- 曹旭阳;张则宝;李强;唐旭扬;
风荷载是影响高层及大跨度结构的重要动载荷之一，风致振动效应对结构的影响不可忽略。在完成某艺术场馆可动飞翼设计的基础上，为研究脉动风对工作状态下的大长细比飞翼强度及变形的影响，利用Davenport风速谱并采用线性滤波法中的自回归AR模型，通过Matlab编写模拟脉动风速时程的程序，得到飞翼各点随时间变化的脉动风压，将此作为脉动风荷载并利用Ansys对飞翼进行时程响应分析，得到飞翼的应力和位移响应曲线，并与静风作用下的飞翼变形与应力进行比较，得出飞翼在不考虑风荷载脉动效应时计算结果偏于保守，研究方法也可为同类结构设计及风振研究提供技术支撑。
2026年03期 No.421 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ] - 李炎粉;陈智勇;高飞;徐颖强;
动力电池是电动汽车的动力来源，动力电池在发生热失控时极易起火并发生爆炸，直接威胁到驾乘人员的生命安全。这里以电动汽车动力电池隔热阻燃问题为研究对象，设计了以SiO_2气凝胶为核心材料的电动汽车动力电池隔热阻燃方案，并对该方案的隔热阻燃性能进行有限元仿真模拟及实验验证。结果表明，有限元仿真分析和实验结果基本吻合，以SiO_2气凝胶为核心材料的隔热阻燃方案可有效延迟动力电池自燃产生热量的传递速度，为驾乘人员争取了至少300s的逃生时间，满足了电动汽车动力电池对隔热阻燃性能的需求。
2026年03期 No.421 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1459K] [下载次数：369 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 黄晶晶;熊永莲;李峰;
汽车运行平稳性是目前研究的热点，为了进一步提高汽车共振抑制能力，设计了一种汽车变刚度智能悬挂系统H∞控制方案。基于汽车的车体横向共振特点设计了一种可以实现智能化控制的悬挂结构，再将其应用到了横向悬挂系统中，有效克服汽车共振问题，显著提升车辆舒适度与稳定性。研究结果表明：谐波激励下，H∞智能悬挂可以达到较低振动传递率，能够有效防止被动悬挂系统出现车辆共振情况。H∞控制智能悬挂形成了比被动悬挂更小的加速度，获得约50%的减振效果。随机激励下，加入H∞控制智能悬挂后都获得了比被动悬挂系统更小的振动加速度，最大加速度减小50%，使车体振动程度减少21.4%，使乘坐舒适度提升28.2%。该研究有助于提高汽车运行平稳性，有效满足目前汽车运行的要求。
2026年03期 No.421 12-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1334K] [下载次数：118 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 李新浩;王成敏;王天波;
为优化燃气内燃机在二次喷射策略下的缸内混合效果，提出一种喷射参数优化策略。针对现有掺混模式在评价掺混效果时评价标准参差不齐的问题，取缸内燃料质量分数平均值（Mean）、缸内燃料质量分数变异系数（CV）、缸内燃料质量分数偏度（Skewness）和最佳浓度区间体积占比（BMCR）作为评价参数；考虑到不同喷射参数之间的交互作用，基于Box-Behnken设计方法对计算流体力学仿真方案进行规范处理；为了探究多个喷射参数对缸内混合效果的协同影响，运用响应曲面法（RSM）建立数学模型，预测各喷射参数对缸内混合效果的联合影响。研究结果表明，采用该方法可将缸内最佳浓度区间体积占比提高至29.675%，相较于单次喷射提升了16%，为提升燃气发动机的燃烧掺混效果提供了重要的参考。
2026年03期 No.421 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1397K] [下载次数：50 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 解博江;朱晶晶;王福忠;
离心式压缩机输运介质时，固体颗粒会使叶轮受非稳定流场影响而运行失衡。仅依赖叶轮轴心轨迹诊断故障准确率低，为此提出大型离心式压缩机叶轮早期失衡故障诊断方法。采用优化的离散点轮廓界定技术，计算叶轮轴心的凸集和凹集包络特征，提取时域和频域特征后计算特征权重，筛选高于权重均值的压缩机叶轮离心轨迹敏感特征集合时、频域微小变化的敏感特征。将获取的特征集作为卷积神经网络的输入数据，通过卷积层执行特征提取与并行分类任务。特征被传递至池化层展开更深层次的特征提取与细致分类处理。利用全连接层中的激活函数实现对大型离心式压缩机叶轮早期失衡故障的有效诊断。实验结果表明，所提方法可以精准实现压缩机叶轮早期失衡故障诊断。
2026年03期 No.421 22-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1487K] [下载次数：147 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 夏彰阳;丁行武;邹波;邓梦君;
基于6自由度理论模型，以悬置的刚度和布置角度为设计变量，频率和解耦率为约束变量和优化目标，采用存档微遗传算法和灵敏度分析方法对某款动力总成悬置系统进行了确定性多目标优化，优化后的结果满足性能要求。考虑到制造及安装误差导致的悬置性能变化，为提高产品的可靠性，运用6 sigma方法对悬置系统设计变量进行稳健性分析与优化，结果表明，稳健性优化解比确定性优化解有更好的鲁棒性，较好地保证固有频率、解耦率以及频率间隔的要求。
2026年03期 No.421 28-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 苏万斌;江叶峰;易灿灿;李舒航;
随着城市的“纵向生长”，高速电梯的数量也随之增加，高速电梯因其高速、高效等一系列优点在日常生活中发挥着越来越重要的作用，并且高速曳引电梯提升系统中曳引钢丝绳的振动是影响电梯乘运质量的重要因素。针对高速电梯在不同工况下的振动分析，基于离散动力学模型，这里利用Ansys对钢丝绳前六阶模态进行了仿真分析，通过理论分析与仿真计算得出钢丝绳在不同高度和载重下的振动变化规律。研究表明：在电梯上升和下降过程中为避免共振的发生，曳引电机的转频不能与曳引钢丝绳的一阶固有频率重叠；低阶固有频率会受负载大小的影响，但高阶固有频率不受其影响；在曳引轮和导向轮的包角处的曳引钢丝绳部位有最大应力值，钢丝绳的应力值在轻载和超载时攀升较大，在正常载重区间几乎呈线性增长。通过基于离散化动力学模型的理论推导、动力学仿真和现场测试，验证了结论的有效性，这对于高速电梯振动的调控具有重要的指导意义。
2026年03期 No.421 33-39页 [查看摘要][在线阅读][下载 1406K] [下载次数：123 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 卡地尔艳木·塔依尔;古丽巴哈尔·托乎提;钟润豪;买买提明·艾尼;
底盘必须具有相应的动态振动功能，以防止在不同的零件之间在工作频率激励下形成的共振，同时，必须具有相应的重量和刚性，来承受由车所带来的撞击和对整个机械采摘机构的压力。针对底盘架构设计与改善等问题，采用了3D模型软件UG创建三个不同的车架构造模型，并对其引入了有限元软件进行静动态分析与稳定性研究。结果表明，随着结构的改变和优化，其最大应力从13.462MPa下降到4.288MPa，其质量从128.3kg下降到117.3kg，降低了85%，达到了结构轻量化目的，底盘的刚性有所改善，对于最佳底盘进行谐响应分析，获得X、Y和Z轴的位移-频率响应曲线，以确定发生共振的频率和区域为以后底盘结构的实际模型提供理论依据。
2026年03期 No.421 40-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1380K] [下载次数：413 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 俞树荣;马子睿;薛睿渊;李勇铜;
在工程实际中，由于各种因素影响，核电阀门管道系统与有限元模型之间普遍存在偏差，使有限元分析结果与实际有误差。针对目前没有适用于核电阀门管道系统较为高效的有限元模型修正方法，提出了结合响应面法与蝙蝠优化算法的有限元模型修正方法。该方法以固有频率为特征值建立实际结构与有限元模型的误差函数，引入响应面模型来代替有限元模型提升每次迭代的计算速度，利用在连续性优化问题中搜索最优值速度较快的蝙蝠算法进行参数寻优，通过六自由度弹簧—质量系统证明了所提出方法的可行性。
2026年03期 No.421 45-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K] [下载次数：67 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 赵越田;王少华;王缙升;
为了更好的应对我国当前高速铁路自动化精调的繁重任务，提出了基于EBF神经网络模型和NSGA-Ⅱ算法的无砟轨道扣件拆装机械手的多目标优化设计方案。采用最优拉丁超立方法进行试验设计，并基于试验设计样本点确定了拟合精度最高的EBF神经网络近似模型，最终建立机械手主体结构设计变量和最大应力、最大变形、质量和各阶固有频率之间的映射关系。通过带精英保留策略的快速非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ），得出最优的Pareto解集合，并重新计算机械手主体结构真实响应。优化后机械手的质量减轻了15.24%，且各阶固有频率降低至激振频率之外，该结果表明机械手主体结构性能得到了改善，从而证明了该优化策略的实用性。
2026年03期 No.421 51-56+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1467K] [下载次数：135 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 周昊;迟铭书;
螺栓头部端面出现微小松动会使其几何特征产生细微改变，导致图像中绝缘子紧固螺栓头部端面存在局部纹理频谱偏移，进而造成图像畸变，无法直接检测出螺栓的松动情况，降低检测结果的准确性。为此提出绝缘子紧固螺栓头部端面微小松动视觉检测。通过暗通道理论估计全局大气光照强度，对图像进行对比度增强处理，提高图像的可辨识度。通过多方向Sobel算子捕捉到螺栓头部端面微小松动表现出的极其细微的位置或角度变化，精准定位螺栓头部边缘，以明确松动检测区域。并通过Hough变换检测轮廓边缘的直线特征，利用YOLOv5检测螺栓螺栓头部端面以标记辅助参考点，由此求解透视变换矩阵，将畸变的图像转换为正常视角下的图像，消除因局部纹理频谱偏移导致的图像畸变。在矫正后的图像中计算直线角度，并结合螺栓结构对角度进行调整。设定基于转角误差分布的阈值，通过比较角度差值判定螺栓是否松动，实现了绝缘子紧固螺栓头部端面微小松动的准确视觉检测。实验结果表明，所提方法可以精准捕捉螺栓头部端面的微小松动，消除透视畸变的影响，准确判别所有存在松动的图像，且Dice系数持续稳定趋近于1，说明所提方法可以有效捕捉螺栓头部端面的细微变化，具有较高的检测精度。
2026年03期 No.421 57-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1450K] [下载次数：139 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张燕超;李向东;冯蕴雯;杨雨钱;
为了有效提升大型起重机电气系统的可靠性及功能安全水平，针对国内某大型冶金桥式起重机电气系统开展可靠性冗余分配方法研究。首先，根据电气系统的结构组成及功能原理开展系统可靠性分析。然后，基于主动冗余策略对电气系统的可靠性-费用进行权衡分析，构建了以电气系统可靠度最大化为优化目标，可用预算成本为约束条件的可靠性冗余分配模型，提供了在规定预算成本下基于边际分析法（Marginal Analysis,MA）和遗传算法（Genetic Algorithm,GA）的两种冗余分配方案。最后，对上述两种冗余分配方法进行对比分析，并进一步探讨了两种方法在不同约束条件下的性能特点。分析结果表明：基于MA和GA求解出的两种冗余分配方案及其可靠性参数基本一致。经可靠性冗余分配后，起重机电气系统可靠度提升了19.33%。通过对比分析验证了可靠性冗余分配模型和求解方法准确有效，可为起重机电气系统方案设计及可靠性增长提供科学指导。
2026年03期 No.421 63-68+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K] [下载次数：102 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 李耀纲;崔红伟;苏兴涛;
针对煤矿综采工作面刮板输送机过载保护性能差而导致的可靠性低及寿命短等问题，设计了一种通过调节拧紧螺栓扭矩控制摩擦打滑转矩的新型柱面摩擦限矩器，为了研究柱面摩擦副的接触变形规律及转矩特性，利用弹性地基梁理论与克雷洛夫函数法建立了柱面摩擦副的数学模型，运用MATLAB并结合边界条件研究了耐磨铜套的接触及挠度变形情况，分析了限矩器结构及受力情况并推导得到了柱面摩擦副打滑转矩关系式，探明了作用载荷、接触载荷、非接触距离、螺栓拧紧力矩与打滑转矩之间变化规律。结果表明，当受到载荷作用时，耐磨铜套接触距离的挠度值等于初始间隙，且随着螺栓拧紧扭矩M增大，作用载荷q_α与打滑转矩T均呈线性状态增长，而非接触距离X_b线性减小，接触变形及转矩特性的研究可为限矩器打滑转矩值的设定及结构优化设计提供理论依据和技术支持。
2026年03期 No.421 69-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 袁萌;赵利平;刘立春;梁义维;
针对预焙阳极内部裂纹检测结果受主观因素干扰大的问题，提出了一种CEEMDAN-PCA与集成ELM结合模型的预焙阳极内部裂纹检测方法。首先，对锤击信号应用自适应噪声完备集合经验模态分解（CEEMDAN）得到一系列固有模式函数（IMF），计算各IMF分量与原始信号之间的相关系数，进行优选后重构；接着对同一预焙阳极9个观测点重构后的信号分别提取12个相同时频域特征并组成108维的特征向量，然后利用主成分分析（PCA）提取特征向量的主成分，得到主成分向量；最后将其输入集成极限学习机（ELM）对预焙阳极进行分类，实现对预焙阳极内裂纹检测目的。试验结果表明，该方法能有效识别出预焙阳极内部是否含有裂纹，与其他方法相比准确率高，实用价值高。
2026年03期 No.421 75-79页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K] [下载次数：155 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 谷学静;史璇;
针对脑电信号（Electroencephalogram,EEG）中单一域特征提取方法抗躁性差、分类准确率低的问题，提出了一种多域特征融合的GA-SVM运动想象脑电信号分类方法。首先使用小波包变换（Wavelet Packet Transform,WPT）和滤波器组共空间模式（Filter Bank Common Space,FBCSP）分别提取脑电信号的时频域特征和空域特征，并将其组成时频-空多域融合的特征向量。其次，使用遗传算法（Genetic Algorithm,GA）对支持向量机（Support Vector Machine,SVM）的相关参数进行选取，构造最佳分类器用于分类。将这里方法在2005年第三届国际BCI竞赛的Data sets Ⅲa数据集上进行验证，平均分类准确率达到83.33%。相较于单一域特征提取，这里方法的分类准确率得到了提高。
2026年03期 No.421 80-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1384K] [下载次数：333 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 俞沛宙;陈德军;吴高波;李建峰;
为了提高对电缆接头硅橡胶电气和声速性能测试精度，建立一套电缆接头硅橡胶绝缘层超声测试系统。选择水浸法测定超声声速，以去离子水作为测试过程的耦合剂，在水槽内浸入超声探头和试样。测定了经过不同时间热老化处理的试样综合性能，深入探讨了不同处理条件下制得的试样超声和电气参数变化。研究结果表明：逐渐延长老化时间后，硅橡胶试样相对介电常数升高，发生了更明显的老化。经过更长时间老化后，硅橡胶试样工频电气强度降低，材料发生了更明显的劣化。延长老化时间后，引起硅橡胶试样发生超声声速的显著降低，从最初的1031m/s减小到864h老化条件下的920m/s。电气强度结果呈现明显分散性以及随机性的特征。该研究最终实现材料老化性能与可靠性的综合评价，为后续的硅橡胶设计奠定基础。
2026年03期 No.421 85-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1344K] [下载次数：132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王吉庆;赵凤霞;费文倩;张琳娜;
针对板材余料的不规则形状以及重叠出界检测的复杂性，提出了一种基于像素表示的板材余料矩形件优化排样方法。首先对图像处理得到的板材余料进行特征识别，基于像素表示将板材余料的几何特征离散化，表示为二维布尔数组；然后基于遗传算法进行矩形件排入顺序的定序优化；最后采用改进的最低水平线算法实现矩形件在板材余料上的定位。采用Jakobs数据集和随机设计的板材余料验证了这里所提出算法的可行性和通用性，结果表明，提出的算法稳定、有效，比直接排样法提升了7.84%的板材利用率。
2026年03期 No.421 89-92+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1437K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 黄海龙;边帅;郭子宁;齐岩;
针对车轮动平衡机结构进行研究，传统主轴结构存在的振动干扰会影响最终检测结果。这里在传统主轴系统的基础上进行改进设计，取消了拉杆结构，避免了传统气缸-拉杆-卡盘结构一起随工件高速旋转带来的误差干扰，在此基础上对卡盘进行设计，引入防撞块，解决了多次夹持工件对卡爪磨损导致测试误差较大的问题，最后M×N测试实验数据表明，对比同型号的轮胎，改进后的主轴系统误差更小，对比不同规格的车轮，稳定性更高。
2026年03期 No.421 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K] [下载次数：5 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 吴慈航;占正勇;闫建国;郭一鸣;
针对软式空中加油自主对接技术的成熟度提升问题，面向预测式自主对接策略开展软式空中加油自主对接地面半物理试验系统设计与验证。为适应自主对接的先进技术，概括性介绍试验系统的总体需求和总体方案，详细描述受油机模拟系统、加油锥套模拟系统、视觉传感系统等关键系统的设计方案和综合上位机运行逻辑，开展了关键子系统的功能及性能测试。试验结果表明，所设计的试验平台能够开展自主对接技术验证，功能性能符合要求，具有工程应用潜力。
2026年03期 No.421 97-102+109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1599K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 黄悦;翟甲庚;张军华;韩莹;
YP113柔性装封箱机是卷烟厂实现条烟自动装封箱重要装置，其故障模式的风险性直接影响卷烟厂机台的生产效率。YP113柔性装封箱机故障风险评估本质是一个群决策问题。首先利用多极模糊集的特点，改进了传统群决策模型。同时，注意到YP113柔性装封箱机故障风险评估是一个动态过程，将PROMETHEE方法扩展到多极模糊环境，并引入时间的动态优化，利用DEMATEL属性权重方法考虑风险因子间相互关系对评估结果的影响，提出了YP113柔性装封箱机故障模式风险动态评估的多极模糊群决策新方法。
2026年03期 No.421 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 1403K] [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 袁斌;王道芳;李晨;
针对商品分拣装置入库过程中条码识别效果不佳的问题，提出了一种结合先验知识的条码复原算法。通过快速小波变换算法对透视映射后的校正图像进行预增强，并设计了一种自适应阈值的条码重构方法，首先通过垂直投影曲线的波峰波谷对边界初步确定，然后通过局部阈值和差分运算构建的隶属度函数对边界精确定位；最后以公开条码数据集和实际采集图像进行试验验证。结果表明，所提方法能够有效解决退化条码的解码问题，在识别率提升了7%以上，更易对外界因素造成的模糊条码进行复原。
2026年03期 No.421 110-114+119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K] [下载次数：32 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 邹喆;张明;
为了弥补快速刀具伺服（Fast Tool Servo,FTS）系统驱动不足的问题，开发了一种电磁驱动DDS系统来实现高带宽轨迹的跟踪控制方法。针对伺服闭环系统设计一种位移正反馈（DPF）控制器，通过比例增益形式代替系统模型，并通过扰动观测器（DOB）实现误差的补偿控制。实验测试结果表明：采用阻尼控制可以获得稳定裕度，设置了更大增益PID控制器，获得更大的系统闭环带宽。当频率在100Hz以内，形成了平坦的幅频和相频函数，实现跟踪误差的精确控制。PID下波峰-波谷误差约±5μm;DPF阻尼下误差约±2μm;DOB增益前馈补偿下误差约±0.16μm，降低至PID的3%左右。该研究有助于提高电磁驱刀具切削工作的控制精度，可拓展到其他的机加工设备上。
2026年03期 No.421 115-119页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]
- 陈腾飞;杜义贤;蔡少得;尹涛;
薄膜控制是卷到卷输送系统中的核心技术之一。设计了一套通用纠偏机构，详细分析了机构的纠偏原理，推导电机位移和纠偏辊位姿的关系。进一步建立纠偏系统的数值模型，研究了若干关键因子对纠偏的影响，采用Matlab实现多种纠偏工况下薄膜出口辊处横向位移的仿真。自研纠偏专用PCB，设计了自适应的梯形加减速曲线，基于增量式PID方法实现速度的精确控制。完成实验平台的搭建和调试，并进行纠偏实验，结果表明所制系统的纠偏精度达±0.3mm，达到行业先进水平。
2026年03期 No.421 120-124页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K] [下载次数：45 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 史品佳;王辉;吕立亚;闵永军;
为实现车辆ABS与RBS集成控制试验中地面制动力随滑移率变化的准确模拟，设计了一种地面制动力动态模拟控制系统。该系统能够根据车辆滑移率的变化控制磁粉离合器传递扭矩，模拟不同路面实时可变的地面制动力。基于车辆ABS与RBS集成控制试验平台，开展了单一路面和跃变路面地面制动力模拟控制试验。试验结果表明，设计的磁粉离合器控制器不仅在单一路面制动试验时体现出响应迅速、跟踪性能好、稳态误差小的特点，同时在跃变路面试验时也具有较好的适应性。所设计的地面制动力模拟系统能够动态模拟实际的地面制动力，具有一定的工程应用价值。
2026年03期 No.421 125-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1540K] [下载次数：72 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李澄非;梁辉杰;邱世汉;徐傲;
针对传统表面缺陷检测方法精度低，速度慢的问题，提出了一种基于改进CenterNet的钢材表面缺陷检测方法。模型使用沙漏型ResNet50作为主干网络，并在残差网络中融入注意力模块，提高网络特征提取能力。为增强模型的泛化能力，使用了梯度中心化的优化器并提出了基于注意力机制的目标检测头。该方法在NEU-DET数据集上平均精度均值达到75.8%，检测速度达到123.0FPS；同时在现场采集的钢材数据集上平均精度均值达到90.0%，检测速度达到106.9FPS。实验结果表明模型对于钢材表面缺陷检测效果可靠，满足工业检测需求。
2026年03期 No.421 131-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K] [下载次数：262 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 朱德荣;赵利国;杨建军;陈智勇;
超声研齿复合振动系统主要目的是放大换能器输出的微小机械振动能量，激励弧齿锥齿轮产生高频率、高振幅的振动，利用超声振动完成对弧齿锥齿轮副的超声研磨加工，因此对振动系统的正确设计是实现弧齿锥齿轮超声研齿加工的关键。在这篇文章中将两级阶梯形变幅杆与弧齿锥齿轮组合构成研齿复合振动系统，根据质点的机械振动与超声波的传播原理，推导了研齿振动系统的频率方程，并运用有限元方法研究分析满足超声研齿要求的振动系统的振动模态、谐振频率、节点位置、位移分布、放大倍数等振动特性，最后通过阻抗特性和振动特性测量，检测和评价振动研齿加工系统的振动性能。这些研究成果为研齿加工振动系统的合理设计提供了一定的指导依据与实验基础。
2026年03期 No.421 137-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张正华;杨长征;王大浩;程利辉;
为了弥补LMD算法存在模态混叠的问题，以ILMD方法分解初始振动信号得到乘积函数分量后，选择乘积函数峭度值组成判断依据，以此确定包含主要故障特征的有效分量，通过包络分析的方式对齿轮箱故障进行诊断。研究结果表明：通过超参数P优化的RSI算法构建得到包络线，可以对插值曲线“过冲”起到良好抑制效果，实现齿轮箱故障数据的准确采集，从而实现从动轮磨损故障诊断的目标。这里ILMD方法相对LMD和EEMD算法对齿轮磨损特征的信号提取与分析具有更高效率。基于ILMD特征为输入的模型的诊断精度高于LMD和LMD种方法达到99.6%，且测试标准差最小，可以有效对齿轮箱故障进行诊断。该研究能够有效提高齿轮箱早期故障诊断能力，且适用于其它的机械传动设备上，具有很好的推广应用价值。
2026年03期 No.421 142-145页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 李洁;赵凤霞;赵建国;张琳娜;
针对微波等离子化学气相沉积（MPCVD）制备的金刚石的形貌尺寸在线检测需求，研究了一种基于视觉图像分析的金刚石尺寸在线检测方法。采用工业相机在线采集金刚石生长图像后，首先在H分量图像上进行阈值分割、形态学处理、连通域分析等操作分离出每个金刚石图像；然后基于CLAHE方法增强每个分离出的金刚石图像，基于Canny算法提取出金刚石的内外边缘；最后对提取的金刚石边缘提出一种基于概率霍夫变换的尺寸测量方法，并对测得的尺寸进行了尺寸校正。实验验证结果表明，该方法能准确地实现金刚石轮廓尺寸的在线测量，长、宽、高的平均测量精度分别为98.727、99.071、97.999%，满足MPCVD金刚石的测量需求。
2026年03期 No.421 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K] [下载次数：156 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 徐古福;张继业;李田;兰洪;
为研究串置翼布置高度及迎角对高速列车气动特性的影响，基于三维、定常、可压缩的Navier-Stokes方程和SST k-ω湍流模型，选取典型低速翼型NACA-66，对布置不同高度及迎角串置翼的高速列车的气动特性进行数值计算。计算结果表明：随着串置翼迎角从0°至8°增大，高速列车外流场从头车车肩至尾车车肩气流下洗趋势变大；各车体加车顶串置翼的升阻比增大，并且尾车升力增加最明显；随着迎角的增大，头车加车顶串置翼的点头力矩变大。随着布置高度的增加，串置翼各翼的升阻比减小，但高度的变化对车体及串置翼整体的气动力影响无明显规律性变化。
2026年03期 No.421 151-155页 [查看摘要][在线阅读][下载 1445K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 陶军;万威;王峰;
针对传统滑模控制系统抖振过大、收敛速度慢、输出超调大，降低永磁同步电机调速性能的问题，提出了一种改进趋近律模糊滑模控制方法，改进趋近律在指数趋近律中加入了系统的状态变量。首先通过理论分析了改进趋近律的趋近时间和抑制抖振效果优于指数趋近律，并仿真得到验证。然后在速度环控制上引入模糊控制，通过模糊规则来适当调节改进趋近律参数。最后建立控制模型，仿真和试验结果表明相比PI控制、指数滑模控制，这里提出的控制策略具有更快的响应速度和更小的速度波动；有效抑制了抖振现象，降低了超调；当系统受到外部扰动和转速变化时具有更好的鲁棒性。
2026年03期 No.421 156-161页 [查看摘要][在线阅读][下载 1444K] [下载次数：226 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 唐计划;权龙;葛磊;李运华;
针对矿用电铲铲斗角不可调引起的工作装置灵活性不足、低满斗率等问题，提出了一种混合电铲结构，即在电铲斗杆与铲斗之间增设铲斗液压缸，不仅可以实时调整铲斗角、改善矿用电铲的灵活性，还可以提高满斗率。研究中分析了混合电铲的工作原理及其工作装置受力情况，并建立了混合电铲虚拟样机模型与料堆离散元模型，通过DEM-MBD联合仿真，研究了混合电铲的挖掘特性。结果表明，在挖掘开始和挖掘过程中，可以根据需要实时调整混合电铲的铲斗角；混合电铲的满斗率比传统矿用电铲提高了17.4%。此研究为改善矿用电铲工作装置灵活性，提高满斗率提供了新思路。
2026年03期 No.421 162-166+171页 [查看摘要][在线阅读][下载 1526K] [下载次数：98 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 侯军兴;邵翔;王正鹤;韦东豪;
试验研究了二甲醚组合燃烧的燃烧特性，对不同工况下缸内压力振荡信号进行了经验模态分解和快速傅里叶变换，得到了缸内压力振荡的特征频率，分析了进气道燃料量、发动机循环、转速和平均有效压力等因素对特征频率的影响。结果表明，进气道燃料量增加，缸内压力峰值增加，压力振荡趋于剧烈。经验模态分解得到的固有模态函数IMF1分量中包含了缸内压力振荡信号的主要信息，其压力振荡范围与原始缸内压力的振荡范围重叠。IMF1分量的压力振荡特征频率只有1个且是动态变化的。进气道燃料量增加，振荡特征频率增大。发动机循环、转速和平均有效压力对特征频率的影响不大。
2026年03期 No.421 167-171页 [查看摘要][在线阅读][下载 1530K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 郭芳;韩秀洁;王哲;李锡文;
内啮合单螺杆在传动系统的驱动下在带有螺旋腔的定子中做往复运动，形成拉伸流场。这里针对内啮合单螺杆系统对传动装置的要求，以传动系统整体径向尺寸最小为目标，建立了以传动比条件及制造安装条件为基础的线性及非线性约束条件，使用二次序列规划法得到了内啮合单螺杆同轴输出自转与公转传动系统的优化结果，传动系统优化后整体径向尺寸和体积均比有了明显改善。然后以优化后的参数对内啮合单螺杆系统进行运动学仿真，获得了传动系统的输出轴中心轨迹及单螺杆中心轨迹，并对单螺杆及带有螺旋腔定子相对位置进行分析。结果表明，优化后的传动系统参数可以实现传动系统输出轴大小相等方向相反的公转与自转运动，进而可以实现单螺杆在带有螺旋腔的定子中沿直线做纯滚动，单螺杆及定子之间的型腔形成拉伸流场。该结果满足使用要求，对内啮合单螺杆传动系统的优化设计具有指导意义和工程应用价值。
2026年03期 No.421 172-175+179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1415K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 周兴林;潘宇;FAN(David)Wei;
为改善人-车碰撞事故所产生的重大交通问题，需探究导致重大交通事故发生的成因，分析影响因素比重，从而为交管部门提供数据支持，以便更好地降低事故率。运用了多项Logit模型分析研究了对人-车碰撞事故严重性的影响因素，使用SAS软件对北卡罗来纳州的10167起事故进行建模，将事故按照严重程度分为五个等级。得出了对死亡事故等级影响较大的12个因素（饮酒驾驶、弯道路况、卡车及商务车车型等），对重大事故等级影响较大的8各因素（大于35mile/h的车速、无照明路况等）。其中无照明路况对致死事故影响最大，显著系数高达1.137；车型方面卡车和商务车对行人产生碰撞更容易致死；研究还表明车速速度低于35mile/h和驾驶员年龄低于65岁时行人受伤程度较低，由以上数据表明，多项Logit模型对分析事故影响因素的结果较为合理，提出的建议切实可行。
2026年03期 No.421 176-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1300K] [下载次数：188 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]
- 李宁;郝成;姚征;张怡;
基于传统高频脉振信号注入法在信号解调过程中引入多滤波器会导致转子位置估计存在相位滞后、动态响应与滤波性能无法兼顾等问题，基于向两相静止坐标轴系注入高频脉振信号，采用三频陷波器（Triple Frequency Notch Filter,TFNF）取代传统信号解调策略，略去了带通滤波器（Band-Pass Filter,BPF），此外，提出一种改进的锁相环（Phase-Locked loop,PLL）算法，消除了位置观测环中注入电压及电机电感参数的影响，并解调出转子位置信息。最后通过MATLAB/Simulink仿真对两种控制策略进行对比，结果显示改进型位置信号解调策略降低了系统转速及转子位置估计误差，验证了该方法的有效性。
2026年03期 No.421 180-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K] [下载次数：233 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 刘嘉欣;赵峰;李瑞泽;
考虑时间窗约束的车辆路径规划（VRPTWC,Vehicle Routing Planning Considering Time Window Constraints）在提升运营效率、降低成本和提高客户满意度方面具有重要意义。为实现物流车队路线的最优规划，提出基于混合遗传算法和时间窗约束的物流车辆路径规划方法，该方法通过遗传算法和Solomon插入启发式方法来解决VRPTWC这一非确定多项式难题。通过对Solomon VRPTWC基准实例的仿真测试，验证了所提出的路径规划方法的有效性。结果表明，当采用所提方法获得物流车辆路径规划结果与已知最佳解决方案存在偏差时，偏差范围平均2.9%，其偏离已有最佳解决方案的幅度始终在可接受的范围内。此外，研究结果还证明了所提方法应对不同VRPTWC场景的自适应性和有效性，从而有助于推动物流和供应链优化技术的发展。
2026年03期 No.421 186-192页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K] [下载次数：611 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 刘先生;皇甫瑞云;李峰;
为了提高深孔钻削加工刀具切削质量，设计了一种基于经验小波变换的深孔钻削加工刀具涡振监测方法。选择经验小波变换方法从振动信号内提取获得转频信号的高倍参数，之后统计提取倍频信号在振动信号总能量中的占比，并对深孔钻削期间的刀具涡振情况进行判断。研究结果表明：以三坐标测试仪分析了深孔A圆度误差，位于（100～150）mm深度区范围内时圆度误差的大幅提高。检测深孔B圆度误差，当深孔B介于（20～40）mm与（100～120）mm范围内时形成了显著增大的圆度误差。本设计检测方法能够对0.05mm以上的孔圆度误差进行精确判断，对提高深孔加工刀具切削质量具有很好的实际应用价值。
2026年03期 No.421 193-196页 [查看摘要][在线阅读][下载 1384K] [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王永峰;王峰;齐世周;周洋洋;
锚杆锚固力作用机制对保障隧道安全以及机械推进效率具有很重要的意义。根据弯曲作用机制与复合顶板锚固应力的扩散特性，按照两端固支梁的结构进行等效处理巷道顶板，设计了与顶板锚杆间排距相匹配的模型。探讨了锚固性能与围岩力学特性产生的关系，分析了锚杆参数对复合顶板锚杆预应力扩散效果的影响。采用锚固应力扩散模型计算所得结果表现出了与实际测试结果基本一致的变化趋势，模型测试结果比实际测试数据略微偏高。研究结果表明：预紧力提高后锚杆间排距表现出线性特征；锚杆长度和锚固段长度增加后锚杆间排距形成抛物线特征变化。该研究为优化复合顶板支护结构提供了参考依据，具有很高的实际指导意义。
2026年03期 No.421 197-200+205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K] [下载次数：52 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 马浩然;张旭;宣立特;孙伟;
大型掘进机主轴承的自主研发是我国重点领域亟需解决的“卡脖子”问题，驱动齿轮组是主轴承的关键驱动部件。针对目前大型掘进机主轴承驱动齿轮组承载能力分析方法的空缺，提出了一种创新性的大型齿轮通用化网格划分前处理方法；建立了一种全新的工程化标准计算和精细化有限元仿真相结合的驱动齿轮组承载能力分析规范方法；应用该方法完成了某6000型掘进机驱动齿轮组的承载能力分析。该研究为大型掘进机主轴承的集成化设计提供了重要依据，为驱动齿轮组的轮齿修型与疲劳寿命改善等优化工作提供了重要参考。
2026年03期 No.421 201-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1395K] [下载次数：68 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 张明;涂昊;程文明;杜润;
集装箱作为现代物流中最重要的载体之一，其箱号的自动识别技术对于提高集装箱码头的自动化和信息化程度起着至关重要的作用。然而，现有的研究并不能够满足码头实时、准确地识别集装箱箱号的要求。因此，我们提出了一种轻量化的箱号识别算法。该方法分为两个模块：定位模块与识别模块。在定位模块中，基于YOLO v3算法进行改进，提出了一个新的轻量化定位网络—swift-YOLO；在识别模块中，设计了基于Transformer的字符识别网络对箱号进行识别。实验结果表明，所提方法识别成功率达到了98.3%，且单帧识别时间仅为20ms，显著优于现有的最佳结果。
2026年03期 No.421 206-209+214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K] [下载次数：219 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 陈震;张宇;刘金慧;何龙平;
防扭钢丝绳是输电线路工程张力架线施工阶段极其重要的工具之一，其性能直接影响着施工的安全性，钢丝绳牵系着重大安全隐患，检测钢丝绳工作成为确保安全生产的重要环节。钢丝绳一旦断裂发生跑线，将导致刮压跨越架倒塌、破坏导线和危害人身伤亡或搭上带电线路、妨碍交通等危害公共安全等危险，后果相当严重。因此必须及时跟踪掌握钢丝绳的性能状况，确保在可控范围内合理使用。目前采用的传统人工离线检测钢丝绳工艺已远远满足不了电力行业蓬勃发展需求和国家对安全的要求，需采用科学化、自动化、数字化检测钢丝绳的断丝、锈蚀、磨损、疲劳等损伤，替代传统工艺，提高工作效益和检测精度。因此研制一种张力架线施工过程钢丝绳实时在线检测装置将对钢丝绳的损伤检测和安全使用具有非常重要的意义。
2026年03期 No.421 210-214页 [查看摘要][在线阅读][下载 1463K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张耘博;严晓华;方辉;
传统LOTO程序依赖人工操作与纸质记录，存在执行效率低、监管不足、人为错误率高、未形成监管闭环等问题，进而导致生产安全问题。针对上述问题，本论文提出了一种基于边缘计算与深度学习的管制区域智能LOTO系统，旨在实现LOTO程序的智能化升级。系统采用“云-边-端-人”四层架构，通过前端传感器实时采集数据，边缘层部署微型工业主机，运行人员识别计数算法，实现人员身份识别、运动追踪及违规行为监测；云端管理层负责全局数据整合与告警推送，人员信息处置层通过微信服务号实现快速响应。系统显著提升能源锁定效率，有效减少事故发生，并降低运营成本，同时完全符合OSHA及国内安全法规要求，为工业安全管理特别是生产线管制区域的能源锁定，提供了高效、智能的解决方案，推动传统LOTO程序向数字化、智能化主动预防模式转型升级。
2026年03期 No.421 215-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 1452K] [下载次数：212 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]
- 孙存勋;陈刚;高浩;吴龙;
针对新能源载货商用车在高转速工况下永磁同步电机散热不足的问题，提出一种内置V型肋片的新型冷却结构。该设计通过在流道内壁周期性排布V型肋片，诱导冷却液产生二次流动并增强湍流强度，从而提升换热效率。研究采用响应面法（RSM）构建流道参数与散热性能之间的显式代理模型，并利用非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）实现压降（ΔP）和温升（ΔT）的双目标优化，确定最优流道参数。CFD仿真结果表明，在压降仅增加0.51kPa的情况下，电机最大温升降低22.6℃（降幅达25.34%），为新能源载货商用车驱动系统提供了一种高散热性的热管理方案。
2026年03期 No.421 222-228页 [查看摘要][在线阅读][下载 1514K] [下载次数：331 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 夏昊天;朱赫;许鹏鹏;
四旋翼无人机在飞行中容易受风扰环境影响，导致无人机飞行位置与姿态跟踪控制精度降低，不利于无人机在恶劣环境下的目标跟踪工作执行。本项目基于MATLAB/Simulink仿真实验提出一种位置跟踪控制约束和姿态跟踪控制约束条件下的改进粒子滤波四旋翼无人机运动目标跟踪控制算法。通过设计改进粒子滤波算法优化四旋翼无人机运动目标跟踪控制数学模型和动力学模型，利用变边界层饱和方式补偿无人机抖振和根据无人机动力学饱和函数、滑模函数等动力学函数，约束无人机水平与垂直位置条件，优化四旋翼无人机位置跟踪控制算法精度和稳定性。最后利用双幂次滑模趋近律，得出无人机状态的相关变化量及其监测结果，约束无人机姿态，获得姿态跟踪控制量，确保四旋翼无人机在风扰环境下能够更好地完成跟踪控制任务。实验结果表明，所提算法的位置与姿态跟踪控制精度较高，能够有效保证系统稳定性。
2026年03期 No.421 229-233页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K] [下载次数：560 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 余朝静;钟音亮;袁永俊;张元常;
酱香酒打糟机是实现酒糟打散的关键装备，其机架是影响整机质量和设备工作性能的关键部件之一。为减轻打糟机机架质量和分析其动静态特性，以课题组研制的打糟机机架为研究对象，进行以减重和减振为目标的优化设计。首先，在SolidWorks软件中建立机架几何模型，并导入ANSYS Workbench/SCDM模块中进行前处理，由Mechnica模块构建机架有限元模型，并进行满载弯曲工况静力学分析和预应力约束模态分析；其次，运用Parameters Correlation模块进行参数相关性分析，采用Spearman方法筛选得到显著性较强的机架关键厚度尺寸变量，并通过可旋转CCD试验设计获取样本点；最后，利用Kriging方法拟合样本点，构造得到高精度机架响应面模型，并采用多目标遗传算法对机架响应面的数学模型进行寻优求解。研究结果表明：经优化后，机架的质量减重达9.38%；机架最大等效应力增加32.09%，材料性能获得充分利用；机架第（1～2）阶模态固有频率分别提升了4.02%和8.16%，进一步远离共振频段，机架抗共振能力得到增强。试验验证了机架优化设计的合理性，同时为相关机具的优化改进提供了理论参考。
2026年03期 No.421 234-240页 [查看摘要][在线阅读][下载 1556K] [下载次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 赵建卫;李紫君;
在急加速/减速负载突变情况下，发动机曲柄连杆机构的扭矩发生惯性延迟和相位滞后问题，难以响应惯性力的瞬变情况，忽略了对惯性导致的相位滞后的补偿，导致输出扭矩与期望扭矩具有较大差别。为此，引入拉格朗日数学分析，提出发动机曲柄连杆扭矩控制方法。针对发动机运转时，活塞和连杆往复运动产生周期性惯性力影响实际输出扭矩动态特性问题，控制系统通过精确计算惯性力，为扭矩控制提供输入依据。利用惯性力构建连杆机构的拉格朗日方程，控制发动机曲柄动力作用下不同相位惯性力的耦合性，避免出现扭矩惯性延迟问题。引入一阶微分环节建立扭矩相位约束，补偿扭矩滞后相位。将发动机实时转速和给定转速作为控制输入，利用带通滤波器滤波处理后，计算滞后相位补偿增益。根据计算结果由PI控制器确定扭矩控制量，通过闭环控制方式，输出精准的发动机曲柄连杆扭矩控制结果。实验结果表明：采用该方法控制发动机曲柄连杆扭矩，输出扭矩能够精准跟踪期望扭矩，显著降低了发动机的振动加速度和振动烈度。
2026年03期 No.421 241-246页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K] [下载次数：145 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王辉;王笛;马仿平;靳小明;
覆雪路面是交通事故频发的主要原因之一。为提高车辆的覆雪路面行驶能力，这里采用数值计算方法，开展压实雪的力学特性研究。主要研究内容有：（1）以室内三轴试验为模拟对象，利用LS-DYNA建立压实雪的离散元模型，通过仿真与试验对比，完成了模型的参数标定；（2）运用数值计算方法，研究了雪的压实程度、加载速率以及围压对其应力-应变特性的影响。结果表明：模拟应力-应变曲线与试验曲线吻合良好；雪的压实程度越高，屈服应力越大，且具有明确定义的屈服应力，应力-应变表现得更加线性。压实雪的屈服应力随加载速率与围压的增大而增大，充分展现了粘弹性材料的行为特征，且围压会使其发生径向蠕变。
2026年03期 No.421 247-252页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 程成;张华;
起落架的多个优化目标间往往相互冲突。为提高起落架的综合缓冲性能同时提高优化效率，以描述管簧几何形状的18个参数为设计变量，以起落架吸能、管簧质量和管簧最大应力为优化目标，利用Catia参数化建模，和基于Abaqus的Python脚本，并结合Isight优化平台建立起落架着陆仿真的代理模型，采用第二代非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）对代理模型进行多目标优化，最后选取三组优化解分别进行有限元仿真验证。结果显示：代理模型的预测值满足误差要求，且在不显著增加管簧应力的条件下，优化后起落架吸能最高提升14.6%、管簧质量最多减轻12.2%。
2026年03期 No.421 253-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 1345K] [下载次数：207 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张斌;刘艳军;杨洪振;田晓光;
动臂是铲运机工作机构的关键部件，整个工作过程中受力情况复杂。根据铲运机工作机构的特点，对关键结构件的承载进行分析；选取铲运机工作的三个重要不同工况下，工作机构关键零件的受力进行分析，尤其是动臂结构的受力；采用有限单元法搭建动臂机构的分析模型；根据受力分析结果，对两个关键工况下的应力和应变分布进行分析，获取最大应力位置，并检验安全系数；采用直角应变分析法，选取仿真获取的应力最大位置粘贴应变片，获取实际车辆铲运和后轮离地工况的应力变化；对比实测结果和仿真分析，最大应力值，以检验数学模型和理论模型的准确性。结果可知：在水平插入和后轮离地两种工况下动臂受力方向相同，而后轮离地工况受力较大；有限元仿真分析表明，动臂在后轮离地工况下的最大应力为221.67MPa，此时的安全系数为2.1；实测测试，动臂与举升油缸的铰接孔处的应力值波动变化，应力最大值为232.3MPa；在后轮离开地面时，应力值明显高于铲装过程中的应力值；仿真与实车测试结果的误差为4.80%，结果基本一致，表明前述分析模型和结果是准确的。
2026年03期 No.421 257-260页 [查看摘要][在线阅读][下载 1365K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 汪跃庭;王禹;武凯;
针对制粒机环模制粒装置研发周期长、设计效率低、设计知识难以复用的问题，构建了一套制粒机环模制粒装置智能化设计系统。首先，在获取制粒装置设计知识的基础上，研究制粒装置知识表示方法以及基于规则、基于实例的正向推理方法，建立环模制粒装置知识库及推理机；其次，基于KF语言与NX二次开发技术构建制粒装置参数化模型库，实现参数化建模装配；最后，应用Python语言和MySQL数据库管理技术对知识库、推理机、模型库进行整合，搭建制粒机环模制粒装置智能化设计系统。结果表明，当用户输入饲料配方、颗粒直径、压缩比与产量要求后，系统能够正确输出环模制粒装置各结构参数并自动完成参数化建模，表明该设计满足要求。
2026年03期 No.421 261-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 1526K] [下载次数：188 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 俞建军;
论文采用具体数据解析A761E自动变速器逐级升挡的过程。用特定的挡位数值在行星齿轮机构运动方程中进行迭代和反推，演算出所有挡位各排行星齿轮机构运动元件的速度值。在得到和分析这些速度值的过程中，探究出该变速器各行星排之间连接紧凑合理，挡位变换时各运动元件的状态改变顺畅连贯，遵循惯性运动原理，换挡执行元件的状态组合逐级渐变，说明A761E自动变速器的换挡控制逻辑聪明，传动逻辑合理。用数理法研究自动变速器的换挡机理直观明了，其所解析的传动逻辑值得自动变速器设计人员参考。
2026年03期 No.421 266-270页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张洋洋;李翔龙;陈兵;谢红梅;
定子铁芯叠片由多个机器人协同作业完成，为了降低叠片机器人的能耗和空闲等待时间，提出了通过以多机器人系统整体时间和整体能耗最优为目标进行最优轨迹规划，并针对由多机器人和多任务引起的“维度灾难”，使用了分解策略的NSGA-Ⅱ算法来求解。首先，以5次NURBS曲线作为叠片机器人关节空间下的工作轨迹，然后通过使用分解策略的NSGA-Ⅱ优化算法，以整体完成时间和整体能耗进行最优轨迹规划。最后，进行了仿真实验验证，在协同叠片系统下，该方法能获得多条时间和能耗最优的轨迹，能够降低等待时间，同时降低能耗。
2026年03期 No.421 271-275+281页 [查看摘要][在线阅读][下载 1465K] [下载次数：119 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郭永存;徐诗虎;王爽;赵东洋;
掘锚支装备作业时受到复杂的载荷影响，回转机构作为其关键部件，大幅振动会影响到整机的工作性能。这里通过仿真计算得到回转机构在危险工况下的受力情况，通过模态与谐响应分析，得到了前4阶固有频率响应和最大位移频响曲线，根据谐响应仿真结果进行结构动态优化，基于刚柔耦合模型进行联合仿真，仿真研究表明：优化改进后的三向位移大幅减少，动力学特性明显得到改善；使用应变片电测技术进行模拟工况下的试验，采集应力集中较大的待测点数据与仿真结果进行对比验证，进一步提高了刚柔耦合联合仿真的可信度。
2026年03期 No.421 276-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 1498K] [下载次数：91 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 谭笑;张伟;陈杰;周远翔;
针对当前方法设计电缆绝缘材料缺陷诊断系统时，未考虑对获取的图像进行融合处理，存在电缆绝缘材料缺陷诊断精度和效率低、系统有效性差的问题，设计了基于可见光和红外图像融合的电缆绝缘材料缺陷诊断系统。利用数据采集与存储模块，获取电缆绝缘材料图像数据，在样本数据库构建模块中，根据采集的数据建立红外图像分区样本库和可见光图像缺陷检测样本库。通过图像解析模块，对可见光图像和红外图像进行融合处理，利用缺陷诊断模块中构建的缺陷诊断模型，完成电缆绝缘材料的缺陷诊断。实验结果表明，所提方法设计的系统有效性较好，能够有效提高电缆绝缘材料缺陷诊断精度和效率。
2026年03期 No.421 282-286+295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1483K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 宋晓庆;张永鑫;王宏超;
针对在噪声干扰下旋转机械的故障冲击特征易被淹没使得诊断精度较低的问题，提出一种基于自学习字典特征提取与深度学习的故障诊断方法。首先，使用自学习字典方法即K-奇异值分解（K-SVD）算法构造含有冲击成分的冗余字典，采用OMP算法进行稀疏系数求解，获得包含简洁故障冲击特征结构的重构信号，并将其归一化和样本划分以形成训练集。然后，通过训练集在1DCNN深度学习模型中进行学习训练，从而更新网络参数。最后，通过训练好的模型对测试集进行分类检测，以实现故障的分类识别。通过两组不同类型的实验数据，验证了所述方法的有效性，通过与其它相关诊断方法的对比研究证明了所述方法对旋转机械故障诊断有着更高的分类精度，且泛化能力更强。
2026年03期 No.421 287-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1607K] [下载次数：205 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 党选举;林智武;
在机器人与外界环境接触过程中，环境的位置和刚度信息未知，使得系统动静态性能变差，难以实现精确力跟踪和柔顺控制。由此，提出了前馈补偿与变阻尼模型相融合的力阻抗控制。包括：（1）通过机器人—环境接触力模型，分析阻抗控制力稳态误差和动态性能的影响因素；（2）为了降低力稳态误差，引入自适应积分PI作为前馈补偿，并设计以力误差为自变量的非线性函数以改变积分速度，从而动态修正参考位置；（3）为了抑制机器人与环境接触时的超调量，根据力误差和阻尼系数的机理特性，构造激活函数，并在隐含层之后加入卷积层，采用共享权值提取特征和加快网络更新速度，构建由力误差到位置误差之间变换的深度神经网络阻抗模型以在线调整变阻尼系数，以适应不同外界环境的接触过程。仿真结果表明，与传统阻抗控制及PI补偿参考位置的阻抗控制相比，所提控制策略具有更优的力跟踪性能，有效降低力超调量。
2026年03期 No.421 296-302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K] [下载次数：189 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 徐振亮;阮家帅;李景景;范建德;
两轮移动机器人在转向过程中，摆锤-底盘系统的摆锤角动量与车轮纵向滑移存在混沌耦合关系，这种耦合在转向平衡点附近容易引发高频抖振，导致滑模控制方法难以补偿转向速度，降低了控制精度。为此，提出两轮摆锤式移动机器人底盘转向速度抗扰动控制方法。通过机器人底盘转向运动速度差和转向角速度的关系，确定转向平衡点位置。针对平衡点附近易产生高频抖振现象的问题，引入连续滑模控制策略，计算转向平衡点的高频抖振未知扰动分值，将其输入至连续滑模，计算抗扰动补偿系数，实现底盘转向速度的抗扰动控制。实验结果显示，所提方法能够有效提高机器人转向速度的控制精度，有效抵抗外界扰动，保持转向速度的稳定性。
2026年03期 No.421 303-307页 [查看摘要][在线阅读][下载 1375K] [下载次数：138 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 卢艳芝;肖瑶星;刘立新;
为解决室内移动机器人在运动规划的运行环境中存在的不确定性问题，提出基于改进可观测马尔科夫决策过程（Partially Observable Markov Decision Process,POMDP）的室内机器人运动规划新方法。该方法首先通过POMDP解决室内机器人在实际运行环境中的不确定性问题，提高室内机器人运动规划的鲁棒性。然后，通过贪婪优化算法求解POMDP问题，确定要实现的位置状态，提高室内移动机器人运动规划效率。并通过局部规划器确定机器人必须执行的具体行动。最后，提出奖励机器人状态和动作的奖励函数，诱导机器人按照运动规划移动到标记的目标位置。将所提出的方法应用于实际室内移动机器人的运动规划。实验结果表明，基于改进POMDP的室内机器人运动规划方法，对机器人的位置收敛达到100%准确性，并在整个行动路径中保持该估计准确率，从而确保机器人以最优的路径执行室内移动。
2026年03期 No.421 308-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 1478K] [下载次数：112 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 邵振铎;赵瑞峰;姬帅旭;黄家海;
为实现手腕多自由度康复训练，降低机构操控难度，提升人机交互体验，设计了一套基于LabVIEW的运动控制系统。首先在手腕康复训练装置的末端执行机构建立坐标系，通过一种求逆运动学唯一解的方法解决了共轴球面并联机构逆运动学多解的问题。然后搭建了运动控制系统硬件架构，以逆运动学函数式为基础编写程序框图，实现了根据输入参数或位姿角度操控电机运转从而达到控制末端执行机构运动到预设位姿的功能；并将位姿传感器获取的实时位姿角度显示在用户界面上。最后搭建实验台进行运动控制试验，结果表明系统能够控制机构正常运行，不存在卡死现象，位置精度控制良好，运动误差均值为0.5°，最大运动误差为1°。操控系统实现了对机构单自由度及多自由度的运动控制，满足了手腕康复训练需求。
2026年03期 No.421 315-319页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K] [下载次数：209 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郭建;丁和标;廖泰明;
为了提升上肢康复机器人的研发速度，确保设计的机器人的控制稳定性，这里中提出了一种基于ROS的上肢康复机器人运动规划。对设计的机器人进行了数学建模，推导了运动学的正解和逆解，完成了机器人的动力学计算。完成了机器人的硬件控制系统和软件控制系统设计。最后针对RRT算法效率慢的缺点做了改进，利用改进的RRT-connect算法在ROS中进行仿真，使其运算效率提升了36.83%。并对样机测试，关节3与关节4的理论值、仿真值以及实际值的变化和结果基本保持一致，样机结果显示与设计预期相符。
2026年03期 No.421 320-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 1426K] [下载次数：532 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 武彩霞;郁汉琪;蒋勇英;
为提高搬运机器人在充满静态障碍的环境中物品搬运的效率，提出了一种路径解耦的搬运机器人运行轨迹优化控制算法。该算法首先通过路径曲率定义运动剖面的最大加速度和速度限制。然后估计路径在所有路径点的切线、曲率和曲率导数，并利用插值算法得到已知路径曲率和具有三阶几何连续性的光滑完整路径曲线。最后通过设计满足系统安全约束和充分考虑搬运路径曲线局部特征的物品搬运速度剖面，确保搬运机器人安全、快速地将物品移动到目标位置。通过解决搬运机器人在充满静态障碍的杂乱环境中的物品搬运问题，验证了所提算法的有效性。验证结果表明，相比于休息到休息的传统控制算法，路径解耦的搬运机器人运行轨迹优化控制算法，在总路径长度相同的情况下，物品搬运总用时减少了23.71%。因此，路径解耦的搬运机器人运行轨迹优化控制算法将具有良好的实际应用价值。
2026年03期 No.421 325-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 1484K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 章翔峰;田家全;姜宏;靳小强;
针对人工势场法（APF）在路径规划上存在的易陷入局部最优路径以及存在的终点位置不可达问题，导致机器人难以满足在实际工程中的路径规划要求。提出一种Bug-人工势场法（APF）的路径规划方法，利用Bug算法产生子节点，将产生的一系列子节点作为人工势场法的中间目标点进行路径规划。经实验对比验证，改进人工势场法比传统人工势场法优化所得路径长度平均缩短了8%、弯道曲率平均减小85%并且能有效避免机器人陷入局部最优路径和解决“不可达”问题，具有一定的工程应用价值。
2026年03期 No.421 332-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 1336K] [下载次数：436 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王斌;
为了提高关键数据包的传输成功率，提出了一种基于最优路径选择自适应网络的多机器人仓库通信策略。首先确定机器人接入点发布存储在云中的子网信息，从而精确反映环境的动态变化。然后提出了基于传输截止时间和信息内容的优先级模型，显著提高了关键数据包的传输成功率，进一步提出了一种新的路径规划方法从而降低失败传输的中断概率。此外，为了有效地实现系统的鲁棒性，分析推导了多跳通信中所选路径的中断概率的闭合表达式。最后通过仓库机器人通信仿真结果证明了提出方法能够有效保证可靠端到端通信。
2026年03期 No.421 337-343页 [查看摘要][在线阅读][下载 1580K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 谢行;吕高晨;任梦;乔雪涛;
复杂地形下机器人的稳定性始终是制约其推广应用的核心问题。本研究以轮式采摘机器人为目标对象，设计半主动式悬挂系统增强其稳定性。基于运动学方法建立了机器人系统的动力学模型，设计LQR控制器，以机器人垂向加速度，悬挂动位移和轮胎动位移为目标，采用遗传算法优化加权系数，确定最优控制策略。研究中对遗传算法中不同参数对优化结果的影响进行了探讨，表明种群个数对控制器效果具有重要影响。在最优控制策略下，进一步对比了不同路面特征下的机器人响应特性，结果表明设计的控制器对不同路面具有较好的适用性。最后对控制系统的鲁棒性进行了分析，在结构参数变化时控制系统能够起到正常的控制作用。研究结果对改善移动机器人不同路面行驶的稳定性具有重要参考意义。
2026年03期 No.421 344-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K] [下载次数：318 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 宋家兴;张波;潘玉栋;邢媛;
近年来，微滴喷射技术向诸多领域快速拓展，其中压电式微喷3D打印技术以其结构简单、成型零件精度高等优势成为研究热点。介绍了压电式微滴喷射技术的原理及其在各领域的应用，从微流体动力学和结构的设计及制造两方面入手，综述了当前压电式微滴喷射技术的发展和研究现状。针对目前压电微喷技术存在液滴喷射过程预测难、高精度打印头价格昂贵等问题，提出相应解决办法及展望：应全面开展高精度打印头的研发及制造，实现研发-试验-生产全过程的独立自主，从而向高精度、低成本方向发展；全面开展高性能墨水和供墨系统的研发及制造，提高材料的适印性和绿色可持续发展；研发具有深度学习功能、结构一体化的打印装备，实现打印过程智能化发展。
2026年03期 No.421 349-354页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K] [下载次数：265 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 张黔富;李少波;周鹏;杨明宝;
在面向客户的复杂制造环境中，企业的发展驱动力已从制造生产变为利用分销与服务创造附加值，通过科学合理的方式构建供应链分销网络，加强对分销环节的质量管控，是提升顾客满意度、提高企业竞争力的重要途径。针对大规模、多周期需求的多级供应链配送优化以及节点动态选择问题，首先建立包含销售损失、库存成本和多周期需求的多级供应链分销网络模型；其次，将贪婪算法、增加记忆功能的改进爬山法应用到多级供应链分销网络优化问题中；最后，进行仿真测试，并对两种算法求解的成本和时间进行比较和分析。结果表明，增加记忆功能的改进爬山法能够有效解决大规模、多周期需求的多级供应链配送优化以及节点动态选择问题，为多级供应链分销网络优化提供一定的决策参考。
2026年03期 No.421 355-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 1386K] [下载次数：73 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 杨超翔;徐茵苡;叶俊男;
银发与科技浪潮兴起与并存的背景下，智能医护床设计往往侧重于青少年而忽视老人的特殊需要，如何提高老人对智能家具的使用意愿更是亟待解决的紧要问题。以智能医护床适老化设计为研究对象，从老年人对数字技术的感知视角出发，运用并扩展技术接受模型外延，将感知愉悦性和感知风险性纳入考量，构建INBD-STAM模型，求解结构方程验证研究假设。结果显示智能医护床的感知愉悦性对老年人的使用意愿有直接的影响，同时感知易用性正向影响感知愉悦性，而感知风险性有负向影响。最后，分析智能医护床适老化设计策略，指导设计实践并验证了科学性与有效性。
2026年03期 No.421 360-363页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K] [下载次数：281 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 吴斌;王桂龙;
详细分析了国内外汽车座椅综合性能检测现状，明确指出了我国汽车座椅动态加载系统研发的必要性。针对标准汽车座椅构建了汽车座椅动态加载系统总体结构，利用空间点坐标运算解析了汽车座椅动态加载原理，并应用齐次坐标变换和矩阵运算法建立了汽车座椅动态加载数学模型。同时，自主研发了汽车座椅动态加载装置，通过加载试验及后续数据拟合分析，得证：该汽车座椅动态加载系统完全符合国际标准，可以进行有效的汽车座椅动态加载试验。
2026年03期 No.421 364-367页 [查看摘要][在线阅读][下载 1398K] [下载次数：199 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘欣;侯加文;汪冬冬;赵鹏;
为了提高冗余机械臂逆运动学的求解精度，同时降低机械臂转动的能耗，提出了基于自适应进化粒子群算法的逆运动学求解方法。介绍了7自由度冗余机械臂构型，使用D-H法建立了机械臂的正运动学模型。以逆解的位置误差、姿态误差、能量消耗最小为目标，建立了综合优化模型。使用动态划分策略将粒子群划分为远亲群、近亲群和杂交群，根据各子群特征设定了各自的粒子自适应进化和更新策略，从而提出了自适应进化粒子群算法。在单峰和多峰函数测试中，自适应进化粒子群算法优化能力强于标准算法和共生多种群算法；在冗余机械臂逆运动学求解中，自适应进化粒子群算法所求逆解的位姿误差最小、能耗也最小。结果表明，自适应粒子群算法在冗余机械臂逆运动学求解中是有效的，且具有优越性。
2026年03期 No.421 368-372页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K] [下载次数：314 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 丁西涛;方聪聪;周伟;张欣超;
为了准确获得高速列车在复杂条件下的轴箱轴承载荷谱，及对轴箱轴承的摩擦学与动力学进行分析与强度与剩余寿命的评估，基于SIMPACK建立了CRH380A高速列车动力学模型，分析了CRH380A高速动车在侧风、侧风交汇、明洞运行、明洞交汇、隧道交汇工况下轴箱轴承载荷变化，获得了轴箱轴承的垂向与横向载荷谱。发现在单侧风的作用下，使得列车风作用的一侧轴箱载荷会出现减小再增大的情况，非作用侧的轴箱再会增大再减小。当列车的气动力为三个方向时，列车此时运行比单侧风工况下要平稳，使得载荷波动小。横向载荷会在0kN附近震荡随着横向风变化而变化，垂向载荷保持70kN波动，在垂向风风向变化时，风作用侧的轴箱载荷会减小，非作用侧的载荷增大。结果表明：轴箱横向载荷、垂向载荷呈现周期变化，周期变化次数与风震荡有关，当风振幅较大，会导致载荷变化次数和大小增大。当处于单侧风工况时，轴箱轴承所处工况最为恶劣，随着单侧风风速的增大，轴箱轴承承受的横向载荷和垂向载荷波动更加剧烈，左右轴箱载荷变化幅度增大。
2026年03期 No.421 373-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1619K] [下载次数：179 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 李美丽;付兴烨;程淼;
高昂的运行和维护成本是制约风力发电机推广应用的关键因素，准确且可靠的风电机组故障检测技术可以有效地减少运维成本，从而促进风电行业的发展。为此，提出一种基于免疫启发算法的风电机组故障诊断方案，通过免疫系统的负选择机制的原理实现了对风电机组的故障检测，同时通过多个故障检测器的组合，可以有效实现对单个故障和多个故障的精准检测，提高故障诊断的效率。此外，在故障检测方案中引入滑动窗口滤波器，以去除检测中出现的异常值，进一步提高检测的准确率。首先对风电机组系统基准模型进行了介绍，然后引入了免疫系统及负选择机制，并根据其原理设计了故障检测器系统。最后，将所提方案在东北某省的风电机组获取到的真实数据上进行了验证，验证结果表明所提出的故障检测方法在检测率，误检率和F1分数的关键检测指标上均取得良好的结果。
2026年03期 No.421 379-384页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K] [下载次数：116 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] 下载本期数据