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【明日报告】学术报告通知及博士学位论文答辩公告

西北工业大学研究生教育2019-06-02 23:49:18

陈捷

报告简介

自适应网络非常适合执行分布式的信息处理和优化任务,并模拟自然界中各种类型的自组织和复杂行为。网络节点相互协作实时地解决分布式优化、估计和推理问题。本报告将介绍分布式网络中用于参数估计的随机学习算法,并讨论这些方法在目标跟踪、图像分析等问题中的应用。

报告人简介

西北工业大学教授,“青年千人计划”入选者。2013年获得特鲁瓦工程技术大学博士学位,2013年至2014年在法国“拉格朗日实验室”从事研究工作,2014年至2015年在美国密歇根大学电子工程与计算机学院从事研究工作。2015年起在西北工业大学航海学院“智能声学与临境通信研究中心”展开研究工作。主要研究集中在自适应信号处理、分布式优化等统计信号处理及机器学习领域中的理论方法研究上,并将理论方法应用于高光谱图像处理、麦克风阵列信号处理、生物信息数据分析等方面。 在美国科学院院报(PNAS)、IEEE TSP、IEEE TGRS、IEEE JSTS等国际顶级期刊及会议上发表论文50余篇。常年应邀担任相关领域顶级期刊和会议的审稿人,担任国际会议IWAENC 2016程序委员会主席、EUSICPO 2015分会场主席。


王向明

报告人简介

王向明,男,中国人民大学马克思主义学院教授(北京市思想政治理论课特级教授),博士生导师。中国人民大学中国特色社会主义理论体系研究中心专职研究员,兼任中央马克思主义理论研究和建设工程课题组主要成员,团中央全国大学生骨干培训学校导师,团中央中国青年网络智库成员,中共北京市委干部理论教育讲师团专家团成员,教育部全国高校政治理论课“精彩一课”教学示范专家。曾获评中宣部、教育部授予的“首届全国高校百名政治理论课优秀教师”,全国教育总工会授予的“全国‘三育人’先进个人”,北京市师德标兵,中国人民大学十大教学标兵,2014年全国高校思想政治理论课年度影响力人物标兵,2014年北京市先进德育工作者,第五届全国自强模范等荣誉称号。

王教授主要从事中国特色社会主义理论,中国传统文化,社会热点、时政分析等问题研究,先后在《求是》、《光明日报》、《中国教育报》、《思想理论教育导刊》等刊物上发表学术论文60余篇,参与中宣部《科学发展观学习读本》、《理论热点面对面》等重要著述的编写,公开出版了《科学发展观研究》、《全球金融危机背景下马克思主义时代化问题研究》、《雄关漫道——马克思主义中国化的历史进程及其理论成果》等30余本著述。近几年来,王教授应邀为中央电视台、航天工业集团、中化集团、清华大学、北京邮电大学等机关、高校和企业举办各类理论讲座1000余场。其演讲风格深入浅出、生动精辟,善于将很多人认为枯燥乏味的政治课题讲解得引人入胜,不少听众用“震撼!”“前所未有的精彩!”“不容错过的政治课”,“最具磁性的声音”等称赞王教授的演讲。2017年4月,王教授由中宣部确定为全国重点宣传的高校10名优秀知识分子典型。


张栋梁

学位论文简介

为了实现降低自重、控制结构强度与优化使用性能的目标,飞机、航空发动机以及航天等行业中大量采用形状复杂且加工精度要求高的薄壁结构件。铣削由于其通用性和高材料去除率被广泛地应用在这类薄壁结构件的加工中。铣削加工中的铣削力作为一个非常重要的物理量,会受加工工艺系统中机床主轴运动误差与刀具安装误差所造成刀具跳动的影响,而且还直接影响切削热的产生,并进一步影响刀具的磨损、破损以及耐用度等,对工件的加工精度具有重要的影响。在铣削加工中,很难避免由于机床主轴运动误差与刀具安装误差所造成刀具跳动,刀具跳动是影响瞬时未变形切屑厚度的重要因素。在薄壁结构件加工中,刀具跳动可能造成实际切削力与理想切削力出现明显差异,进而影响加工精度,甚至可能造成零件报废。以往研究是从刀具跳动造成后果的角度建立了刀具偏心模型。有别于这些研究,本文考虑了机床主轴运动误差与刀具安装误差的影响,从造成刀具跳动现象源头的角度提出刀具运动建模方法,该建模方法能够帮助相关研究人员分析加工过程中影响刀具运动的误差来源,有助于实现加工参数优化与加工状态信息监测。

在国家自然科学基金面上项目(51475381)与陕西省自然科学基础研究计划项目(2013JM7001)的资助下,文章建立了考虑刀具跳动现象的刀具运动模型,在该模型的基础之上,提出了瞬时未变形切屑厚度的数值计算方法,以及相应的切削力系数标定算法,最终实现了切削力建模与计算。最后,将考虑跳动的刀具运动模型与切削力模型应用在了刀具磨损状态识别方面。主要研究内容及创新点如下:

(1)提出了一种考虑跳动的刀具轴线运动建模方法以及相关参数的标定算法。

刀具的运动决定了刀具切削工件材料的瞬时体积,对刀具所受切削力的大小具有重要作用。在分析了机床轴承、刀柄以及弹簧夹头等零部件可能存在的误差后,分析了造成刀具跳动现象原因,利用刚体运动理论以及机床运动几何仿真技术,建立了刀具轴线运动模型。使用SPN 300型主轴动态误差分析仪完成了主轴误差动态测量试验,获取了SPN 300型标准测量球棒中心的运动轨迹。通过粒子群优化算法,标定了相关运动参数与刀具安装误差参数,并将刀具轴线运动轨迹的理论预测值与试验测量值进行了对比分析,验证了该模型的适用性,为刀具磨损状态识别特征的计算提供了理论支持。

(2)提出了一种基于刀具运动模型的瞬时未变形切屑厚度数值计算方法。

刀具运动模型包含了刀具轴线运动模型与刀刃运动曲面模型,瞬时未变形切屑厚度是切削力建模中的核心问题。在刀具轴线运动模型的基础上,建立了刀刃运动曲面模型,并给出了瞬时未变形切屑厚度的计算方法。该方法由于不存在对刀具运动的简化,与传统的刀具偏心模型解析计算方法相比,能够有效避免瞬时未变形切屑厚度细节特征损失。

(3)提出了一种切削力系数以及刀具运动模型参数的标定算法。

在瞬时切削力系数标定研究的基础上,提出了标定常量切削力系数以及刀具偏心参数的方法。该方法相对于传统的平均切削力标定方法,避免了多次进行切削实验的弊端,并且具有标定偏心参数的能力。为了说明斜角切削理论以及剪切面假设理论中定义的角度关系,定义了参考平面与向量,通过向量的变换说明了角度变换关系,给出了切削力系数的简洁清晰推导方法。基于刀具轴线运动模型的瞬时未变形切屑厚度数值计算方法以及标定得到的常量切削力系数,提出了一种基于粒子群优化算法的刀具安装角度误差参数、刀具安装径向误差参数以及刀刃安装参数标定算法。最后通过不同加工参数下的铣削试验,验证了本文提出的标定方法的可行性。

(4)提出了一种基于切削力模型与刀具轴线运动模型的刀具磨损状态识别方法。

针对以往刀具磨损状态识别研究中存在的问题(需要复杂特征降维方法、识别特征无明确物理含义以及容易受到刀具跳动造成的切削力幅值变化影响),提出了一种基于切削力模型与刀具轴线运动模型的刀具磨损状态识别方法。首先,基于刀具磨损机理与后刀面磨损区域应力分布理论,建立了考虑刀具后刀面磨损的切削力模型。利用瞬时未变形切屑厚度以及局部切削力计算坐标系转换矩阵,提出了标定切削微元后刀面磨损系数方法。最后,将切削微元后刀面磨损系数作为刀具磨损状态识别特征,利用支持向量机理论,构造了刀具磨损状态识别模型。通过刀具磨损状态识别验证试验,说明了该识别模型的有效性与可行性。

学术成果

[1] 第一作者. Author, Supervisor, et al. [1] Zhang Dongliang, Mo R, Chang Z, et al. A study of computing accuracy of calibrating cutting force coefficients and run-out parameters in flat-end milling[J]. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2016, 84(1):621-630. (SCI: 000330493700058,三区,影响因子1.779)

[2] 第一作者. 张栋梁,莫蓉,孙惠斌,李春磊,苗春生,李冀. 基于混沌时序分析方法与支持向量机的刀具磨损状态识别[J]. 计算机集成制造系统,2015,(08):2138-2146. (EI: 20153901318545)

[3] 第一作者. 张栋梁,莫蓉,孙惠斌,李春磊. 基于流形学习与隐马尔可夫模型的刀具磨损状况识别[J]. 西北工业大学学报,2015,(04):651-657. (EI: 20153801281561)

[4] 第一作者.  张栋梁, 莫蓉, 常智勇, 陈泽忠, 孙惠斌, 万能. 考虑主轴运动误差与刀具安装误差的铣削刀具轴线运动建模研究[J]. 计算机集成制造系统. (已录用)

[5] 第一作者.  莫蓉,张栋梁,李春磊. 基于D-S理论的飞机装配尺寸链修配环选择评价方法[J]. 计算机集成制造系统,2015,(09):2361-2368. (EI: 20154501494326)


李春磊

学位论文简介

机械产品在结构和功能上日趋复杂的发展趋势对制造企业提出了更高的要求,传统的CAPP技术已经不能满足机加工艺设计的需求,而且随着经济形势的改变,市场需求正在逐渐由传统的大批量生产模式向着多品种、小批量的方向发展,要求企业必须缩短产品的研制周期,提升工艺设计的效率。基于当前制造业发展所表现出的这些特点,更加需要提升工艺设计过程的智能化和高效化来满足企业对提升工艺设计水平的需求。

如何对市场的变化进行快速响应,高效、智能地确定出产品的最佳工艺方案,是我国制造企业在激烈的市场竞争中取得优势地位所必须解决的问题。本文以机加工艺设计过程中的智能决策技术和工艺重用策略为研究对象,针对特征工艺链的决策、零件机加工艺路线的生成、工艺路线的多维相似性度量和典型工艺的发现与重用等方面展开研究,完成的主要研究工作和创新点如下:

(1) 提出了一种综合考虑加工要求约束和制造资源不稳定性评价的特征工艺链决策方法。

首先,研究揭示了影响特征工艺链决策的主要因素,给出了决策因素与特征工艺链之间的模糊映射关系,通过运用模糊评价法来筛选出满足特征加工要求约束的候选工艺链;然后运用复杂网络的相关理论对企业当前的加工网络进行建模,并给出了基于网络模型的候选工艺链的制造资源不稳定性评价指标,通过指标计算优选出稳定性最好的特征工艺链。由于决策过程经历了两次筛选,这充分保证了最终得到的特征工艺链既可以很好地满足零件的加工要求约束,也能很好地适应企业当前生产实际情况,继而有效地提升了最终决策方案的有效性。

(2) 提出了一种基于典型工艺匹配和加工成本评价的零件工艺路线综合决策方法。

首先,通过基本工序约束矩阵的迭代相乘来生成多条潜在备选的机加工艺路线,这些潜在备选工艺路线都满足基本的工艺约束要求;其次,针对待进行工艺设计的零件对象,提取其所属零件类别中具有代表性的典型工艺方案,通过将潜在备选工艺路线与典型工艺路线进行匹配来构建工艺路线的合理性指标;第三,建立工艺路线的加工成本指标,对潜在备选工艺路线的加工成本进行评价;最后,在以上两个指标的基础上,应用集对分析理论来实现综合决策。与传统基于智能排序算法的工艺路线生成方法不同,因为所提方法不仅考虑了工艺约束要求和加工成本对工艺路线决策的影响,而且还通过将生成工艺路线与典型工艺路线进行匹配来衡量生成工艺的合理性,从而为确保了最终决策生成的工艺路线兼具工艺合理性和加工经济性。

(3) 提出了一种零件工艺路线的多维度相似性度量方法。

首先对工艺路线所规定的机加工序路径的相似性进行了度量;然后再对与工艺路线对应的几何演变信息的相似性进行了度量;最后将以上两个维度的相似性度量值进行融合得到最终的工艺相似性度量结果。与传统方法单纯比较工序路径间的相似性不同,因为所提方法不仅对工艺路线所直观规定的工序路径进行了相似性度量,而且还构建了与工艺路线相对应的几何演变序列,并对几何演变序列进行了相似性度量,最后将以上二者的计算结果加以融合,从而获得了对零件工艺过程相似性的一个比较全面的评价。

(4) 提出了一种典型工艺路线的发现方法,并对其重用途径进行了探讨。

首先构建了基于蚁群算法的工艺路线智能聚类模型;然后对聚类簇中具有代表性的典型工艺路线进行了提取;最后给出了几种基于典型工艺路线的工艺重用方法,提升了工艺重用的灵活性,拓展了企业以往积累工艺案例的再利用价值。

学术成果

[1] 第一作者. Chunlei Li, Rong Mo, Zhiyong Chang, Haicheng Yang, et al. Decision-making of feature operation chain considering processing requirements and manufacturing stability[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2016, 87(5):1725-1737 (SCI:000387307600045, IF 1.568, 与第二章对应)

[2] 第一作者. Chunlei Li, Rong Mo, Zhiyong Chang, Haicheng Yang, et al.. A multifactor decision-making method for process route planning[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, 90(5): 1789-1808 (SCI:000400608200046, IF 1.568, 与第三章对应)

[3] 第一作者. Chunlei Li, Rong Mo, Zhiyong Chang, Haicheng Yang, et al.. A multifactor decision-making method for process route planning[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2017, 90(5): 1789-1808 (SCI:000400608200046, IF 1.568, 与第三章对应)

[4] 第一作者.  李春磊, 莫蓉, 常智勇. 基于加工要求和制造网络稳定性评价的特征加工方法决策[J]. 上海交通大学学报, 2015, 49(11):1604-1611+1617 (EI:20160801975665, 与第二章对应)

[5] 第一作者.  李春磊, 莫蓉, 常智勇, 等. 综合考虑零件工艺设计经验和制造稳定性的工艺路线决策[J]. 计算机辅助设计与图形学学报, 2015, 27(12):2384-2392 (EI:20155301741714, 与第三章对应)

[6] 第一作者. 李春磊, 莫蓉, 常智勇, 杨海成, 等. 几何演变驱动的机加工艺知识表示与推送[J]. 计算机集成制造系统, 2016, 22(6):1434-1446 (EI:20162902606157, 与第四章对应)

[7] 第一作者. 李春磊, 莫蓉, 常智勇, 杨海成, 等. 零件工序模型几何演变序列生成方法及应用[J]. 计算机辅助设计与图形学学报, 2017, 29(3):565-574 (EI:20172203715305, 与第四章对应)

文案来源丨研究生院

航海学院

马院

机电学院

美编丨凡人莫烦