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关键词： 专利导航   智能缝制设备   发展方向   发展定位   发展路径  

摘要： 当前缝制设备产业正朝着智能化缝制技术的方向发展,台州作为我国缝制设备最大的制造基地,仍采用仿制的发展方式,极大限制了台州智能缝制设备的发展;专利对产业发展具有一定的控制力,因此针对台州智能缝制设备产业进行专利导航分析,找准产业发展方向,对提升台州智能缝制设备产业市场竞争力具有重要战略意义。本文首先通过对智能缝制设备产业专利控制力、产业专利的结构和产业技术热点的发展方向的分析指明产业发展方向。结果表明,专利布局伴随着技术的发展,产业结构分布于智能零部件、缝前、缝中和缝后设备,产业发展方向是以智能缝制设备的零部件和缝中设备为主,缝前和缝后设备协同发展。其次对台州智能缝制设备产业结构、企业技术创新实力、创新人才储备、技术创新能力和专利运营能力等多方面进行产业发展定位分析。结果表明,台州该产业结构布局较为完善,技术集中度较高,企业之间发展不均衡,企业技术创新能力与国内外优势企业相比存在不足,发明人储备较为丰富,但在智能缝前和缝后设备技术上缺乏相应的创新人才,专利运营方式较为单一。最后就产业布局结构、企业培育引进、创新人才引进培育、技术创新引进和专利运营等多角度提出具体发展路径。结果表明,台州智能缝制设备产业布局需巩固智能零部件和缝中设备发展的优势,加快在智能缝前和缝后设备发展,同时在机器视觉感知系统、自动感应系统和嵌入式系统技术等关键技术上进行创新提升;企业整合培育引进可以对国外的兄弟工业株式会社和重机株式会社等优质企业加强合作,对国内企业如广东溢达纺织有限公司、上工申贝(集团)股份有限公司和宁波舒普机电股份有限公司等企业进行引进,本地企业培育可以对杰克科技股份有限公司、琦星智能科技股份有限公司和浙江中捷缝纫科技有限公司等本地优势企业进行培育;创新人才引进培育需加大本地优势人才培育,如楼俏军、李质彬等,对国内外优势人才可以在兄弟工业株式会社、广东溢达纺织有限公司、东华大学等企业和高校的关键技术创新人才进行引进,如浅野史明、陆全开和何勇等;专利运营上加强零部件和缝中设备优势技术领域重要专利运营,如买入缝前设备和缝后设备领域重要专利,同时构建专利数据库促进台州企业之间的协同创新。

关键词： 三维编织复合材料   含孔工字梁   弯曲性能   损伤演化  

摘要： 碳纤维复合材料工字梁作为航空飞机、无人飞机的结构件,为了方便管道和电路的通过,不可避免需要在工字梁的腹板引入孔洞缺陷。目前大部分构件常常采用对材料进行机械开孔,这容易造成复合材料发生分层、开裂,导致材料性能下降,甚至失效。本文研究了一体编织成孔的三维编织工字梁织物,并制备了复合材料工字梁,拓展了工字梁在复合材料领域的应用。本文利用三维编织一体织造了腹板含孔的工字梁预制体,并利用真空辅助树脂灌注成型技术制备了三维编织含孔复合材料工字梁。其中编孔工字梁是预先编织含有孔洞的工字梁织物,然后在固化时填充圆孔模具形成孔洞,孔洞周围纤维具有很好的连续性。钻孔工字梁是对实腹三维编织复合材料工字梁做机械开孔,孔洞周围纤维被切断。通过四点弯曲实验,测试分析了机械钻孔和三维编织一体成型工艺得到的腹板具有不同孔洞数量的复合材料工字梁,结合3D-DIC图像采集和分析系统研究两者的弯曲性能和损伤演化过程,并观察其破坏形貌。通过研究发现,编孔和钻孔复合材料工字梁的弯曲曲线整体趋势类似。随着孔洞数量的增加,编孔工艺对最大载荷的提升作用越明显。在单孔条件下,编孔工字梁的最大载荷与钻孔接近;在两孔条件下,编孔工字梁的最大载荷略高于钻孔,提高约4.1%;在三孔条件下,编孔工字梁的最大载荷明显高于钻孔,提高约14.5%。在相同孔洞数量下,编孔工字梁的最大载荷和它所对应的位移均大于钻孔。相比于编孔制件,钻孔复合材料工字梁腹板的应力分布更集中。三维编织含孔复合材料工字梁腹板的裂纹宏观开裂方向与弯曲加载方向呈一定角度,为剪切破坏模式。复合材料工字梁在初始阶段,应力集中在腹板孔洞周围区域;随着加载进行,应力逐渐向中间孔洞的上方转移并集中,直至中间孔洞上方纤维断裂,材料失效。编孔和钻孔复合材料工字梁腹板孔洞的破坏形貌有明显区别。前者孔洞周围的树脂富余三角区发生纤维与基体分离现象,而后者孔洞内壁的纤维断头被直接裸露抽拔出来。对于编孔复合材料工字梁,不同孔洞数量的复合材料工字梁的弯曲曲线呈现不同趋势。两孔复合材料工字梁在达到其峰值载荷之后曲线呈现缓慢下降趋势,仍然能够承担76%以上的载荷,明显高于单孔和三孔。而单孔、三孔复合材料工字梁在达到其峰值载荷之后断崖式下降,材料失效。三维编织含孔复合材料工字梁在弯曲载荷作用下发生基体开裂、纤维与基体分离、纤维断裂。最大应力点位于腹板空腹区上下方的凹形区域,孔洞周围树脂表面最先发生开裂,裂纹沿着孔洞周边以及编织角方向延展,造成材料失效。

关键词： 损伤自报警   自修复   聚合物   离子导体软材料   传感器  

摘要： 离子导体软材料是依赖离子定向迁移来实现电流传输的一类导体材料。由于具有良好的导电性和柔韧性,与人体匹配的机械性能及与生物系统一致的工作机制等优势,特别适用于柔性可穿戴传感器、人机交互触摸板和储能等领域。但是离子导体软材料比较软,在使用过程中会受到反复磨损、尖锐物体切割或刺穿等损伤,这些损伤的不断积累会最终造成材料失效。受生物系统启发,科学家们开发出了多种自修复材料和损伤自报警材料。本征型自修复材料由于制备过程简单,能够实现损伤位置多次修复等优势,引起了广大研究者们的关注。然而,可逆共价键和非共价键的可逆性赋予材料自修复能力的同时,也会使材料失去动力学稳定性。因此,如何平衡材料动力学稳定性与自修复能力之间的矛盾成为一个挑战。材料在损伤后,进行修复前,需要及时观察到损伤行为的发生,因此对于损伤自报警材料的研究也是十分重要的。但是,目前所研究的损伤自报警材料中,基于变色的损伤自报警材料不能实现黑暗环境中的损伤报警;基于荧光的损伤自报警材料需要借助外部紫外光源的帮助,而且紫外光源的照射会加速材料的老化。因此,如何实现损伤材料在黑暗条件下的自发报警与准确定位也是一个挑战。基于上述问题,本论文一方面利用化学燃料瞬态调控离子导体软材料的临时修复性,调和了材料动力学稳定性与自修复能力之间的矛盾;一方面将反应性组分引入离子导体软材料内部或利用其本身的导电性能,通过光学/电学报警方式实现了材料损伤后的自发报警与准确定位。本论文的主要研究内容如下:(1)共价键的瞬态化学活化实现动力学稳定多功能有机水凝胶的修复本文提出了利用化学反应循环调节动力学稳定有机水凝胶临时修复性的新策略。动力学稳定凝胶损伤后,在其断面处涂抹酸性缓冲溶液(化学燃料),通过将复分解反应与能量耗散过程相结合构建了最简单的化学反应循环,诱导凝胶损伤位置产生瞬时非平衡状态,实现了基于酰腙键的动力学稳定有机水凝胶的修复。除了平衡动力学稳定性与修复能力外,化学反应循环的使用也使材料对有机溶剂(乙二醇)、高离子强度(2 M NaCl)、高低温(-80～120℃)等恶劣条件具有高耐受性。该凝胶即使在-40℃也能保持机械柔性和导电性,并且易于回收。将化学反应循环集成到聚合物材料中,可以为下一代电子设备的制备提供新思路。(2)通过级联反应调节的化学发光实现水下分层离子皮肤的损伤自报警本文提出了一种基于化学发光方法来报告水下分层离子皮肤(HI-skin)损伤的新策略。基于化学发光的损伤报警由级联反应调节,当HI-skin在水下受到机械损伤时,预先嵌入的过氧化钙粒子会暴露于水中并与水分子反应生成过氧化氢,并进一步激活过草酸酯化学发光反应以报告损伤。损伤后HI-skin的化学发光时间长达12 h,且发光波长可调。此外,HI-skin也展示出较高的机械愈合效率(93%)、优异的拉伸性(1600%)、良好的离子电导率(1.7 × 10-4 S/cm)和持久的应变传感性能(1000个不间断循环),有望作为新型离子皮肤应用于水下可穿戴设备领域。(3)用于水下基础设施损伤定位的超分子离子凝胶在前期工作中,利用化学发光的方法实现了水下材料的损伤报警,但是基于该方法的损伤自报警材料制备过程繁琐。基于此,设计了一种具有优异的机械性能、高机械愈合效率(83%)、水下粘附性、高离子电导率(1.1 × 10-4S/cm)和耐溶剂性能的超分子离子凝胶。该凝胶可利用氢键和离子-偶极相互作用通过光引发法将含氟单体与含羟基单体在离子液体中聚合得到,制备方式简单、快速。借助离子凝胶优异的粘附性和离子导电能力,可以将其贴附于两个铜电极之间并附着于水下基础设施表面,利用电阻测量法准确定位损伤位置。此外,其可用作离子电缆,通过离子电缆应变变化进行声音报警。该离子凝胶也可以贴附于人体部位进行水下通信,从而保障维修人员在抢修水下基础设施过程中的生命安全。这项研究展示了利用简单聚合方法制备多功能多用途材料的可行性,为损伤自报警材料的开发提供新思路。

关键词： 人际关系   交往技巧   积极心理品质  

摘要： 【活动理念】积极心理学家马丁·塞里格曼等人倡导关注人类积极的方面，着眼于建立积极情绪、积极个人优势和积极关系。Shelly ***的研究表明，比起在压力中获得的支持回应，好事发生时能否获得支持回应在关系中扮演着更重要的角色。Shelly将人们对他人发生好事时的回应分成四种，根据态度是否关心和内容是否积极分为积极主动、积极被动、

关键词： 生产调度   缝制车间   多目标优化   非支配遗传算法   学习-遗忘效应  

摘要： 当前,服装生产企业面对客户日益个性化的需求,既要适应订单批量小、交货周期短的生产模式,又要面对劳动力成本上升、一线员工流动性高等不确定的运营困境。复杂多变的环境对企业管理复杂性的能力要求进一步提高,为更好适应车间生产环境变化,提高生产调度对复杂性、不确定性的适应,本文提出考虑工人认知与学习差异性的管理调度新方法,对考虑工人学习-遗忘效应的服装缝制车间调度问题进行研究。论文将缝制车间调度问题看作混合流水车间调度问题,基于文献研究,以重复加工次数和累积已加工时间两个变量表征学习效应,以加工中断时长表征遗忘效应,以技能生疏系数和学习率区别工人异质性,综合构建了基于技能生疏系数、学习率以及加工中断时长的学习-遗忘效应函数。基于缝制车间的环境及布局、吊挂系统的构成与原理以及吊挂产线下的车间生产特点,考虑工序顺序柔性、分批传输、设备使用柔性、加工唯一性等约束,融合学习-遗忘效应,以最小化最大完成时间与最小化工位空闲均方差为优化目标,构建了考虑学习-遗忘效应的缝制车间多目标混合流水分批调度模型。论文设计了一种基于双层搜索框架的非支配遗传算法(NSGA-II)用于调度模型的求解,算法的外层搜索框架基于遍历思想执行分批策略,内层非支配遗传算法则基于自适应交叉与变异、快速非支配排序等操作选择最优方案。通过仿真实验验证对比分析,验证了本文设计的求解算法的整体有效性。论文最后使用实际企业的生产数据实施了算法仿真算例实验。仿真实验分别对比分析了考虑学习-遗忘效应与否、不同学习率与不同遗忘因子对目标的影响等。实验分析结果表明:考虑学习-遗忘效应的生产调度针对复杂不确定环境具有更好地适应性,同时也显示了学习率与优化目标的正向关系以及遗忘因子与优化目标的负向关系。

关键词： 气隙膜蒸馏   编织结构膜组件   当量膜蒸馏通量   响应曲面法   亲水/疏水组合换热表面  

摘要： 膜蒸馏是一种将传统蒸馏工艺与膜分离过程结合的工艺,具有截留率高、操作条件温和等优点,在高盐废水处理、深度浓缩等领域具有巨大潜力。然而,高能耗一直是制约其发展的重要因素。因此,本文以气隙膜蒸馏（AGMD）为研究对象,从料液流动状态和蒸汽冷凝传热两个方面出发,进行了以下研究: 料液流动状态会对AGMD的传质传热产生影响。针对平行排布的中空纤维AGMD组件中,料液在常规流速下处于层流状态,流体缺乏扰动、边界层厚的问题。本文将聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维疏水膜与聚丙烯（PP）中空纤维换热管互相编织得到了新型的膜/管编织结构,用于AGMD组件内。结果显示,编织结构将料液出现不稳定流动的临界雷诺数值由2300降低至148,改善了低流速下料液的流动状态,进而削弱了AGMD过程中的温差极化、浓差极化和膜污染,比电能耗（SEEC）和比热能耗（STEC）分别下降了12.7%和61.3%。同时,针对单因素实验无法反映AGMD性能与操作参数之间交互作用的问题,采用响应曲面法（RSM）对AGMD过程的综合传质传热性能当量膜蒸馏通量J与操作参数（热料液温度T,换热温差ΔT和料液流量F）的关系建立了回归方程。结果显示,T与F、ΔT与F间的交互作用对J影响显著,得到最佳操作参数组合T=90℃;ΔT=12℃;F=10.7 L/h,最优J34.1 kg/（m?h）。 AGMD组件内换热管表面的蒸汽冷凝状态会影响AGMD的传热过程,进而影响AGMD的产水能力和能效。为此,本文提出了亲水/疏水组合换热表面结构。首先,使用二乙烯三胺（DETA）水溶液与聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯共聚物（PVDF-CTFE）中空纤维换热管进行反应,通过改变反应条件（胺浓度和反应时间）,在保证一定的机械强度的前提下得到了亲水性（水接触角为52.2°）换热管。随后,将亲水换热管和疏水换热管进行编织,构建了亲水/疏水组合换热表面结构,用于AGMD组件中。通过组合换热表面结构对液滴移动的协同调控,强化了蒸汽冷凝传热。结果显示,具有组合换面膜组件的总传热系数、通量、造水比和当量膜蒸馏通量较具有亲水表面和疏水表面的膜组件分别提升了39.4%,25.7%,78.9%,125%和14.9%,12.2%,36.5%,53.2%。在实验范围内,AGMD组件最大J可达51.6 kg/（m?h）。最后,本文通过修正计算,解决了由于不同工作中的料液组成和温度差异而带来的无法直接对比组件性能的问题。

摘要： 英国生物学家珍·古道尔(Jane Goodall)、比利时公主玛丽-埃斯梅拉达(Princess Esmeralda of Belgium)、新西兰前总理海伦·克拉克(Helen Clark)为他背书,联合国(UN)、世界自然基金会(WWF)、美国国家航空航天局(NASA)向他伸来合作橄榄枝,CNN、《国家地理》(National Geographic)、网飞(Netflix)争相报道他的事迹,比利时IT教师库恩·提莫斯(Koen Timmers)的朋友遍布全世界六大洲。

摘要： 本文主要分析安·汉密尔顿(Ann Hamilton)所创作的《线程-事件》(The Event of a Thread,2012-2013)中参与式艺术空间内部与内外间的多重关系。首先描述作品中的符号和空间结构，其次分析此参与空间内部的权力配置如何促成高度参与模式，以及这样的参与模式如何联结艺术家与参与者之间及参与者们之间人际关系，最后运用关系美学及其批评理论来讨论参与空间与外部现实社会之间的关系。

ISBN: (纸本)9787572512643

关键词： 计算机动画   拓扑编织仿真   位置动力学   GPU加速  

摘要： 在工业制造领域,编织是重要的复合材料生产方法,编织材料和传统的材料相比有更为优良的性质。拓扑编织方法是编织设计研究的前期工作,在确保编织结构设计合理性和拓扑正确性上具有重要的意义。目前的拓扑编织仿真方法一般为纯几何法与纯计算力学方法,前者仿真效果和泛化性差,后者计算效率过低。本文从基于物理的计算机动画大时步软体仿真的视角,提出了一种通用、高效、稳定、无穿透的拓扑编织方法,使用GPU并行算法对拓扑编织求解全过程进行并行加速,完成了大规模拓扑编织模拟实时求解器开发。 本文在位置动力学方法的基础上提出了穿透可知位置动力学方法。通过对无穿透拓扑编织问题的建模、引入对数级无穿透约束与修正位置动力学约束迭代公式,本文提出的穿透可知位置动力学方法解决了大时步下纱线段的穿透问题,并且继承了位置动力学的鲁棒性高、数值稳定性高、求解效率高的特点。实验证明,本文提出的方法与传统位置动力学方法的求解效率相当,并在极端情况碰撞求解与无穿透保证上具有更好的求解效果与更高的鲁棒性。 本文在GPU编程语言CUDA的基础上提出了一种响应式编程范式,开发了名为MUDA的响应式框架,解决了GPU编程中,图形API调用复杂、代码可读性差、计算着色器表达能力受限、超线程异步计算同步繁杂、并行原语编写与使用复杂、BUG复现率低、调试难度高等问题,同时保证了与CUDA生态的无缝衔接。在GPU并行算法的调度上,本文提出了任务队列算法,提高了CPU与GPU算法同步过程的全局效率;提出了自动依赖命令重排算法,通过检测GPU计算核对内存的读写情况自动生成GPU计算核之间的依赖,提高了GPU并行算法的编写效率与GPU计算核之间的整体并行度。实验证明,任务队列算法与自动依赖命令重排算法能够有效提高GPU算法的调度效率。 本文开发了一个基于GPU的拓扑三维编织仿真器。该仿真器将拓扑编织全过程并行化,使用Multi-Stream技术充分挖掘GPU并行算力;使用并行Jacobi迭代与增量归一化提高计算效率与稳定性;使用层次空间哈希方法加速碰撞检测;使用二维压缩稀疏存储格式提高内存使用效率与Cache命中率。实验证明,本文实现的三维拓扑编织仿真器在性能上达到了实时系统要求,在求解效果上与有限元方法在拓扑结构和视觉效果上具有一致性。