合金粉末和高強(qiáng)度溫壓技術(shù)研究”及國家863計(jì)劃項(xiàng)目的執(zhí)行，獲得了一批重要的研究成果。用國產(chǎn)設(shè)備和研究的模具及潤滑系統(tǒng)，成功地實(shí)現(xiàn)了軟磁材料、高強(qiáng)度燒結(jié)鋼、復(fù)合材料零件的溫壓。本項(xiàng)目可提供經(jīng)濟(jì)的溫壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工藝參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定、溫壓零件提高疲勞強(qiáng)度的表面處理和新產(chǎn)品的開發(fā)。產(chǎn)品的綜合水平達(dá)到國際和國內(nèi)先進(jìn)水平。 該項(xiàng)目適用于溫壓產(chǎn)品主要應(yīng)用于高強(qiáng)度汽車、轎車、電動(dòng)及風(fēng)動(dòng)工具粉末冶金燒結(jié)鋼零件。如高壓油泵齒輪、鏈輪、密封環(huán)、活塞環(huán)、磁軛等。

本實(shí)用新型公開了一種復(fù)雜薄壁類鋁合金件超聲輔助半固態(tài)壓鑄成型裝置。包括壓鑄機(jī)、壓鑄模具、超聲振動(dòng)系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，壓鑄模具安裝在壓鑄機(jī)，壓射組件穿過靜模固定板與壓鑄模具連接，壓鑄模具的動(dòng)模上安裝連接超聲振動(dòng)系統(tǒng)，超聲振動(dòng)系統(tǒng)直接作用于動(dòng)模以超聲輔助進(jìn)行半固態(tài)壓鑄成型，動(dòng)模設(shè)有與超聲振動(dòng)系統(tǒng)連接的冷卻系統(tǒng)。本實(shí)用新型可有效降低固相團(tuán)聚程度，提高半固態(tài)金屬的流動(dòng)能力和充型能力，并且能細(xì)化晶粒，提高鑄件的致密度，進(jìn)一步提高鋁合金鑄件的力學(xué)性能和導(dǎo)熱性能，為復(fù)雜薄壁類鋁合金鑄件制造提供一種新的成型方法。