数字孪生的模型、问题与进展研究

近年来,关于数字孪生的研究方兴未艾。数字孪生作为一个新的范式或者方法体现出了巨大的潜力,但是,这一概念的内涵和范围尚不确定,尤其是对数字孪生模型概念的界定很不清晰。根据模式类别可以将其分为通用模型和专用模型,其中专用模型仍是当前的研究热点,研究内容主要体现为对具体项目使用数字孪生方法进行建模,也包括对专用模型进行开发。这些具体项目除了传统制造业所涉及的零件测量和质量控制,增材制造,设计和工作过程,以及系统管理外,还包括在生物医药、石油工程领域的应用等。开发专用模型的工具和技术呈现多元化,有通用工业软件、专用工业软件、仿真平台和自研二次开发工具等等。数字孪生通用模型的研究对象不针对某一具体项目,而是研究如何将模型受控元素表示为一组通用的对象以及这些对象之间的关系,从而在不同的环境之间为受控元素的管理和通信提供一种一致的方法。数字孪生通用模型的研究主要分为概念研究和通用模型的实现方法,两者的研究热度相当。其中概念研究从宏观角度的产品生命周期管理,到描述系统行为,如一般系统行为和系统重新配置,再到具体工作流,如设计方法、产品构型管理、制造系统、制造过程等,研究内容较为发散,尚没有出现特别突出的热点。关于数字孪生通用模型实现方面,主要研究了建模语言的构建、模型开发方法的探索、具体工具的使用、元模型理念的植入和模型算法的探索。数字孪生模型是数字孪生研究的核心领域之一,其未来的研究重点是如何将不断涌现的各不相同的数字孪生体的外部特征和内在属性归纳为可集成、可交互、可扩展的模型,便于更高效地实现信息在物理世界和数字世界之间流动,从而实现数字孪生的普遍应用,继而支持CPS(网络物理空间)和CPPS(网络物理生产系统)的建设。因此,数字孪生模型研究下一步需要解决的问题是如何对接标准参考架构,如德国提出的工业4.0参考架构模型RAMI4.0和中国的智能制造系统架构IMSA等;关于数字孪生模型需要建立统一的描述方法并确立一致的结论,以规范各自独立发展建立起来的模型,从而改善模型的互操作性和可扩展性,否则,随着系统规模的扩大模型效能会显著下降;中国数字孪生模型的研究急需国产专业工业软件和建模软件的支持,以便中国学者深入开展更加符合国情的深入研究。     

基于粗糙集理论的淡水湖泊湿地生态系统健康评价研究

该文旨在通过构建淡水湖泊湿地生态健康评价指标体系,对比分析长江流域中的鄱阳湖、西洞庭湖、洪湖3个淡水湖泊湿地的生态系统健康状况.首先从水环境、土壤、生物、景观和社会等1级指标中列出13个2级指标,并利用粗糙集理论对13个指标进行约简,得到由5个1级指标和8个2级指标构成的湖泊湿地生态系统健康评价指标体系;然后运用层次分析法对1级指标进行主观赋权,以及采用基于信息粒度的属性重要度原理对2级核心指标进行客观赋权,再将2种权重组合起来得到评价指标的权重系数;最后通过加权和的方式计算出3个淡水湖泊湿地的综合健康指数,以便进行生态系统健康状况比较.研究结果表明:3个湖泊湿地生态系统的健康等级均为中等,综合健康指数排序为洪湖(6. 063)鄱阳湖(5. 997)西洞庭湖(5. 458).     

炼钢-连铸过程生产计划与调度问题综合优化研究

生产计划与调度是炼钢厂生产管理与控制的重要环节。对特殊钢厂炼钢-连铸过程的生产计划与调度问题进行述评,对国内外其研究现状进行分析,并指出了其生产计划与调度结构的发展趋势。结果表明,合理的生产计划与调度方案,是特殊钢厂实现高品质、高效生产的重要途径,亦可对其全过程进行高效协调与管理,从而降低能耗和冶炼成本。     

科技历史文化资源数字化建设的思考简

科技历史资料数字化建设将全面搜集、整理有价值的科技历史资源,以多媒体数字化形式充分展示各个历史发展阶段和历史人物的经历、成就,让其成为历史宣传、教育、管理的信息库和参照系.文中分析了科技历史文化资源的数字化建设的现状,提出了科技历史文化资源数字化体系建设的框架设计,并指出了具体建设思路.     

溴氯化丁基橡胶的制备与性能

以丁基橡胶(IIR)为原料,在非啮合反向双螺杆挤出机中制备了氯化丁基橡胶(CIIR),在80℃下用液溴溴化CIIR正己烷溶液获得溴氯化丁基橡胶(BCIIR)。用1 H-NMR、热重分析仪和无转子硫化仪对卤化丁基橡胶的结构、热稳定性和硫化性能进行了研究。结果表明,氯化挤出制备了w(Cl)=1.1%的CIIR,当氯化挤出温度为100~110℃时,有利于生成仲位氯代烯丙基结构,CIIR中尚余少量异戊二烯结构。BCIIR中w(Br)为0.2%~0.8%,并随液溴加入量的增加而提高。CIIR的溴化会导致橡胶的重均分子量和不饱和度下降,但不饱和度仍可保持在1.2%左右。CIIR溴化后热稳定性提高,BCIIR的热分解温度高于CIIR,并随溴质量分数的增加而进一步升高;BCIIR的硫化速度明显加快,比CIIR提高了5%,比IIR提高了14%。     

基于产品结构的炼钢连铸区段产能解析

生产能力是衡量钢厂生产运营状况的重要技术经济指标。通过对国内某全连铸转炉特殊钢厂生产过程的解析,确立了不同钢种在炼钢、精炼、连铸3个主体工序的运行时间参数。在此基础上探讨炼钢连铸区段中各工序产能与生产产品结构、炼钢连铸区段的系统产能与工序产能的关系,分析不同产品结构下制约系统产能的瓶颈工序,对此提出提高系统产能的相应改进措施。形成了具有普适性的炼钢连铸区段产能研究方法,为钢厂确定合理的产能和产品结构指标以及充分发挥整个炼钢连铸区段系统的生产能力提供一定指导和理论依据。     

金矿浮选回收率预测模型

浮选回收率是金矿选矿过程重要的生产指标,目前主要是通过人工化验的方法检测获得,人工检测周期较长,造成金矿厂不能及时把握浮选工艺水平.在大量现场生产数据的基础上,分别采用多元线性回归和BP神经网络的方法,建立了金矿厂浮选回收率的预测模型.预测误差分析表明,BP神经网络预测模型能较好地预测金矿厂的浮选回收率,当预测相对误差在±3%范围内时,模型的预测精度达到91%,对于实际生产具有良好的参考作用.     

集体教育活动中幼儿教师理答行为类型的研究

理答行为是指教师在提问后对幼儿的回答所作的反应和处理。对幼儿教师理答行为的研究有助于提高教师在教育活动中对幼儿的回答作出反应的有效性,以促进幼儿的发展。集体教育活动中幼儿教师的理答行为终止性理答和拓展性理答,在集体教育活动中教师倾向于哪种性质的理答对幼儿的引导对幼儿发展具有一定影响。而研究表明:终止性理答运用情况高于拓展性理答,幼儿教师更倾向于使用终止性理答。     

中学生校外科学教育状况的调查研究

主要从三个方面调查中学生校外科学教育的状况,具体为获取科学知识与信息的途径、利用校外非正式科学教育设施的情况、校外科学教育的呈现形式和参与方式,选取了北京市的6所中学作为研究对象,研究结果表明,中学生的校外科学教育状况不容乐观,获取科学知识和信息的途径方面互联网和电视起到了重要作用,校外科学教育设施中,动物园、植物园等场所,以及科技馆、天文馆等科技类博物馆的使用情况较好,对于各种形式的科普活动,中学生的兴趣与参与度普遍不高.     

“宅人群体”研究文献综述——基于宅人特征和营销模式交互分析

宅人起源于日本的动漫文化，随着网络的发展其内涵也相应得发生了变化。社会、家庭、个人的因素都对宅人的产生存在影响。宅人有着这个群体独特的消费行为习惯。其不可忽视的购买力也启示我们对宅人营销模式探索的重要意义。本综述就围绕宅人群体定义以及其消费方式展开，旨在挖掘其中的新机会，对更精准的个性营销提供基础。