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唐晓军,王钢,刘娇,耿林,姜东升
《中国工程科学》 2020年 第22卷 第3期 页码 49-55 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.03.008
激光推进、激光传能等重大科研方向对高亮度固体激光器技术提出了重大需求，使得相关研究持续成为国际关注焦点。本文阐述了高亮度固体激光器技术的宏观需求，梳理国内外的技术研究现状并总结发展趋势，凝练技术进一步发展所面临的问题；据此完成高亮度固体激光器的关键技术分析，并结合国情提出未来发展建议。板条激光器和光纤激光器由于具有突出优点成为研究热点，在单台激光器输出功率不断提升的同时，可配合光束合成方法来实现高亮度激光输出。自适应光束控制、光束合成关键器件等方面的技术攻关，尽快形成核心技术体系；科学布局以表层增益板条激光器技术为代表的、具有良好发展潜力的固体激光器技术研究课题，加强共用基础技术研究与积淀，为未来固体激光器输出亮度
基于脉冲阵列图像传感器的高速高亮度目标检测 Research Article
张培文1,2,徐江涛1,2,聂华峰1,2,高志远1,2,聂凯明1,2
《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第1期 页码 113-122 doi: 10.1631/FITEE.2000407
李培根, Vladimir Marik, 高亮, Weiming Shen
《工程（英文）》 2019年 第5卷 第4期 页码 595-596 doi: 10.1016/j.eng.2019.07.004
高亮 ,李培根 ,黄培 ,杨震 ,高杰
《中国工程科学》 2023年 第25卷 第2期 页码 254-262 doi: 10.15302/J-SSCAE-2023.07.017
数字化设计类工业软件是智能制造的“第一步”、工业软件的“中流砥柱”，但国内相关产业的发展水平与国际前沿差 距较大，亟需着力提升以支撑中国制造迈入国际先进行列。本文论述了数字化设计类工业软件的重要价值，整理了国内外工 业软件的发展现状，剖析了我国相关产业发展面临的挑战；提炼了数字化设计类工业软件领域的重点突破方向，涵盖结构计 算机辅助设计 / 计算机辅助工程软件与优化软件无缝集成、几何特征驱动设计 / 分析 / 优化的一体化软件、多体 / 多态 / 多物 理场耦合的仿真计算与分析、工业软件的云端化和用户可定制化、算法策略支撑的计算机异构并行。研究建议，梳理细分领 域、精准制定行业扶持政策，促进软件企业优势互补、制定国内统一标准，给予定向扶持、拓展中小型企业客户市场，完善 人才培育机制、聚集高端研发人才，深化基础研究、发挥国内创新市场优势，以此促进我国数字化设计类工业软件产业的稳 健发展。
基于网络图拓扑结构的MILP模型求解智能制造系统中的工艺规划问题 Article
刘齐浩, 李新宇, 高亮
《工程（英文）》 2021年 第7卷 第6期 页码 807-817 doi: 10.1016/j.eng.2021.04.011
智能工艺规划是智能制造系统中的重要组成部分。从制造流程角度出发，工艺规划（process planning, PP）连接着产品设计和实际生产，有着承上启下的关键作用。PP属于非确定性多项式时间困难（NP-hard）问题，现有的问题模型都是非线性形式，因此不能够通过求解现有模型来得到问题的精确解。从工艺网络图的拓扑结构出发，本文提出了一个全新的混合整数线性规划（mixedinteger linear programming, MILP）数学模型，并通过三种优先关系矩阵讨论了网络图中工序的优先关系。该模型能够凭借常用的数学模型求解器，如CPLEX、Gurobi等，来搜寻并获得大部分算例的最优解。该模型通过在5组公开的著名数据集上的测试，证明了其通用性和有效性。实验结果有力地说明了所提模型能够有效地解决工艺规划问题，并获得比当前最先进算法更好的解。
李新宇,李昭甫,高亮
《中国工程科学》 2022年 第24卷 第2期 页码 64-74 doi: 10.15302/J-SSCAE-2022.02.008
在传统离散制造业加快转型升级的背景下，发展智能制造将推进离散制造业提质增效、促进行业由大变强，因此数字化转型与智能化升级成为必然选择。我国离散制造各细分行业存在极大的差异性，相应的数字化转型与智能化升级路径也存在多样性，因而需要结合企业实际探讨具体实施举措。本文提炼了离散制造行业的典型特性，梳理了离散制造行业数字化转型与智能化升级面临的挑战，阐述了包括先进制造技术、新一代信息技术、新一代人工智能在内的共性关键技术；系统调研了我国离散型制造企业数字化转型与智能化升级的4 个典型案例，力求呈现领域前沿应用进展，进而提出了突破智能制造关键使能技术，研发智能制造装备，建设数字化、智能化车间和工厂，提供数字化、智能化服务，构建标准与安全体系等重点发展任务。研究建议，加快示范应用，突出“中国制造”，培育高新技术人才，制定相应的法律法规，以此推动我国离散制造行业的高质量发展。
基于Self-X认知制造网络实现认知大规模个性化定制——一种工业知识图谱及图嵌入技术使能的途径
李心雨, 郑湃, 鲍劲松, 高亮, 徐旬
《工程（英文）》 2023年 第22卷 第3期 页码 14-19 doi: 10.1016/j.eng.2021.08.018
王英俊, 肖蜜, 夏兆辉, 李培根, 高亮
《工程（英文）》 2023年 第22卷 第3期 页码 94-105 doi: 10.1016/j.eng.2022.07.013
本文提出了一种新的设计模式——人辅助设计，以取代传统的计算机辅助设计。在人辅助设计中，计算机可以通过一种新的等几何拓扑优化自动完成整个产品设计，而人类仅需协助轻微修改设计以满足要求。文中提出了一种嵌入域等几何拓扑优化用于设计具有不规则设计域的复杂模型，并且可以基于分层等几何拓扑优化结果自动生成优化结果的可编辑几何模型。测试了三个算例以验证所提出的等几何拓扑优化模式，包括一个具有规则设计域的3D悬臂梁，一个具有不规则设计域的汽车零件和一个具有多尺度结构的MBB梁。结果表明，所提出的等几何拓扑优化模式可以自动生成高质量的优化模型。因此，该技术具有成为革命性技术的巨大潜力，可以将当前设计模式由计算机辅助设计转变为人辅助设计。
关键词： 人辅助设计 CAD/CAE一体化 等几何分析 结构优化 等几何拓扑优化
电动汽车锂电池模块设计中相似性能电池聚类的综合方法 Article
李伟, 陈思琦, 彭雄斌, 肖蜜, 高亮, Akhil Garg, 包能胜
《工程（英文）》 2019年 第5卷 第4期 页码 795-802 doi: 10.1016/j.eng.2019.07.005
新能源汽车的核心组成部分为能量存储系统，该系统由多个锂电池模块组成，为车辆传动系统提供主要动力。然而模块中的单体电池由于生产制造的缺陷，在性能上往往表现出差异。这些差异的存在会导致电池模块的不完全充放电以及温度分布的不均匀，进而导致循环寿命和电池容量随着时间的推移而降低。为解决这一问题，本工作采用实验和数值方法对性能相似的电池进行了全面的聚类研究，从而得到了电化学性能更好的电池模块。首先通过模块拆解实验来测量电池性能参数，并基于k-均值聚类与支持向量聚类算法设计电池模块，每个模块均由12块电池组成。然后在风冷条件下测量一定时间内电池模块的实际温升，验证聚类设计的效果。研究发现第三类（支持向量聚类）电池模块的性能最佳，充放电最高观测温度为32 ℃。相比之下，其他电池模块的最高温度值要更高：第一类（厂家原装）电池模块为40 ℃，第二类（厂家原装）电池模块为36 ℃，以及第四类（k-均值聚类）电池模块为35 ℃。
基于液冷的电池热管理系统快充-冷却耦合规划方法 Article
陈思琦, 包能胜, Akhil Garg, 彭雄斌, 高亮
《工程（英文）》 2021年 第7卷 第8期 页码 1165-1176 doi: 10.1016/j.eng.2020.06.016
高效的快速充电技术对电动汽车行驶里程的拓展十分重要。然而，锂离子电池在大电流充电倍率下会大量产热。为解决这一问题，急需一种高效的快速充电-冷却规划方法。此次研究针对锂离子电池组的快速充电过程，设计了一种配有微流道的基于液冷的热管理系统。基于81组实验数据，提出了一种基于神经网络的回归模型，由三个考虑以下输出的子模型构成：最高温度、温度标准差及功耗。训练后的子模型均呈现出较高的测试准确性（99.353%、97.332%和98.381%）。此回归模型用于预测一个设计方案全集的三个输出参数，此全集由不同充电阶段的充电电流倍率[0.5C、1C、1.5C、2C和2.5C（1C = 5 A）]，以及不同的冷却液流量（0.0006 kg·s-1、0.0012 kg·s-1和0.0018 kg·s-1）组成。最终从预测得到的设计方案全集中筛选出一组最优过程方案，并经实验得到了验证。结果表明在功耗低于0.02 J的情况下电池组荷电状态（SOC）值经15 min充电后增长了0.5。同时最高温度和温度标准差可分别控制在33.35 ℃和0.8 ℃以内。本文所提出的方法可供电动汽车行业在实际快速充电工况下使用。此外，可以基于实验数据预测最佳快速充电-冷却计划，从而显著提高充电过程设计的效率，并控制冷却过程中的能耗。
标题 作者 时间 类型 操作
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