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Journal of Zhejiang University SCIENCE A
ISSN 1673-565X(Print), 1862-1775(Online), Monthly
2015 Vol.16 No.9 P.681-768
Special Feature from the 5th Advanced Design Concepts and Practice Workshop (ADCP 2015) (Guest Editor: Yu-sheng LIU)
An initial categorization of foundational research in complex technical systems
Imre Horváth
DOI: 10.1631/jzus.A1500172 Downloaded: 3848 Clicked: 12752 Cited: 1 Commented: 0(p.681-705) <Full Text><PPT> 3083
创新点：æ出了一ç§æŽ¨ç†æ–¹æ³•ï¼Œå°†å¤æ‚æŠ€æœ¯ç³»ç»Ÿçš„ç ”ç©¶é¢†åŸŸåˆ†ä¸ºä¸‰ç±»ã€‚
方法：1. 对相关的å¦æœ¯åˆŠç‰©è¿›è¡Œç›´è§‰æŽ¢ç´¢ï¼›2. 对领域和åé¢†åŸŸç ”ç©¶ç»™å‡ºåŸºäºŽè¯æ®çš„分类规范；3. 对基于相关å¦æœ¯åˆŠç‰©çš„控制给出的分类进行æ炼与验è¯ã€‚
结论：å¤æ‚æŠ€æœ¯ç³»ç»Ÿçš„ç ”ç©¶é¢†åŸŸåˆ†ä¸ºä¸‰ç±»ï¼Œåˆ†åˆ«ä¸ºï¼šï¼ˆ1）智能化类，包括哲å¦ã€æœ¬ä½“和认识论；（2）实现类，包括方法论和å¤æ‚技术系统的创建；（3）影å“类，包括表现和价值å¦ã€‚
关键è¯ç»„ï¼šåŸºç¡€ç ”ç©¶ï¼›å¤æ‚技术系统；åˆæ¥åˆ†ç±»ï¼›ç ”究范畴与领域
Vibhor Trehan, Craig Chapman, Pathmeswaran Raju
DOI: 10.1631/jzus.A1500140 Downloaded: 2863 Clicked: 5108 Cited: 0 Commented: 0(p.706-723) <Full Text><PPT> 2117
方法：1. 对éžè§„范化建模方法进行分æžå¯¹æ¯”（表1）； 2. 分æžè¿‡ç¨‹å»ºæ¨¡æŠ€æœ¯åº”该满足的功能，细化æˆä¸åŒçš„è¦ç‚¹å¯¹ä¸è§„范的建模方法进行分æžå¯¹æ¯”，åŒæ—¶åˆ†æžå¯ä»¥è¡¨ç¤ºä¸åŒè®¾è®¡åˆ†è§£ç‰¹å¾çš„规范建模技术。
结论：1. 明确了设计过程自动化的两个关键æ¥éª¤ï¼šï¼ˆ1）éžè§„范化地获å–设计过程ä¸çš„关键点，（2）将éžè§„èŒƒåŒ–æ¨¡åž‹æ˜ å°„ä¸ºè§„èŒƒåŒ–è¡¨ç¤ºï¼› 2. 分æžå¾—出表示ä¸åŒè®¾è®¡åˆ†è§£ç‰¹å¾çš„规范化表示方法和技术（表2）；3. æ ¹æ®åˆ†æžç»“果，å¯ä»¥é€‰æ‹©æœ€ä¼˜çš„éžè§„范化和规范化建模方法，从而支æŒè®¾è®¡è¿‡ç¨‹è‡ªåŠ¨åŒ–。
关键è¯ç»„：基于知识的工程；设计自动化；过程模型；规范化表示；过程自动化
A novel approach for parallel disassembly design based on a hybrid fuzzy-time model
Zhi-feng Zhang, Yi-xiong Feng, Jian-rong Tan, Wei-qiang Jia, Guo-dong Yi
DOI: 10.1631/jzus.A1500155 Downloaded: 2749 Clicked: 5424 Cited: 3 Commented: 0(p.724-736) <Full Text><PPT> 2298
创新点：建立混åˆæ¨¡ç³Šæ¨¡åž‹ï¼Œå¼•å…¥ä¸‰è§’模糊数表示拆å¸å·¥åºåŠ 工时间，æ高拆å¸è·¯å¾„è§„åˆ’çš„çŽ¯å¢ƒé€‚åº”æ€§ï¼›é‡‡ç”¨å¹¶è¡ŒåŠ å·¥æ–¹æ³•ï¼Œå°½å¯èƒ½åœ°æ高生产资æºåˆ©ç”¨æ•ˆçŽ‡ï¼Œç¼©çŸåŠ 工时间和é™ä½ŽåŠ å·¥æˆæœ¬ï¼›ä½¿ç”¨æ··åˆç¼–ç æ–¹å¼ï¼Œç”¨åŒä¸€æ¡æŸ“色体表示拆å¸å·¥åºå’Œå·¥ä½ä¿¡æ¯ï¼Œç®€åŒ–模型表达和è¿ç®—；在é—ä¼ ç®—æ³•ä¸å¼•å…¥é«˜æ–¯å˜å¼‚方法，æ高算法的收敛速度。
方法：1. 引入一个包å«N个工ä½å’ŒL个零部件的拆å¸åºåˆ—规划问题，æ出混åˆæ¨¡ç³Šæ‹†å¸æ¨¡åž‹å®žçŽ°å¯¹æ¤é—®é¢˜çš„æ•°å¦æè¿°ï¼›2. 采用包å«é«˜æ–¯å˜å¼‚ç®—åçš„é—ä¼ ç®—æ³•ï¼Œå¯¹ç»“æžœè¿›è¡Œä¼˜åŒ–è®¡ç®—ï¼Œä»¥å¾—åˆ°æœ€çŸçš„æ¨¡ç³ŠåŠ å·¥æ—¶é—´å’ŒåŠ å·¥æˆæœ¬ï¼›3. 将本文所述方法的计算结果与快速æœç´¢éšæœºæ ‘算法的è¿è¡Œç»“果进行比较。
结论：在算法分别è¿ä»£50次ã€100次和150次的情况下，本文所述方法得到的最优解å‡ä¼˜äºŽå¿«é€Ÿæœç´¢éšæœºæ ‘算法的解，并且è¿è¡Œæ—¶é—´å‡çŸäºŽå¿«é€Ÿæœç´¢éšæœºæ ‘算法。
关键è¯ç»„：并行拆å¸ï¼›åºåˆ—规划；模糊时间；é—ä¼ ç®—æ³•
Civil Engineering
Distributed indeterminacy evaluation of cable-strut structures: formulations and applications
Jin-yu Zhou, Wu-jun Chen, Bing Zhao, Zhen-yu Qiu, Shi-lin Dong
DOI: 10.1631/jzus.A1500081 Downloaded: 3030 Clicked: 4256 Cited: 0 Commented: 0(p.737-748) <Full Text><PPT> 2031
创新点：1. 推导出具有广泛适应性的分布å¼é™ä¸å®šå…¬å¼ï¼Œå¹¶è¯æ˜Žä¸ŽåŽŸæœ‰æ–¹æ³•çš„内在关系。2. 首次æ出分布å¼åŠ¨ä¸å®šæ•°å¦å…¬å¼ã€‚3. 给出分布å¼ä¸å®šæ•°çš„物ç†æ„义åŠæ½œåœ¨çš„应用。
方法：该方法在平衡矩阵ç†è®ºåŸºç¡€ä¸Šï¼Œé‡‡ç”¨å¥‡å¼‚值分解法分别求解相互æ£äº¤çš„两类å•å…ƒå˜å½¢é‡å’Œä¸¤ç±»èŠ‚点外è·è½½æ¨¡æ€ï¼›åœ¨æŽ’除整体刚体ä½ç§»æ¨¡æ€åŽï¼Œåˆ©ç”¨è¯¥æ£äº¤æ€§ï¼Œæ±‚解分布å¼é™ä¸å®šå’ŒåŠ¨ ä¸å®šã€‚
结论：1. 该方法能克æœå·²æœ‰æ–¹æ³•ä¸çš„奇异性问题，具有普é性，å¯é€‚用于动定åŠåŠ¨ä¸å®šç»“构。2. 作为结构åŒå¯¹ç§°æ€§çš„代表，分布å¼é™ä¸å®šæ•°å¯è¢«ç”¨ä½œä¸€ä¸ªç®€å•è€Œæœ‰æ•ˆçš„分组准则；该准则能æ高二次奇异值找力法（DSVD）的效率并能为设计师æ供更多的åˆå§‹é¢„应力设计å¯èƒ½æ€§ã€‚3. æ示分布å¼é™ä¸å®šä¸Žç»“æž„é‡è¦æ€§åŠç»“æž„æ•æ„Ÿæ€§é—´çš„关系。4. 分布å¼åŠ¨ä¸å®šæ•°å¯è¢«ç”¨ä½œèŠ‚点å¯åŠ¨æ€§çš„ä¸€ä¸ªåŸºæœ¬æŒ‡æ ‡ã€‚
关键è¯ç»„：柔性结构；索æ†ç»“构；分布å¼ä¸å®šæ•°ï¼›åˆå§‹é¢„应力设计；找力分æžï¼›å¥‡å¼‚值分解；形状å˜æ¢
Jin Yu, Shao-jie Chen, Xu Chen, Ya-zhou Zhang, Yan-yan Cai
DOI: 10.1631/jzus.A1400362 Downloaded: 3311 Clicked: 5312 Cited: 6 Commented: 0(p.749-759) <Full Text><PPT> 2440
创新点：1. ç›¸æ¯”äºŽä¼ ç»Ÿæ¶²ä½“ç¨³æ€æµæ¸—é€çŽ‡æµ‹è¯•æ³•è€—时多的缺点，本文通过氮气渗é€æ–¹å¼ï¼Œå¯å¿«é€ŸèŽ·å¾—低渗é€çŽ‡å²©æ ·çš„稳æ€æµæ¸—é€çŽ‡ï¼›2. 从裂隙体积å˜åŒ–角度，分æžä¸åŒæ¸©åº¦çƒå¼€è£‚çº¢ç ‚å²©åœ¨ä¸‰è½´åŽ‹ç¼©æ¡ä»¶ä¸‹çš„å„裂隙å‘展阶段，讨论其与渗é€æ€§æ¼”化的 关系。
方法：1. 通过纵波波速测试和带渗é€æ€§å®žæ—¶ç›‘测的三轴压缩试验ç‰æ‰‹æ®µï¼ŒèŽ·å¾—çƒå¤„ç†åŽçº¢çº±å²©åŸºæœ¬ç‰©ç†åŠ›å¦æ€§è´¨å‚数（表1和表2）ã€ä¸åŒå›´åŽ‹ä¸‹çš„全应力-应å˜å…³ç³»æ›²çº¿ã€è½´å‘应å˜-体å˜å…³ç³»æ›²çº¿ä»¥åŠæ¸—é€çŽ‡å˜åŒ–曲线（图4和图8）；2. 通过ç†è®ºåˆ†æžå’Œè®¡ç®—，获得轴å‘应å˜ä¸Žè£‚隙体å˜çš„关系曲线（图9），分æžè£‚隙演化5个阶段ä¸æ¸—é€çŽ‡çš„演化规律。
结论：1. ç”±20到200 °Cï¼Œçº¢ç ‚å²©åŽŸç”Ÿå”隙和裂隙å‘生é—åˆï¼Œå¢žåŠ äº†è¯•æ ·å¯†å®žåº¦ï¼Œå¹¶å¼•èµ·å¼ºåº¦å’Œå¼¹æ¨¡çš„æ高以åŠåˆå§‹æ¸—é€çŽ‡çš„é™ä½Žï¼›ä»Ž200到600 °Cï¼Œçº¢ç ‚å²©å†…éƒ¨ç»“æž„é€æ¸åŠ£åŒ–，导致强度和弹模é™ä½Žï¼Œå³°å€¼åº”å˜å’Œåˆå§‹æ¸—é€çŽ‡æ高；2. åŠ è½½è¿‡ç¨‹ä¸è¯•æ ·æ¸—é€çŽ‡éšè£‚隙的演化而å˜åŒ–，裂隙演化å¯åˆ†ä¸ºåŽ‹å¯†ã€çº¿å¼¹æ€§å˜å½¢ã€è£‚隙稳定å‘展ã€å®è§‚å‰ªåˆ‡ç ´å和应å˜è½¯åŒ–5个阶段。这5个阶段ä¸æ¸—é€çŽ‡å˜åŒ–趋势ä¸åŒï¼›3. 当å—çƒæ¸©åº¦ç»§ç»å¢žå¤§è‡³800 °Cæ—¶ï¼Œçº¢ç ‚å²©å‡ºçŽ°ä¸¥é‡çš„è£‚çº¹è‡´ä½¿å…¶ç ´å。
关键è¯ç»„：çƒå¤„ç†ï¼›çº¢ç ‚岩；三轴压缩试验；力å¦æ€§èƒ½ï¼›æ¸—é€æ€§
Air accumulation in high-lift siphon hoses under the influence of air dissolution and diffusion
Yue-liang Cai, Hong-yue Sun, Yue-quan Shang, Zhi-jun Wu
DOI: 10.1631/jzus.A1400358 Downloaded: 3059 Clicked: 5392 Cited: 2 Commented: 0(p.760-768) <Full Text><PPT> 2211
创新点：利用物ç†æ¨¡åž‹å®žéªŒï¼Œç»“åˆç†è®ºè§£æžæŽ¨å¯¼ï¼Œå¾—到高扬程虹å¸ç®¡å†…ç©ºæ°”ç´¯ç§¯çš„åŽŸå› åŠå…³é”®å½±å“å› ç´ ï¼Œçªç ´é«˜æ‰¬ç¨‹è™¹å¸æŽ’水在少雨地区的使用局é™ï¼Œç»™å‡ºå…¶é•¿æœŸé€‚用的工程设计æ¡ä»¶ï¼Œå¯¹å…¶åœ¨å®žé™…è¾¹å¡å·¥ç¨‹ä¸çš„推广应用æä¾›ç†è®ºæŠ€æœ¯æŒ‡å¯¼ã€‚
方法：通过物ç†æ¨¡åž‹è¯•éªŒï¼Œæ示长期åœæµè™¹å¸ç®¡å†…出现空气累积的必然性；利用ç†è®ºå…¬å¼æŽ¨å¯¼ï¼Œå¯¹ä¸åŒå› ç´ çš„å½±å“结果进行对比分æžï¼Œå¾—出影å“空气累积的主è¦å› ç´ ã€‚
结论：1. æº¶äºŽæ°´çš„ç©ºæ°”å› åŽ‹åŠ›é™ä½Žè€Œæžå‡ºã€ç®¡ç«¯ç©ºæ°”溶入扩散到虹å¸ç®¡é¡¶éƒ¨åŠæ¸©åº¦å˜åŒ–引起空气æžå‡ºç‰çŽ°è±¡æ˜¯æ— 法é¿å…的；其ä¸ï¼ŒåŽŸæœ‰ç©ºæ°”çš„æžå‡ºåŠæ¸©åº¦å˜åŒ–引起的空气累积是主è¦å› ç´ ï¼›2. è¾¹å¡è™¹å¸æŽ’水设计时进水端å£è·æŽ§åˆ¶æ°´ä½è‡³å°‘应预留2.05 m的地下水ä½ä¸Šå‡ä½™é‡ï¼Œæˆ–者ä¿æŒå‡ºæ°´å£çš„高程比进水å£é«˜ç¨‹ä½Ž4.1 mæ¥ä¿è¯æžå‡ºç©ºæ°”段处于下水管ä¸ã€‚
关键è¯ç»„：边å¡ï¼›è™¹å¸æŽ’水；旱å£åœæµï¼›ç©ºæ°”累积；气体扩散；温度