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海外交流个人总结

发布日期:2017-10-15 11:07:05 点击次数:

在美国交流一年,我顺利地完成了留学研修计划,在科研工作和学习情况上都取得了很大进展。此外,在文化、思想观念上,我也收获了许多的心得。

在科研工作方面。2016年10月,在与普渡大学Sutherland教授多次开会讨论后,他根据我当时的博士课题和预想的论文结构提出了许多宝贵意见,指出我关于对面向能耗的切削参数优化方面思考的理论创新还需加强,并给我安排了在美学习的初步工作任务。当时国际上对机床能耗建模的研究未有找到逆向求解机床的能耗模型方面的论文,我们则设想是否可以已知车间总功率,车间多台机床调度运行方案,来反推各个机床的具体功率模型。由此,我们将功率模型形式确立、求解算法作为解决上述问题的关键技术,并试图利用统计学中回归分析等方法来处理该问题,甚至还找到数学院的老师对我们的算法选择进行指导。经过了1个半月的努力,我们确实发现我们的一些假设和思路存在了问题,数据和求解方法上还难以对我们的设想进行支持。例如我们发现,不论是知道车间总功率求各个机床功率模型,还是直接测量单台机床得到功率模型,由于都是基于相同的单机功率数学模型,所以求解的实质是一样的,即求解系数主要依赖于机床状态和运行参数。所以如果知道车间总功率时,必须找到机床在各种不同状态和参数下的功率点,唯有状态改变的点,才能得到对求解有效的信息,这意味着我们需要详细设计多机床运行调度方案。虽然最终我们放弃了对该问题的探索,但是在该过程中我的数理统计知识、功率建模知识得到了极大丰富,为在美的后期工作作做了有力铺垫。

2016年11月,在Sutherland教授的指导下,我们又在之前的研究基础上重新确立了新的探索问题。Sutherland教授指出我对铣削过程中能量变化的机械力学机理认识还不够。接着他给我推荐了许多铣削加工力学,铣削加工比能耗,铣削加工尺寸效应方面的文章,并给了一些切削加工方面的外文书籍,他指出这部分内容可能难以理解,但将对我对采集到的机床功率数据变化趋势和规律有更深层次的了解。经过2个多月的阅读、学习、多次探讨,我对自己之前在国内做实验的数据有了进一步认识,也对自己前期投稿论文不足之处有了新的见解,因为过去自己未有从机理本质变化方面去思考铣削能量消耗问题。这极大地丰富了我的切削理论知识,使我对机床功率数据的认识到达了新的高度。2017年2月,在寒假结束后开启了春季学期。我将前一学期积累的理论知识和在国内时做实验得到的数据进行整理、分析,很快就发现了预期的趋势和结果,于是我们开始着手进行论文写作,希望这篇写作的论文可以得到业界内同行的认可和重视。在写论文的过程中,耐心的Sutherland教授一点一滴对我进行指导,大到文章的逻辑结构,小到每句话、每个短语、每个词汇的表达都一一进行修改。Sutherland教授精益求精,常常一个段落就会帮助我反复修改不下十次。我们花费了近3个月写这篇论文,也花了3个月进行修改,截至目前这篇论文已经基本成型,但是由于部分实验数据因前期在国内测试时更换了夹具导致了误差,因此还需要回国再补。2017年5月,基于前期的功率模型研究,我们开始探索铣削加工过程能量效率优化问题。在优化模型的约束条件上,Sutherland教授期望我不仅只是知道约束条件公式,还要理解约束条件的本质定义,便要求我对铣削表面粗糙度模型、刀具磨损模型再一步加强学习。与此同时,我还开展了对遗传算法等的学习。截止目前已经把面向能效的铣削参数优化模型论文投稿至CIRP会议。在这一年的期间,还有两篇论文经历了一审和二审修改,最终得到了录用,这也得到了Sutherland教授,Magada秘书、国内导师等的指导和帮助。2017年7月,在前面几篇论文基本已经成型或者完成的情况下,我也陆续开始着手写自己的博士大论文。

在国外的课程学习方面。我参加了普渡大学的三门课程学习,一门是试验设计,一门是暑期课程的质量控制与统计,一门是生命周期评价。试验设计这门课非常重视数学与物理基础,它通过非常简单的实验例子讲述深刻的数学与物理意义,这种以小见大的授课方式对我的思路开阔十分有启发。质量控制与统计这门课,是Sutherland教授的课程,在前几章主要是讲了质量管理(如Deming和Taguchi质量管理理论),概率、假设检验、置信区间估计、方差分析、回归分析、全因子实验设计、响应曲面实验设计方面的内容。我感受到自己前期做实验很大部分是根据论文或者试验设计书籍找正交表,试验数据处理上没有很好地思考数据可能存在的问题、方差分析结果的原委、拟合模型不同的区别,并且在模型建立上过于强调模型拟合结果,没有仔细思考和体会试验设计和数据处理上的数学意义。在这次课程学习之后,我感到它把概率统计和试验设计相结合,让我能把自己论文建模的整个过程屡清楚。

在文化、思想观念学习方面。在美国交流学习期间,我一方面从美国文化中认识其“感恩节”的感恩精神,当时我参加了普渡大学SLCF International组织的一些活动,例如到教堂(Kossuth Street Baptist Church)做一些义务劳动,帮助美国小孩学习简单的中文;在圣诞节、复活节、万圣节时参与教堂的文艺晚会,唱圣经歌曲等。在“马丁路德金日”“独立日”中,我深刻认识人与人之间平等相处、相互尊重不同种族文化、思想、利益的精神;另一方面我同样也在学习中国传统文化和思想瑰宝,例如在国外通过喜马拉雅音频软件学习部分《中庸》、《论语》、《资治通鉴》节选,努力将这些学习内化为我的思想与行为习惯。我确实感受到,越是在国外,就越是强烈认识到中国文化之美,并对自己的民族带着热烈而诚挚的情感。

如今回到山东大学,又能听到老师的谆谆教导、同学们的欢声笑语,实在倍感亲切。回到熟悉的山大,努力为明年的博士毕业答辩做最充分的准备,内心充满珍惜,珍惜这努力与辛劳的汗水,珍惜最后一年不到的学生时代,珍惜博士生活中遇到的每一位明师与志友!

【作者:周丽蓉        来自:机械学院    责任编辑:明珠 莉荔  】

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