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提出了結(jié)構(gòu)和零件的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度特征預(yù)測模型，并通過結(jié)構(gòu)和零件的靜強(qiáng)度和強(qiáng)度特征而非材料的靜強(qiáng)度和強(qiáng)度特征進(jìn)行疲勞仿真。

光伏組件生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以車間技術(shù)人員的身份參與晶硅光伏組件的生產(chǎn)工作。學(xué)員按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程操作車間生產(chǎn)設(shè)備、檢測生產(chǎn)樣品以及了解生產(chǎn)車間的運(yùn)作與問題返工流程。 一.1.1. 場景設(shè)計(jì) 場景由組件生產(chǎn)車間、材料準(zhǔn)備區(qū)、固化房、分選檢測區(qū)組成。場景素材從多個(gè)真實(shí)工廠采集而來，高保真還原車間設(shè)備與生產(chǎn)流程 場景模型主要包括：流水線傳送帶、全自動(dòng)玻璃吸附機(jī)、EVA自動(dòng)鋪設(shè)機(jī)、串焊機(jī)、排列機(jī)、自動(dòng)緩存機(jī)、EVA/TPT裁剪鋪設(shè)機(jī)、EL檢測儀、層壓機(jī)、全自動(dòng)修邊機(jī)、翻轉(zhuǎn)檢查機(jī)、全自動(dòng)裝框機(jī)、灌膠機(jī)、全自動(dòng)固化房、絕緣檢測儀、組件IV分選檢測儀、電烙鐵。材料模型包括：鋼化玻璃、EVA、TPT、焊帶、156多晶太陽電池片、鋁合金邊框、玻璃膠、接線盒、助焊劑、MC4接頭等... 一.1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 第一人稱視角控制主角場景漫游，學(xué)員可以在三維空間中自由活動(dòng)和觀察場景中的物體。 主角走到生產(chǎn)線相關(guān)崗位內(nèi)，出現(xiàn)信息提示，點(diǎn)擊彈出全息UI，動(dòng)態(tài)圖文與人工智能語音相結(jié)合提示關(guān)鍵知識點(diǎn) 與車間工程師對話了解生產(chǎn)相關(guān)知識 學(xué)員可操作車間里的檢測設(shè)備，發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行問題組件返工。

光伏組件質(zhì)量檢測仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員在虛擬場景中學(xué)習(xí)根據(jù)IEC61215標(biāo)準(zhǔn)使用各種檢測設(shè)備對組件進(jìn)行質(zhì)量檢測，從而了解組件的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)以及發(fā)現(xiàn)組件典型缺陷。 一.1.1. 場景設(shè)計(jì) 根據(jù)IEC61215檢測標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)18個(gè)檢測場景，包括： 1 組件外觀檢測實(shí)驗(yàn)室 2 最大功率檢測實(shí)驗(yàn)室 3 絕緣檢測實(shí)驗(yàn)室 4 溫度系統(tǒng)檢測實(shí)驗(yàn)室 5 標(biāo)稱工作溫度檢測實(shí)驗(yàn)室 6 STC和NOCT下的性能檢測實(shí)驗(yàn)室 7 低輻照度下的性能檢測實(shí)驗(yàn)室 8 室外曝曬試驗(yàn)場 9 熱斑耐久試驗(yàn)室 10 紫外線試驗(yàn)室 11 熱循環(huán)實(shí)驗(yàn)室 12 濕凍試驗(yàn)室 13 濕熱試驗(yàn)室 14 牽引力實(shí)驗(yàn)室 15 濕漏電實(shí)驗(yàn)室 16 機(jī)械載荷實(shí)驗(yàn)室 17 冰雹撞擊實(shí)驗(yàn)室 18 旁路二級管試驗(yàn)室 場景模型主要包括：實(shí)驗(yàn)室建筑場景、外觀檢測臺、156多晶光伏組件、組件箱、工作臺、電腦、組件支架、IV檢測儀、EL檢測儀、高低溫濕熱交變試驗(yàn)箱、濕漏電流測試儀及噴淋試驗(yàn)箱、鹽霧腐蝕儀、紫外老化試驗(yàn)箱、機(jī)械載荷試驗(yàn)機(jī)、旁路二極管熱性能試驗(yàn)儀、落球沖擊測試裝置、環(huán)境檢測儀、室外環(huán)境監(jiān)測儀、直流電源、萬用表、光度計(jì)、數(shù)碼相機(jī)等...

傳統(tǒng)的機(jī)器或機(jī)械零件的產(chǎn)品開發(fā)模式是必須開發(fā)出實(shí)物樣機(jī)或樣品，并對其進(jìn)行靜強(qiáng)度或動(dòng)態(tài)性能測試，然后再進(jìn)行設(shè)計(jì)修改，這樣要重復(fù)好幾次上述過程，才能設(shè)計(jì)制造出合格的產(chǎn)品。這需要花費(fèi)大量的時(shí)間與金錢成本，已經(jīng)跟不上日益變化的市場的需要。本成果采用了先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)，對計(jì)算機(jī)中的機(jī)器的3維幾何模型，可容易地進(jìn)行編輯、修改，并檢驗(yàn)其制造的可能性，生產(chǎn)成本，能否容易裝配。另外，可以對其3維幾何模型附于物理屬性，能模擬其工作狀態(tài)，可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、強(qiáng)度、振動(dòng)分析仿真，也就是說，在設(shè)計(jì)階段(不需要制造出實(shí)物)，就可以把握住機(jī)器或機(jī)械零件的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能，最終可以設(shè)計(jì)制造出低成本、高性能的機(jī)器。 該成果適用于任何大中小型機(jī)器及其零部件。 本成果已經(jīng)應(yīng)用到國內(nèi)外多家著名公司，如摩托車的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的仿真分析,計(jì)算機(jī)硬盤系統(tǒng)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能的仿真分析,配氣機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)優(yōu)化與分析,大型曲軸車床整機(jī)動(dòng)靜態(tài)性能分析與優(yōu)化,漸開線齒輪的精密接觸分析與優(yōu)化。

晶硅太陽電池生產(chǎn)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以車間技術(shù)人員的身份參與整條晶硅太陽電池產(chǎn)線的生產(chǎn)工作。學(xué)員可以按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)流程操作車間生產(chǎn)設(shè)備、檢測生產(chǎn)樣品以及對電池生產(chǎn)進(jìn)行工藝仿真，從而深刻了解整個(gè)太陽電池生產(chǎn)流程以及關(guān)鍵工藝參數(shù)。 一.1.1. 場景設(shè)計(jì) 場景由制絨車間、擴(kuò)散車間、后清洗車間、PECVD鍍膜車間、絲網(wǎng)印刷車間和分選包裝車間六大場景組成。場景素材從多個(gè)真實(shí)工廠采集而來，高保真還原車間設(shè)備與生產(chǎn)流程 場景模型主要包括：潔凈車間、制絨機(jī)、自動(dòng)上下料機(jī)、硅片、電子天平、分光光度計(jì)、電源柜、水冷機(jī)、空壓機(jī)、化學(xué)液柜、電腦，鍵盤、鼠標(biāo)、擴(kuò)散爐、石英舟、插片房、傳遞窗、純水箱、石英舟清洗槽、防毒面具、試驗(yàn)臺、緩沖墊、防化服、源瓶、氣柜、硅槳、方阻測試儀，萬用表，石墨舟、PECVD鍍膜機(jī)、舟車、烘箱、全自動(dòng)絲網(wǎng)印刷機(jī)、網(wǎng)版、刮刀、攪拌機(jī)、槳料、夾具、接觸電阻測試儀、燒結(jié)爐、IV分選儀、硅片盒、五格花藍(lán)等... 一.1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 第一人稱視角控制主角場景漫游，學(xué)員可以在三維空間中自由活動(dòng)和觀察場景中的物體。 拾取物體操作采用3D空間實(shí)際抓取的方式，沒有采用一般游戲中的背包欄方式，而當(dāng)需要同時(shí)拾取多個(gè)物體時(shí)則提供3維工具用于裝放，采取這種方式會(huì)更加接近現(xiàn)實(shí)，使學(xué)員更真實(shí)的體驗(yàn)實(shí)際工具的存放及使用的技巧。 各生產(chǎn)車間按照真實(shí)生產(chǎn)流程設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)生產(chǎn)任務(wù)，完成當(dāng)前任務(wù)后才能進(jìn)入下一個(gè)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)記錄完成時(shí)間以及工藝仿真結(jié)果 縮略地圖實(shí)時(shí)顯示角色位置與任務(wù)點(diǎn)位置 第一人稱視角與特寫觀察視角無縫平滑撤換 機(jī)器與設(shè)置仿真控制，通過機(jī)器控制面板設(shè)置工藝參數(shù)，控制啟動(dòng)生產(chǎn)，檢測生產(chǎn)結(jié)果 表單填寫與作業(yè)報(bào)告生成 使用儀器與設(shè)備檢測生產(chǎn)樣品 操作規(guī)程與關(guān)鍵知識點(diǎn)主動(dòng)提示學(xué)習(xí) 原理動(dòng)畫演示

本仿真實(shí)訓(xùn)要求學(xué)員根據(jù)常見60KW以下小型分布式光伏電站項(xiàng)目需求書要求，到現(xiàn)場進(jìn)行測量、采集項(xiàng)目所需數(shù)據(jù)，然后回到辦公室使用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，并且做出系統(tǒng)分析結(jié)果、施工圖以及施工材料清單。 1.1. 場景設(shè)計(jì) 虛擬場景包括辦公設(shè)計(jì)場景，樓頂建筑場景； 場景模型主要包括：辦公室建筑模型、辦公家具、辦公設(shè)備、長度測量工具、方向測量工具、樓頂建筑模型等 設(shè)計(jì)軟件模擬包括：陰影陣列分析軟件、CAD制圖軟件、傾角分析軟件、系統(tǒng)分析模擬軟件 1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 在辦公室里使用電腦了解項(xiàng)目需求書，根據(jù)提供的信息收集項(xiàng)目所在位置的地理與環(huán)境信息 到現(xiàn)場使用長度與方向測量工具測量設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) 回辦公室使用各種專業(yè)設(shè)計(jì)軟件對該項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

分布式小型光伏電站系統(tǒng)施工建設(shè)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以現(xiàn)場施工工程師的身份根據(jù)提供的項(xiàng)目說明書、施工圖紙和材料到現(xiàn)場進(jìn)行小型電站的模擬施工，提高學(xué)員的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。 1.1. 場景設(shè)計(jì) 虛擬場景主要由廠戶樓頂施工場景組成； 場景模型主要包括：廠戶建筑模型、支架基礎(chǔ)樁、支架前后立柱、橫梁、側(cè)梁、接地扁鋼、晶硅光伏組件、邊壓塊、中間壓塊、接線盒、連接線、直流匯流箱、進(jìn)線、出線、熔斷器盒、斷路器、避雷器、逆變器、PVC保護(hù)線管、五金螺絲螺母、安全帽、施工工具等 1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 在施工場景看懂圖紙，檢查施工物料 根據(jù)提示到指定位置使用工具把支架、光伏組件、匯流箱、逆變器一一安裝起來 進(jìn)行組件陣列間串聯(lián)和并聯(lián)接線 進(jìn)行防雷焊接 施工完成后進(jìn)行投切并網(wǎng)操作 場景植入VR太陽模塊，精準(zhǔn)計(jì)算該項(xiàng)目所在位置的太陽位置，太陽高度角和方位角，在虛擬場景中全時(shí)仿真太陽產(chǎn)生的陰影。

本發(fā)明公開一種瀝青路面模量反算方法，包括：對瀝青路面的路面結(jié)構(gòu)層進(jìn)行簡化，將相鄰且材料類型相同的路面結(jié)構(gòu)層視為簡化層，并且每一簡化層所包含的結(jié)構(gòu)層之間的模量差值不大于N MPa，將土基單獨(dú)視為土基層；在土基層及各簡化層中布置垂直應(yīng)變傳感器，且保證布置完成的所有垂直應(yīng)變傳感器位于同一垂直方向；在瀝青路面表層施加荷載，且該荷載位于各垂直應(yīng)變傳感的正上方，并通過垂直應(yīng)變傳感器采集土基層及簡化層的垂直應(yīng)變數(shù)據(jù)；將采集到的垂直應(yīng)變數(shù)據(jù)作為反算參數(shù)進(jìn)行模量反算；N的取值為250～350。通過該方法將原結(jié)構(gòu)組合簡化從而優(yōu)化了模量反算計(jì)算過程，解決了反算模量與實(shí)際狀態(tài)不符的技術(shù)難題。

隨著人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)興起，數(shù)據(jù)量呈現(xiàn)爆炸式增長，傳統(tǒng)計(jì)算系統(tǒng)的算力難以滿足海量數(shù)據(jù)的計(jì)算需求。與此同時(shí)，摩爾定律逐漸放緩，單純依靠提高集成度、縮小晶體管尺寸來提升芯片及系統(tǒng)性能的路徑正面臨技術(shù)極限，通過引入憶阻器新器件、模擬計(jì)算新范式、存算一體新架構(gòu)，將拓展出全新的高性能人工智能芯片與系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算能力的飛躍。 目前被廣泛使用的經(jīng)典馮·諾依曼計(jì)算架構(gòu)下數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理是分離的，存儲(chǔ)器與處理器之間通過數(shù)據(jù)總線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在面向大數(shù)據(jù)分析等應(yīng)用場景中，這種計(jì)算架構(gòu)已成為高性能低功耗計(jì)算系統(tǒng)的主要瓶頸之一：數(shù)據(jù)總線的有限帶寬嚴(yán)重制約了處理器的性能與效率，且存儲(chǔ)器與處理器之間存在嚴(yán)重性能不匹配問題。憶阻器存算一體系統(tǒng)把傳統(tǒng)以計(jì)算為中心的架構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)橐詳?shù)據(jù)為中心的架構(gòu)，其直接利用阻變器件進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理，通過將器件組織成為交叉陣列形式，實(shí)現(xiàn)存算一體的矩陣向量乘計(jì)算。憶阻器存算一體系統(tǒng)可以避免數(shù)據(jù)在存儲(chǔ)和計(jì)算中反復(fù)搬移帶來的時(shí)間和能量開銷，消除了傳統(tǒng)計(jì)算系統(tǒng)中的“存儲(chǔ)墻”與“功耗墻”問題，可以高效、并行的完成基礎(chǔ)的矩陣向量乘計(jì)算，未來極有潛力成為支撐人工智能等新興應(yīng)用的核心技術(shù)。 清華大學(xué)吳華強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了材料與器件、電路設(shè)計(jì)、架構(gòu)和算法的軟硬件協(xié)同等多方面原始創(chuàng)新，解決了系統(tǒng)精度損失等被廣泛關(guān)注的難題： 材料與器件創(chuàng)新。科研團(tuán)隊(duì)選擇了電學(xué)特性穩(wěn)定的二氧化鉿作為憶阻層核心材料，提出了通過插入少量氧化鋁層來固定離子分布、抑制晶粒間界形成的新理論，提出了引入熱增強(qiáng)層的新原理器件結(jié)構(gòu)，成功抑制了憶阻器非理想特性的產(chǎn)生。 電路設(shè)計(jì)創(chuàng)新。開發(fā)了一套憶阻器與晶體管的混合電路設(shè)計(jì)方法，提出“差分電阻”設(shè)計(jì)思想，采取源線電流鏡限流設(shè)計(jì)，抑制了憶阻器電路中可能產(chǎn)生的各種計(jì)算誤差。 算法創(chuàng)新。提出了混合訓(xùn)練算法，僅用小數(shù)據(jù)量訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)并只更新最后一層網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重，即可將存算一體硬件系統(tǒng)的計(jì)算精度達(dá)到與軟件理論值相同的水平。 “技術(shù)鏈”創(chuàng)新。從“單點(diǎn)技術(shù)突破”拓展到“技術(shù)鏈突破”，開發(fā)了針對憶阻器存算一體芯片的電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化（EDA）工具，打通了從電路模塊設(shè)計(jì)到系統(tǒng)綜合再到芯片驗(yàn)證的設(shè)計(jì)全流程。 上述理論和方法發(fā)表于《自然》《自然·納米技術(shù)》《自然·通訊》等國際頂級期刊，以及被譽(yù)為“集成電路奧林匹克”的“國際固態(tài)電路大會(huì)”等頂級學(xué)術(shù)會(huì)議。研究成果被“國際半導(dǎo)體技術(shù)路線圖”和30多部綜述文章長篇幅引用。團(tuán)隊(duì)已在該研究方向申請國內(nèi)外專利72項(xiàng)，其中30項(xiàng)已獲得授權(quán)，知識產(chǎn)權(quán)完全自主可控。 團(tuán)隊(duì)已研制出全球首款憶阻器存算一體芯片和系統(tǒng)，集成了8個(gè)憶阻器陣列和完整的外圍控制電路，以更小的功耗和更低的硬件成本大幅提升了計(jì)算設(shè)備的算力。全系統(tǒng)的計(jì)算能效比當(dāng)前主流的人工智能計(jì)算平臺——圖形處理器（GPU）高兩個(gè)數(shù)量級。團(tuán)隊(duì)還設(shè)計(jì)了一款基于130nm工藝研制的完整憶阻器存算一體芯片，在MNIST數(shù)據(jù)集上計(jì)算速度已超過市面上28nm工藝的四核CPU產(chǎn)品近20倍，能效有近千倍的優(yōu)勢。