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工業代謝工程與技術裝備

  • 作者：趙剛|責編:張海麗//嚴春暉
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122497710
  • 出版日期：2026/08/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：273
人民幣：RMB 128 元      售價：元
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內容大鋼
    本書融合生物代謝工程的基礎理論和複雜網路建模方法，建立工業代謝網路演化計算和瞬態通量調控模型，揭示工業代謝網路的通量平衡特性和複雜演化機制，探索製造系統工業代謝過程及其通量調控的科學規律，提出工業代謝瞬態通量計算、預測與調控方法，工業代謝性能評價、優化方法，開發相關工程技術和裝備原型系統，並將其應用於鋼鐵冶金、機械製造、航空航天領域的綠色製造技術創新。
    本書的特色在於：突破了傳統靜態物質流分析的局限，構建了動態的、可預測的、可調控的工業代謝工程技術體系，為調節控制工業製造系統的物質能量轉化過程、提高其環境感知和生態適應能力提供了新的理論體系和技術框架。
    本書可供機械工程、智能製造工程、工業工程、環境工程、冶金工程等專業的科技人員參考，也可作為相關專業本科生及研究生的教學用書。
作者介紹
趙剛|責編:張海麗//嚴春暉
目錄
第1章  工業代謝概述
  1.1  工業代謝研究背景
    1.1.1  工業代謝的提出
    1.1.2  工業代謝的研究領域
  1.2  工業代謝研究的發展歷程與國內外研究現狀
    1.2.1  工業代謝研究的發展歷程
    1.2.2  國內外工業代謝研究現狀和發展趨勢
  1.3  工業代謝研究面臨的共性問題
  1.4  工業代謝研究的意義與必要性
  參考文獻
第2章  工業代謝工程的體系架構
  2.1  工業代謝的基本概念與定義
    2.1.1  工業代謝底物
    2.1.2  工業代謝通量
    2.1.3  工業代謝節點
    2.1.4  工業代謝途徑
    2.1.5  工業代謝網路
  2.2  工業代謝工程的主要研究內容
    2.2.1  工業代謝平衡原理
    2.2.2  工業代謝網路及其演化機制
    2.2.3  工業代謝瞬態通量調控方法
  2.3  工業代謝工程的研究方法和技術手段
    2.3.1  工業代謝物質流分析方法
    2.3.2  工業代謝網路多智能體建模技術
    2.3.3  工業代謝神經網路建模技術
  參考文獻
第3章  工業代謝平衡原理
  3.1  生命代謝平衡Michaelis-Menten冪定律原理的啟發
    3.1.1  Michaelis-Menten冪定律原理與工業代謝動力學的類比
    3.1.2  Michaelis-Menten冪定律原理對工業代謝平衡的啟示
  3.2  工業代謝穩態平衡分析
    3.2.1  物質—能量流的動態守恆關係
    3.2.2  基於冪律近似的工業代謝穩態平衡數學模型
    3.2.3  工業代謝的邊界約束
  3.3  工業代謝平衡方程的建立
    3.3.1  工業代謝平衡方程的理論框架與質量守恆基礎
    3.3.2  基於Michaelis-Menten冪定律原理的工業代謝平衡方程構建
    3.3.3  工業代謝平衡方程穩定性分析
  3.4  工業代謝平衡方程瞬態通量的預測
    3.4.1  瞬態通量預測的理論基礎與動態耦合機制
    3.4.2  工業代謝方程瞬態通量預測模型構建
    3.4.3  多參數協同調控的瞬態通量預測數值求解演算法
    3.4.4  工業代謝瞬態通量動態響應預測與多目標優化邊界生成
  參考文獻
第4章  工業代謝網路及其演化
  4.1  工業代謝的複雜網路形態與結構
  4.2  工業代謝網路的數學模型
    4.2.1  工業代謝網路的變數定義
    4.2.2  網路指標與系統狀態表徵
    4.2.3  資源與產出的轉化模型

    4.2.4  優化目標與政策模擬
  4.3  工業代謝網路的演化歷程
    4.3.1  目標需求與資源配置的確定
    4.3.2  配置與資源流動關係的推導
    4.3.3  演化過程中的資源約束與優化
    4.3.4  反向推演
  參考文獻
第5章  工業代謝瞬態通量調控方法
  5.1  工業代謝網路的通量表徵
    5.1.1  工業代謝網路的通量表徵方法
    5.1.2  工業代謝網路的通量演化策略
  5.2  工業代謝網路的瞬態通量預測
    5.2.1  動態代謝模型搭建與參數確定方法
    5.2.2  數據驅動的瞬態通量預測與實時演化策略
  5.3  工業代謝網路的瞬態通量調控
    5.3.1  瞬態通量調控路線
    5.3.2  瞬態通量調控方法
  5.4  工業代謝網路結構與性能調控
    5.4.1  工業代謝網路演化研究的技術路線
    5.4.2  工業代謝網路動態調控的演化模型
  參考文獻
第6章  鋼鐵工業代謝工程技術
  6.1  鋼鐵工業代謝節點、途徑和網路
    6.1.1  鋼鐵工業代謝節點
    6.1.2  鋼鐵工業代謝途徑
    6.1.3  鋼鐵工業代謝網路
  6.2  鋼鐵工業代謝網路穩態通量平衡模型
  6.3  基於多智能體Agent的鋼鐵工業代謝網路模型
    6.3.1  高爐煉鐵系統構建
    6.3.2  高爐煉鐵系統Agent模擬模型
    6.3.3  高爐煉鐵系統的多智能體模擬模型檢驗
  6.4  鋼鐵工業代謝神經網路模型
    6.4.1  問題描述
    6.4.2  煉鋼-連鑄調度優化模型
    6.4.3  基於BD3QN的煉鋼-連鑄調度演算法
    6.4.4  實驗結果與分析
  6.5  基於遺傳演算法的鋼鐵工業代謝演化歷程模擬
    6.5.1  非受控排序遺傳演算法的解算說明
    6.5.2  以噸鋼能值最小作為系統演化方向的工業代謝行為分析
    6.5.3  以無效能和環境排放最小作為系統演化方向的工業代謝通量模擬
    6.5.4  粗鋼產量在其他截集區間的系統演化行為分析
  6.6  鋼鐵工業代謝通量預測與調控
    6.6.1  代謝網路預測與調控模型建立
    6.6.2  系統解析
    6.6.3  碳排放最小調控分析
  參考文獻
第7章  機械製造工業代謝工程技術
  7.1  傳統機械製造系統工業代謝網路
    7.1.1  機械製造系統工業代謝網路
    7.1.2  工業代謝節點邊界形態的數學表徵

    7.1.3  工業代謝節點邊界形態的耦合方式
    7.1.4  基於工業代謝平衡原理的穩態通量分析
  7.2  複合製造系統工業代謝通量預測
    7.2.1  電弧熔絲沉積與微軋制銑削複合製造工藝原理
    7.2.2  增減材複合製造系統工業代謝節點構造
    7.2.3  節點和途徑上的工業代謝通量表徵
    7.2.4  複合製造系統工業代謝通量預測研究
    7.2.5  複合製造系統與傳統製造系統工業代謝效能比較
  7.3  火電閥門製造系統工業代謝穩態通量平衡分析
    7.3.1  J61Y-20 DN40型火電截止閥產品構成
    7.3.2  J61Y-20 DN40型火電截止閥關鍵零件製造工藝
    7.3.3  關鍵零件製造工藝的工業代謝網路及其穩態通量平衡分析
    7.3.4  火電閥門製造系統工業代謝穩態通量平衡與綠色性能指標分析
  參考文獻
第8章  冶金環保工程技術與裝備
  8.1  熱軋機組工業代謝底物粉塵的產生機理與環境影響
    8.1.1  熱軋機組高溫粉塵的產生與遷移擴散
    8.1.2  水霧降塵的研究思路、技術框架和主要內容
  8.2  熱軋高溫粉塵理化特性分析
    8.2.1  熱軋高溫粉塵粒徑分佈
    8.2.2  熱軋高溫粉塵化學成分
    8.2.3  熱軋高溫粉塵XRD物相組成分析
    8.2.4  熱軋高溫粉塵潤濕特性
  8.3  提高水霧降塵效率的工業代謝調控技術
    8.3.1  水霧降塵工業代謝調控機理模型
    8.3.2  水霧降塵工業代謝調控數值模型與模擬方法
    8.3.3  水霧降塵工業代謝調控通量計算與模擬結果
  8.4  水霧降塵導致的熱軋硅鋼表面溫降預測
    8.4.1  熱軋硅鋼表面溫降預測方法
    8.4.2  熱軋硅鋼表面溫降數值建模與模擬
    8.4.3  熱軋硅鋼表面溫降計算與模擬結果
  8.5  水霧降塵裝備研製及其工業代謝性能測試
    8.5.1  熱軋機組水霧降塵關鍵元件開發
    8.5.2  熱軋機組水霧降塵成套綠色裝備研製
    8.5.3  關鍵工業代謝性能測試
    8.5.4  水霧降塵效率測試與先進性評價
  參考文獻
第9章  航天運載器綠色設計與製造
  9.1  航天運載器全生命周期工業代謝性能指標體系
    9.1.1  航天運載器服役性能評價指標與量化方法
    9.1.2  航天運載器環境影響評價指標與量化方法
  9.2  航天運載器全生命周期工業代謝網路模型
    9.2.1  服役周期工業代謝途徑與通量數據分析
    9.2.2  回收周期工業代謝途徑與通量數據分析
    9.2.3  製造周期工業代謝途徑與通量數據分析
  9.3  航天運載器綠色設計方法與軟體架構
    9.3.1  基於工業代謝網路的航天運載器綠色設計方法
    9.3.2  航天運載器綠色設計軟體架構設計
    9.3.3  編程語言和資料庫設計
  9.4  固體運載火箭綠色設計軟體實現與應用實例

    9.4.1  固體運載火箭設計參數與綠色評價指標
    9.4.2  工業代謝網路數據結構設計
    9.4.3  工業代謝通量分析、計算與預測
    9.4.4  固體運載火箭設計方案的對比評價
  參考文獻
第10章  研究展望
  10.1  從穩態描述到瞬態自主調控：工業系統代謝的「生命化」躍遷
  10.2  從單環節優化到跨尺度系統重構：大模型與代謝網路協同重構製造體系
  10.3  從封閉式專業系統到價值共創：工業代謝開源生態共建

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