- 东晓;穆晓凯;孙清超;孙伟;
航空发动机作为飞机的“心脏”，直接决定了飞机性能的优劣。转子系统作为航空发动机的核心部件，其存在的不平衡量特性是影响飞机服役性能的关键因素。目前，对于测试过程中的不平衡量调平方法主要采用逐步调平法，调平过程复杂且效率较低。为解决不平衡质量调平过程复杂问题，及进一步减小调平后的剩余不平衡质量，在逐步调平方法的基础上，提出一种通过复合矢量对不平衡转子进行调平的方法。该方法通过矢量叠加、空间坐标系变换等原理快速计算出复合矢量在极坐标系下的大小和相位，进而实现转子不平衡量的快速有效调平。分析结果表明：与逐步调平法相比，采用复合矢量调平之后的不平衡质量平均降低至调平前的1.3%，调平效果显著，同时，将4次分步调平过程优化为1次，极大程度提高了不平衡质量的调平效率，对航空发动机转子系统的调平工艺及测试具有一定的指导意义。
2025年07期 No.413 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K] [下载次数：331 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：124 ] - 任一男;彭玉兴;常向东;卢昊;
为了改善传统钢丝绳横向振动图像识别算法的检测效果，提高检测准确率与实时性，降低拍摄中残影现象和背景干扰带来的误差，提出一种基于倾斜矩形拟合的钢丝绳横向振动图像识别算法，并结合Visual Studio编程平台与OpenCV软件库使用C++语言进行算法设计。经过对比验证，在较低的输入图像分辨率（640×480）和帧率（30fps）下，本算法能准确识别钢丝绳横向振动幅值与振动频率，提高了钢丝绳横向振动的检测精度：振幅误差小于0.8%、频率检测误差小于0.15%，降低了由昂贵的高速相机带来的检测成本。
2025年07期 No.413 6-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1458K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：35 ] - 牛聪;王宏奇;刘品潇;
采煤机在检修过程中，截割头本体实际形状一般容易偏离名义形状，焊接过程中需要实时评估截齿架相对于截割头本体侧面的位置，以提升截齿架与截割头本体的焊接精度。本研究基于三维视觉机器人系统，提出了截齿架相对于采煤机截割头本体侧面位置的非接触式测量方法。通过KUKA VisionTech视觉系统的摄像机获得测量图像，建立了图像变换的数学模型，在此基础上利用Matlab软件对图像进行分析，实现截齿架到截割头侧面的距离分布的自适应在线测量。最后通过搭建机器人实验平台验证了所提非接触式测量方法的有效性。
2025年07期 No.413 11-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：24 ] - 刘凯;钟垒锋;吴田;杨展豪;
随着带电作业的智能化进程的深入，尽管配网绝缘杆作业法安全性高但劳动强度大，为了有效减轻作业人员的劳动强度，引入外骨骼人机协同作业，为了准确跟踪作业人员上肢肌肉的运动变化，识别绝缘杆法带电作业肌肉出力特征，加强人机契合度，提出一种利用表面肌电信号（surface electromyography,sEMG）进行上肢肌肉连续运动预测的方法。采集作业人员在进行三种绝缘杆典型作业时的肱二头肌、肱三头肌sEMG信号，使用经过变模态分解去噪后的sEMG信号作为输入量，利用改进麻雀搜索算法优化LSTM神经网络，并使用状态估计器提高模型性能，实现对肱二头肌、肱三头肌sEMG信号变化的预测。预测结果表明：ISSA-LSTM优化模型的收敛速度快，泛化能力强，均方根误差RMSE、决定系数R 2均达到了非常高的预测精度，同时该模型在GPU占用率和训练时间上也表现出相对优异的性能，显示了基于ISSALSTM优化模型进行sEMG信号预测的优越性，为提供外骨骼更优控制提供依据。
2025年07期 No.413 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 1495K] [下载次数：234 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 刘鸿远;周维;沈伟;
针对集成双离合器的功率分流式混合动力矿用自卸车，进行换挡过程协调控制研究。基于矩阵法建立了不同切换状态下的双行星排动力系统动力学模型。利用行星齿轮二自由度特点，提出一种基于驱动电机调速的换挡协调控制策略。利用杠杆法分析升挡过程中离合器状态及各部件转速变化关系，综合考虑换挡时间、滑摩功及滑摩功率，得出最佳转速差阈值，从而确定电机调速及离合器接合控制时序。进行了仿真及道路试验，结果表明：所提出的换挡协调控制策略能够在车载控制器中实时运行，且能够较好地实现换挡控制，在升挡过程中滑摩功及滑摩功率均能满足安全要求。
2025年07期 No.413 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1453K] [下载次数：88 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 张玉芳;郭海伟;吕蒙;李帅;
结合脊柱侧弯矫形原理，推导出集中力和分布载荷作用下矫正力和偏移位移的函数关系式，从而为脊柱侧弯矫形提供了一种量化方法。基于弹性地基梁理论构建人体躯干的本构力学模型。由于人体软组织和脊柱弹性模量相差较大，将软组织简化为弹性地基模型，脊柱简化为梁模型。以此为基础，计算矫正力与脊柱变形量的函数关系，根据函数关系可以求解侧弯脊柱对应的矫正力。推导出了集中力和分布载荷作用下，脊柱侧弯任意位置矫正力与偏移位移的函数关系式。利用有限元仿真验证了矫正力满足误差要求。提出一种基于弹性地基梁理论的人体骨骼、肌肉等组织简化力学模型，构建出在集中力和分布载荷作用下，矫正力和偏移位移的函数关系，从而为脊柱侧弯矫形提供了一种量化方法。依据函数关系式为矫形器设计中矫正力的加载提供可靠的力学理论依据。
2025年07期 No.413 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1396K] [下载次数：346 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：16 ] - 张杰;徐冬梅;刘学广;邹君文;
太阳能光伏电站的环网柜处在高温环境下运行，经常引起过热故障的发生，造成设备内部短路，甚至引起火灾，严重影响太阳能光伏的安全稳定接入并网。预测太阳能光伏接入电网侧环网柜温度的变化趋势，可以有效实现对过热故障的提前预防。该研究以历史温度数据、环境温度数据以及负荷电流数据作为影响环网柜温度变化的多维输入数据，利用长短时记忆神经网络（LSTM）构建光伏电站环网柜内部温度变化的预测模型。通过与10kV环网柜实验测试结果对比可知，基于多维监测数据的LSTM网络模型可以准确地完成环网柜温度预测。并且相较于传统神经网络构建的模型预测精度更高、计算结果更准确，研究结果为太阳能光伏接入电网侧环网柜过热故障的预测提供一种具有实际应用价值的方法。
2025年07期 No.413 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K] [下载次数：135 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 刘长玲;谢颖川;李峰;
为了更精确测试建筑焊管在JCO成型阶段的回弹状态，分析了损伤引起的弯曲回弹变化，引入Lemaitre损伤模型，利用ABAUQS平台对建筑焊管进行三点弯曲测试，对比了不同损伤程度下的回弹量变化特征。研究结果表明：位于弯曲中心附近区域形成了一个最大的伤变量，与板料表层越接近的部位对应的损伤变量也更高。渐提高塑性变形程度后，产生了更明显的损伤，回弹过程中也形成了更大真实应变，从而增加了回弹弯曲角。回弹角计算误差相对值比弹塑性模型提升了近2.7%，产生了更明显的变形，实现了计算精度的明显提升。该研究有助于提高建筑焊管的成形效率，也可拓宽到其它形状的钢材弯曲加工领域。
2025年07期 No.413 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K] [下载次数：94 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 蒋存波;韩蛟;张奕;
仓储是商品流通链的重要环节，许多学者对货位分配问题进行了研究，但这些成果不完全适用于电商仓库。分析网络零售与传统零售不同的特点后，提出了评价指标，建立了含三个优化目标的数学模型。随后在一种改进鱼群算法的基础上，针对电商特点引入了反向变异和维度交换，提出了一种鱼群货位分配算法（SLA＿AFSA）。最后在公共数据集基础上，通过数据挖掘得到相应的实验参数，用层次分析法分配优化目标权重，实验结果显示SLA＿AFSA更适用于电商仓库的货位分配问题，有效优化了模型的三个目标。
2025年07期 No.413 46-50页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K] [下载次数：546 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：10 ] - 朱孙科;孙永刚;董绍江;蒋玉安;
为预测第三代轿车某型轮毂轴承实际受载疲劳寿命，建立了基于疲劳寿命的旋铆有限元动力学模型，计入卡紧力和轴承游隙的影响，开展轮毂轴承径轴向联合交变受载疲劳寿命仿真分析。通过数值模拟研究发现，旋铆成形后轮毂轴承端面与小内圈之间存在一定的卡紧力，且最大等效应力出现在该变形接触区；在联合加载作用下，轮毂轴承应力最大值出现在与大内圈滚道接触区，轮毂轴承在此交变载荷作用下的疲劳寿命约为1.06×105r；通过修正L-P模型分析可知，增大滚动体直径与增加滚动体数量可有效改善轮毂轴承疲劳寿命。研究结果表明，采用有限元显式动力学方法进行轮毂轴承旋铆工艺及实车交变受载模拟，并在此基础上开展疲劳寿命仿真的方式是有效的。
2025年07期 No.413 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 1631K] [下载次数：179 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 耿城;黄波;马尤苏夫;
为提高悬臂梁裂缝故障检测的准确性和鲁棒性，提出基于振动分析的建筑悬臂梁裂缝故障非侵入式检测方法。该方法从振动信号中提取基于高阶统计量的紧凑向量特征，并使用One-class支持向量机在无裂缝故障的悬臂梁数据周围构建一个闭合区域，使得该区域内的事件被标记为无故障，而该区域外的事件被标记为故障。通过对悬臂梁裂缝故障的检测试验验证了所提方法的有效性。在该试验中，振动由3轴加速度计传感器收集；采集系统由开源电子原型平台ARDUINO?控制。验证结果表明，所提方法对早期裂缝检测具有很好的灵敏性；此外，所提方法仅需要训练无裂缝故障的悬臂梁数据，使得流程更加简单和更符合实际情况，可有效解决无法事先了解悬臂梁可能故障的问题。
2025年07期 No.413 57-61+67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1377K] [下载次数：92 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：20 ] - 刘建楠;孙桓五;樊耀耀;赵立禹;
针对大型焦炉炉门关闭过程中对位故障时有发生，以及炉门对位精度要求高、设计局限大等导致挂门状态识别难的问题，提出了一种解析模型和KNN回归算法相融合的炉门动态姿态识别方法。建立了以取门机为动态参考的炉门姿态解析模型；为降低炉门振动等随机扰动引起的炉门姿态解算偏差，引入KNN回归算法，建立解析模型与KNN回归算法相融合的炉门姿态识别模型。模拟实验结果表明，融合模型在X轴和Z轴的角度预测值的均方根误差（RMSE）分别为0.022、0.017，平均绝对误差（MAE）分别为0.015、0.009，其姿态识别精度比解析模型姿态识别精度明显提高。现场实验结果表明，融合模型的炉门姿态识别结果与现场炉门对位情况一致，验证了该炉门识别方法的合理性和有效性，解决了炉门姿态定位在受到随机扰动的情况下炉门姿态的识别问题，为焦化厂炉门姿态识别系统的开发提供参考。
2025年07期 No.413 62-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K] [下载次数：36 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 孟文俊;王贝贝;张汉中;
在开放环境中，针对抓斗卸料过程的粉尘逸出问题，对影响粉尘逸出量的四个主要因素进行分析研究。利用正交试验法设计了9组实验，即不同的颗粒粒径、卸料高度、抓斗张开速度以及料斗类型进行CFD-DEM耦合仿真，分析得出长方体料斗卸料，抓斗在开口平面下1m处卸料，颗粒粒径为40mm，抓斗张开速度为60deg/s时的逸尘量最小。并得到上述四个主要因素影响主次分别为：卸料高度、颗粒粒径、料斗类型、抓斗张开速度同时分析了各因素水平对逸尘量的影响趋势。该研究结果对有针对性采取降尘方法和措施提供参考价值。
2025年07期 No.413 68-71+76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1381K] [下载次数：253 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 何方;樊军;赵新语;唐丽雯;
目前在采油工程中人工经验存在人为误判的情况，准确确定热洗日期和提高热洗效率是采油工程达到降低能源消耗和利益最大化的必然要求。利用抽油机生产数据的异常数据，建立数据与生产状态相应的关联关系，提出一种通过数据驱动的多分类马田系统来确定抽油机热洗日期和影响热洗的主要敏感变量。利用抽油机的生产参数，采用马氏距离作为度量指标，构建优化的特征子集；利用正交表处理特征子集筛选出热洗处理的敏感特征变量以及阈值，并建立多分类马田系统；通过根本原因分析方法进行变量还原，追溯特征变化的异常程度；最后应用到克拉玛依石西作业区油井生产中，通过与人工识别进对比，验证了算法识别的快速和准确。
2025年07期 No.413 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1328K] [下载次数：51 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 杨青;谭明华;赵国宇;刘士琦;
循环冷却水系统是钢铁及化工工业最重要的辅助冷却设施，换热器及冷却塔的布置方式的优化可以有效降低工业成本，目前的研究较少考虑在环境及工况变化条件下的灵活柔性设计，在环境及工况变化时难以根据热负荷状态进行实时的结构调整。因此提出一种循环冷却水系统的多周期柔性配置方法，换热单元采用分段超结构布置，通过多周期内的换热同时优化，可实现多种工况下的耦合配置和灵活调节，通过实例验证了该综合方法的可靠性和节能性。
2025年07期 No.413 77-80+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 马新波;赵晶;王百键;
双筒液压可调减振器的阻尼特性数据可通过试验台架测试的方式获得，依据获得的数据特性可建立基于智能神经网络的调节机理模型，即模糊神经网络补偿模型和灰色神经网络补偿模型。通过仿真分析可以发现模糊神经网络补偿模型在双筒液压可调减振器的调节机理建模方面准确度更高，根据其均值误差和均方根误差可以发现，通过建立的调节机理模型所预测到的阻尼等级可以和目标阻尼等级达到一致，这表明了所建立的模糊神经网络补偿模型可为液压可调减振器的阻尼特性研究和实际应用提供理论依据。
2025年07期 No.413 81-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K] [下载次数：18 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 何雷;刘溯奇;张皓惟;
针对特种车辆齿轮箱工作环境恶劣、状态识别困难的现实问题，这里提出了一种基于自适应优化变分模态分解（Variational Mode Decomposition，简称VMD）和奇异值分解（SVD）的特征值提取方法，并结合支持向量机（Support Vector Machine, SVM）构建诊断模型，应用到齿轮箱的状态识别中。首先，针对VMD分解层数K值难确定问题，结合相关系数和阈值提取有效分量，确定最优分解层数K，完成对VMD分解的自适应优化。然后用改进后的VMD算法对振动信号进行分解，用相关系数筛选出蕴含故障信息最丰富的分量进行频谱分析和SVD特征值提取，将特征值输入到构建好的支持向量机诊断模型中，根据输出结果识别齿轮箱状态。研究结果表明，该方法能有效应用于特种车辆齿轮箱状态识别，诊断正确率达到95.36%，为恶劣工况下齿轮箱状态识别提供了一种有效的应用方案。
2025年07期 No.413 86-90+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1525K] [下载次数：369 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 成元学;付明春;刘静;
由于超磁致伸缩致动器（Giant Magnetostrictive Actuator，简称GMA）中存在磁滞、碟簧刚度等耦合非线性因素会严重影响其输出稳定性，因此建立精确的数学模型对研究GMA输出特性及控制策略具有重要意义。首先，基于GMA结构力学、二次畴转模型、碟簧设计准则和Jiles-Atherton磁滞动态模型，建立GMA的电磁机耦合非线性动态数学模型；其次，应用多尺度法求解系统解析解和主共振响应方程；最后，数值模拟研究GMA系统各主要参数对主共振响应的特性规律并实验验证所建数学模型的正确性。研究结果表明：结构参数对GMA输出特性影响尤为显著，在磁场和碟簧作用下系统存在分岔和跳跃现象；对比模拟仿真与实验结果，验证了GMA电磁机耦合非线性动态模型的准确性和适用性，为GMA参数选择和设计提供了重要的理论指导。
2025年07期 No.413 91-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K] [下载次数：93 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 陈晖;边帅;黄海龙;易素君;
建立了车轮不平衡量的动力学模型，给出了在该系统模型下不平衡量的解算方法；研究了传统动平衡检测的标定算法，提出了一种针对车轮动平衡矢量影响系数算法，构造了不平衡量与传感器测量信号之间的矢量系数函数，完成了矢量影响系数法量标定；引入了最小二乘法对矢量影响系数进行拟合求解，最终得到标定系数；建了实验平台进行矢量系数标定验证，实验结果表明，相比于传统的算法标定，本算法能够有效地消除主轴系统自身的误差和现场的噪声振动干扰。测试结果的准确性与稳定性明显提高。
2025年07期 No.413 97-100+105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1356K] [下载次数：19 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 王路展;张瑞乾;赵理;陈勇;
对某纯电动汽车的车门进行分析发现车门在下垂工况加载处的最大位移不满足企业要求，基于下垂刚度提升的需要。在建立前车门的有限元模型后，通过实验设计（Design of Experiment）确定对车门性能影响较大的部件。由于构造简单、收敛速度快且对数值噪声有过滤作用等优点，构建了多项式响应面近似模型，将软件仿真与基于全局近似的多项式响应面近似模型进行了结合。最后通过多学科设计优化，在一阶模态频率及刚度满足要求的前提下得到最优解，并把最优解带入有限元中进行了验证结果表明在使得模态及刚度满足要求外，车门质量减少了1.35kg，轻量化效果显著。
2025年07期 No.413 101-105页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K] [下载次数：255 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 张贤祯;周强;张永炬;李强;
针对常见的固定式汽车前照灯照射角不能在车辆转弯时随动，导致弯道内侧存在视野盲区的问题。文章对汽车转弯时前照灯水平转动控制策略进行研究，建立了具有轮胎侧偏特性的线性二自由度汽车模型。分别采用模糊控制算法在SIMULINK中进行仿真和LSTM算法结合前照灯的实际转角数据进行学习，预测出前照灯下一阶段的转角参数。两者的仿真结果进行比对分析表明：模糊控制和LSTM算法预测得到的前照灯转角数据与理论值的均方根差分别为1.83和1.57,LSTM算法能提高前照灯转角控制的精度。
2025年07期 No.413 106-109+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1420K] [下载次数：197 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 韩博文;宋桂珍;甄洪磊;付骏宇;
鉴于结构多目标拓扑优化设计过程中合理确定各子目标权重的重要意义，提出了一种以折衷规划法建立综合目标函数，然后运用熵权-层次分析确定各子目标的权重系数的多目标拓扑优化方法。针对某机载雷达支架的轻量化需求，选用特种工程塑料聚醚醚酮（PEEK）代替原支架材料铝合金，为了实现支架轻量化的同时保证其抗振性能，以最小化支架体积和最大化支架前3阶固有频率为目标，运用所提方法对支架结构进行了多目标拓扑优化，参考优化结果，同时考虑零件的可加工性，对支架的设计进行最终定型。分析结果表明改进后的PEEK材质支架与原结构铝合金材质支架相比质量降低了53.8%，对比原结构PEEK材质支架其低阶固有频率有不同程度提高，支架结构模态特性得到改善，满足零件的设计要求。
2025年07期 No.413 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1467K] [下载次数：414 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 王晨;唐虎;李稳;郝凯;
针对某型地铁车辆在运行过程中因严重磨耗导致的轮径差情况。基于多体动力学理论和轮轨接触理论建立地铁车辆多体动力学模型。通过现场实测轮对磨耗情况，统计轮径数值差及在转向架分布情况。分析不同轮径差以及轮径差分布情况对转向架振动的影响。发现轮径差分布对轮对横向位移影响非常明显，出现轮径差轮对踏面轮轨接触点分布偏离滚动圆位置，同时出现严重的偏磨现象。且出现轮径差轮对对应等效锥度曲线数值远大于正常轮对。结果表明初始轮径差对车体平稳性影响较小，但是随着轮径差增大车辆稳定性逐渐恶化。轮轨横向左右力受轮径差影响非常显著。
2025年07期 No.413 117-119+126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K] [下载次数：123 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 王书文;张万久;金峰;张建卓;
预折纹式吸能构件当前应用范围较广，但其存在载荷波动较大的问题，且在瞬间压溃过程中会伴随着火花的出现，不利于井下的安全生产。针对此问题，这里提出了预折纹填充乳化液式吸能构件，为满足实际应用，对吸能构件的结构进行改进，并通过SPH粒子法对吸能构件的防冲吸能特性进行数值模拟研究，采用正交实验确定吸能构件的最佳结构参数。研究结果表明：吸能盒壁厚9mm，吸能盒出液口直径60mm，压头出液口高度20mm的吸能构件吸能效果最佳，相对于原结构的吸能构件平均载荷提升了41.97%，载荷波动系数降低12.65%，比吸能大小也有一定的提升，因此预折纹填充乳化液式吸能构件的吸能效果要优于原吸能构件，且预折纹填充乳化液式吸能构件在压溃过程中，火花的产生将会消除或减少，更适用于巷道防冲支架中。
2025年07期 No.413 120-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ]
- 王华伟;郝意诚;王博;胡溧;
这里以某款车的汽车冷却风扇为研究对象，基于冷却风扇内部流场的数值计算结果，采用大涡模拟LES和FW-H声类比方法对冷却风扇声场特性进行数值模拟，探究斜锯齿尾缘对冷却风扇气动和噪声性能的影响规律。结果表明：三种尾缘锯齿结构在全流量范围内均会造成原风扇静压的降低，但风扇的效率有所提高，锯齿结构3的效率提升最明显。三种尾缘锯齿结构均可以破坏尾缘涡结构，从而降低涡流噪声。通过噪声频谱、功率谱密度和声学指向性分析发现锯齿型结构可以有效降低风扇中低频段噪声，且锯齿结构3的降噪效果最佳，总声压级可以降低3.9dB。本研究可为汽车冷却风扇降噪设计提供方法和实践参考。
2025年07期 No.413 127-131页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K] [下载次数：126 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 王志浩;李洪斌;孙磊;孙妮娜;
由于平动副摩擦力、工作平台重力等因素的影响，平动杆不可避免的发生轴向变形、弯曲变形，并且不同空间位姿下变形量不同，影响调姿系统的定位精度，需进行运动学标定。针对托架式并联调姿系统，采用MATLAB优化算法进行了激光测距仪站位点优选，并对运动学标定进行了仿真，提高几何误差辨识精度44%。仿真与试验结果表明，结合激光跟踪仪站位点优化，考虑平动杆轴向弯曲变形对标定效果的影响，能够高效的提高误差辨识精度与定位误差补偿精度。该算法也可用于数字孪生领域AGV搭载的协作机器人控制算法设计。
2025年07期 No.413 132-136页 [查看摘要][在线阅读][下载 1408K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 张扬;张峰;谢靖;陈飞飞;
为了提高刀具用40Cr钢表面熔覆层的综合性能，采用优化FeCrMoSi元素匹配方式，通过激光技术制得单层厚度2mm的熔覆层，并通过实验手段测试了其微观组织及摩擦性能。研究结果表明：熔覆层形成单一的α-Fe相，并未形成孔洞和裂纹缺陷，形成了不低于2mm的均匀厚度。顶部形成了非常细小的晶粒，中部生成了明显的树枝晶结构，底部形成了约12μm的胞状晶。熔覆层硬度平均达到了632.6HV，与基体相比增大了2倍左右，具有优异强化效果。试样在磨损过程中存在明显氧化现象，形成众多犁沟，重载时造成了黏着磨损现象，产生多种复杂磨损机制，表现出良好的抗磨损性能。该研究对加强激光熔覆领域的基础数据研究具有很好的理论价值，有益于后续的激光熔覆生产参数优化。
2025年07期 No.413 137-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 1471K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 陶林;温雪龙;李欣妍;奚克波;
在磨削过程中，产生的磨削力和磨削热对微磨具的加工寿命和加工表面质量有着很大的影响。这里通过建立涂层微磨具单颗磨粒磨削仿真模型，探究不同磨削加工参数对不同涂层厚度的涂层微磨具磨削力与磨削温度的影响规律。对仿真结果进行分析得到：磨削深度的扩大令涂层微磨具受到的磨削力也呈增长趋势，同时磨削力随磨削线速度的增大而减小；磨削深度与磨削速度的增大，导致涂层微磨具的磨削温度升高；磨削速度的增大与磨削深度的减小会使磨削力不断减小，工件表面的磨损深度降低；利用涂层微磨具加工时，应根据实际情况合理选择涂层厚度，确保能够获得需要的表面质量。在需要综合考虑磨削力和磨削温度时，应选择较低的磨削深度和磨削速度来进行加工。
2025年07期 No.413 141-145+150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1507K] [下载次数：127 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 吕海利;彭宪;曹菁菁;
订单审核与投放（Order Review and Release,ORR）是一种适用于面向订单制造（Make to Order,MTO）企业的生产控制技术。生产部门接收到顾客订单后，采用ORR确定所需物料投放到车间的时间，以使订单能够按时完工。另外ORR还对车间和机器的负荷进行限制，以降低车间库存和订单在车间内的加工时间。由此ORR考虑的是一个多目标优化问题。以往的研究中一般选取多个评价指标，分别分析后再对ORR做出一个综合定性判断，导致很难定量、客观的评价不同ORR。基于此，这里提出一个总成本公式，综合考虑了按时完工和降低车间生产时间两类目标的信息，可以对不同ORR进行全面的量化分析。在实验设计的基础上，采用总成本指标对常见ORR的实际效果进行了比较，分析结论对ORR的选择有一定的借鉴意义。
2025年07期 No.413 146-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1355K] [下载次数：46 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 董颖怀;王安康;王岩;李垚;
目前，常规的超声清洗设备多为规则的六边形，超声在清洗机槽内传播会形成驻波效应，导致清洗设备内声场分布不均匀，并且声波的相互抵消影响了清洗槽内的声压，不利于超声清洗。这里提出了一种球面式聚焦超声清洗的方法，经验证，此清洗方式提高了超声清洗的效率。利用有限元软件COMSOL Multiphysics对聚焦超声声场模型进行研究，得到声场内声场分布；搭建聚焦超声清洗设备，利用铝箔腐蚀实验验证了清洗设备内的声压分布情况；通过对比清洗实验，对超声清洗设备的清洗效率进行研究，研究表明，聚焦超声清洗设备在清洗盲孔类零件时的清洗效率是普通超声清洗设备的1.6倍，在清洗通孔类零件时清洗效率是普通清洗设备的2.21倍。该设计被证实是进行超声清洗的有效途径，对聚焦超声清洗的研究有重要意义。
2025年07期 No.413 151-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K] [下载次数：124 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 孙洪华;孙伟;
为解决SLP算法的局限性，提出改进的SLP算法模型。该模型包括两个部分：首先建立物料搬运成本最小的目标函数，解决了传统SLP算法中物流等级划分的主观性；然后根据模糊判断矩阵求出影响作业单位相互关系的多因素的权重，建立了多因素影响的作业单位相互关系最大化的目标函数，解决了单因素影响的片面性。最后，应用遗传算法完成改进SLP算法的案例分析，结果表明：改进后SLP算法求解的车间布局可快速实现布局的优化设计，验证了改进SLP算法的可行性和有效性。
2025年07期 No.413 155-158页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K] [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 王荣先;陈智勇;徐颖强;宋晨毅;
键连接的工作面受材料、制造、载荷等多种因素影响，受力不均匀，变形情况复杂。本研究基于机器视觉技术设计了键连接工况检测系统，使用工业摄像机采集键连接工作面受载时变形图像，基于数字散斑相关方法进行图像处理，输出工作面变形图像及数据，判断工作面工况是否正常。通过试验和仿真相结合的方法对本系统进行了验证。试验结果表明，该系统技术先进、测量精度高，可实现键连接变形量的智能检测。本研究为提高键连接检测水平、正确评估键连接性能提供参考。
2025年07期 No.413 159-163+167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 孙超;张明;王强;
随着电流辅助加工广泛运用于塑性加工过程中，在冷轧过程中对轧件施加脉冲电流可以降低轧件的变形抗力，提高其成形性能。使用SAE1010低碳钢薄板为实验对象，通过对比不同电流密度下电场辅助冷轧与冷轧后薄板的力学性能和微观组织等，探究脉冲电流对SAE1010低碳钢薄板冷轧变形的影响机制。研究结果表明：与冷轧相比，在合适的电流密度下脉冲电流辅助冷轧能够最大程度提高SAE1010低碳钢薄板的抗拉强度与延伸率。在2.0A/mm2电流密度下，电致塑性效应中的非热效应占主导地位，晶粒不断细化，且分布趋于均匀化，位错不断积累促进了亚晶界取向角的增加，试样力学性能显著提升。该研究有助于提高低碳钢薄板加工精度，对后续的其它参数优化奠定一定的理论基础。
2025年07期 No.413 164-167页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K] [下载次数：22 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 王君;陈俊杰;蔡一杰;姜荣俊;
目前相贯线焊缝主要采用等参数法离散，此方法并未考虑曲线离散时产生的弓高误差对结果的影响。为了进一步研究焊接曲线的离散方法，建立具有普遍适应性的焊缝曲线的斜交偏置数学模型。结合曲率、扰率和弦长三个因素对空间曲线离散的弓高误差影响，分别采用等参数法、等弦长法和等弓高误差变步长法对焊缝曲线进行直线插补。通过仿真实验比较了三种离散方法的弓高误差和分段数，结果表明等弓高误差变步长法离散效果最好，整体弓高误差变化平稳，每段误差均在要求范围内。同时分段数量最少，焊接机器人移动距离最短，可以提高焊接效率。
2025年07期 No.413 168-171+177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1389K] [下载次数：107 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 张健滔;黄允;汪鹏宇;瞿栋;
为了准确快速进行PCB缺陷检测，文中针对常见的PCB缺陷铜面残渣（简称RE-CU）和铜面异物（简称FB-CU），利用YOLOv3模型进行缺陷识别实验。实验结果显示：YOLOv3模型在PCB缺陷识别中有较好的检测效果，在阈值为0.5时，有缺陷图片（简称NG图片）的漏检率低于15%，无缺陷图片（简称OK图片）的误检率只有5%左右。在深入分析检测的结果后，发现对于小缺陷的识别效果较差，于是增加了一个感受野更小的检测头，构建了具有四个检测头的网络结构。利用改进型的YOLOv3算法进行实验，结果表明：改进后的YOLOv3算法具有更好的检测性能，在阈值为0.5时，OK图片的误检率较改进前降低为0.25%，并且在阈值为0.7时更是达到了0%,NG图片的漏检率较改进前也有所降低。
2025年07期 No.413 172-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [下载次数：401 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：14 ]
- 杜娟;司海宁;陈璐;王鸿;
为了直接由点云生成刀具路径，提出了一种生成环形铣刀五轴等残高刀具路径的方法。该方法先对点云进行边界点提取以生成第一条刀具路径，然后分析环形铣刀在五轴加工时的位姿以计算残高点，再根据残高点计算下一行刀具路径的刀触点，最后根据刀触点和倾角生成刀位文件。传统的残高点计算方法需要计算点云局部轮廓点集内每个点到刀具截面的距离，计算量过大。为了提高算法效率，提出了一种计算残高点初值的方法。通过对点云模型生成刀具路径验证了该算法的可行性。结果表明，该算法运行时间与传统的等残留高度法相比，提升了91.83%。
2025年07期 No.413 178-181页 [查看摘要][在线阅读][下载 1431K] [下载次数：121 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：14 ] - 马楠;王素英;王琳;李迎乐;
以热轧结构钢力学参数为对象，构建基础子模型并选择训练样本进行对比，再利用集合预测结果预测得到最终的力学特性参数，根据集合预测结果离散状态判读子模型预测可靠程度。研究结果表明：采用集成学习方法有助于子模型获得更高预测准确性，准确率与子模型数呈现明显的正相关变化趋势。以集成学习模型预测200个测试样本及其实际测试所得结果，获得95%以上的预测准确率，满足高预测精度以及良好的稳定性。逐渐提高样本预测值PICP后，获得更低误差的模型预测结果，实现误差的有效控制。当PICP提高至55%时，可以获得±20MPa范围内的预测误差，误差均值达到6.61MPa范围内。采用集成学习模型可以实现预测准确率的大幅提升，对于现场计算分析具有较大指导作用。
2025年07期 No.413 182-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K] [下载次数：107 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 黄樱;郭咏梅;
为了实现最优控制高效稳定的求解，提出了一种可靠搜索边界的最优状态反馈车辆避障控制方法。首先利用方程的无因次化和代数运算将最优控制问题归结为一个未知和两个参数的隐式方程，由于只需求解一个未知量中的一个隐式方程，具有可靠搜索边界的一维鲁棒寻优方法可以为控制问题提供一个稳定的解。其中方程的两个无量纲输入是：横向速度与纵向速度之比和剩余横向距离与纵向距离之比。进一步提出的minimax与平方和两种优化方案，将实现最优控制所需的纵向和横向车辆力分配给轮胎。仿真结果表明提出方法可以实现基于点质量的最优避碰控制，同时解决了车辆的避碰和稳定问题。
2025年07期 No.413 186-194+199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1499K] [下载次数：10 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 吴庆州;王涛;李雷;
为了在教学中直观展示倒立摆的实时受力情况及其在不同情况下的控制方法，设计了教学用直立旋转自平衡演示仪。通过分析长方形摆杆在各个不同状态下的受力情况，推导出长方形摆杆和竖直状态的夹角θ以及电机臂和水平状态夹角α之间的关系，用霍耳编码器和WDD35d4电位器获取了长方形摆杆的实时运动数据，利用开环控制思路实现摆杆起摆，通过采集传感器数据控制仪器运行状态，从而实现自适应调整。演示仪的平衡控制中采用了模糊自适应算法，利用模糊自适应PID算法解决了稳定性差的控制难题，分别对长方形摆杆从静止到起摆以及稳定后被外力破坏再自平衡进行了模拟仿真，仿真结果与实物作品运行效果一致。该设计实现了倒立摆演示功能的多样化，可实现简谐运动、转动惯量、倒立摆等实验现象的演示，解决了教学演示现象单一的问题。
2025年07期 No.413 195-199页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 吴宗;张小强;王亮亮;
为了提升滚动轴承故障的分块压缩感知效率，引入自适应分块（Adaptive Partitioning,AP）和奇异值分解（Singular Value Decomposition,SVD）的数据处理技术来实现稀疏度自适应匹配追踪（OMParsity Adaptive Matching Pursuit,SAMP），设计了一种故障信号AP-SVD-SAMP重构方法。对采集的真空泵转子故障信号进行信号分块并分解奇异值处理，再通过SVD-SAMP算法重构计算获得更优的支撑集原子组合形式。研究结果表明：转子故障信号重构结果得到，采用APSVD-SAMP算法进行计算时达到最低相对误差，提升信号重构精度。混合故障信号重构处理后，能够对最初信号特征进行精确反馈，显著改善了匹配性能。AP-SVD-SAMP算法可以在达到处理效率的基础上获得更高的重构精度。该研究实现了故障信号重构精度与效率的双重提升，显著改善数据处理性能。
2025年07期 No.413 200-203+209页 [查看摘要][在线阅读][下载 1402K] [下载次数：74 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 姜宗品;徐灿;赵鹏;王超;
针对传统样本管的开启及密封装置兼容样本管规格单一、通量和效率低的问题，设计了一种样本管开封膜装置，集生物样本前处理的开启与后处理的密封功能于一体。首先通过需求分析和系统设计，同时针对样本管夹持机构、铝箔膜送膜机构、封膜与折膜机构、撕膜机构等关键技术进行设计开发，并进行运动力学分析和静态有限元分析，实现了样本管的调用、密封和开启操作。通过与A2000-PLUS生物分析仪的对接，进行了运动疲劳测试、整机试验和最大通量对比测试。结果表明：该装置在保障高可靠性的基础上，具备高兼容性、大通量和高效率的特点，直接提高体外诊断（IVD）生物样本的检测及存储回溯复检的效率，对体外诊断医疗自动化流水线的样本前处理和后处理具有重要的参考价值。
2025年07期 No.413 204-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 1608K] [下载次数：14 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ]
- 袁林;张丹;隋文涛;张思状;
目前木材企业大多采用人工敲击方式检测是否有空鼓等缺陷，主观性强且效率较低。对于此，提出基于声音信号和变分模态分解的空鼓检测方法。首先根据各本征模态函数分量中心频率是否重叠确定最优分解层数K，运用最优K值步进100确定最优惩罚因子，确定最优参数组合K=7、α=1000。然后对各分量与原信号进行相关性降噪，滤除相关性较低的分量，进而根据信号频谱结构确定是否有空鼓。通过实验对比体现了该方法降噪的优势，为木板缺陷检测提供了可靠参考。
2025年07期 No.413 210-213页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K] [下载次数：182 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 韩彦龙;赵海贤;孙立强;
为缩短制动时间、降低制动冲击，依据制动阶段I负荷小刚度小、制动阶段II负荷大刚度大的设计要求，运用冲突矩阵原理，引入复合碟簧组合部件，设计了一种立式离心机垂直型制动装置，并对离心机垂直型制动装置动态特性参数进行了理论推导。建立水平型和垂直型制动装置运动学模型，仿真得出其动态特性曲线。研究表明：垂直型制动装置仿真制动时间为7.13s，理论制动时间为6.88s；与水平型制动装置相比，垂直型制动装置仿真制动时间由12.12s降低为7.13s，制动阶段II垂直型制动装置最大制动摩擦力（4134N）约为水平型（2083N）的1.98倍，而制动摩擦力波动幅值（380N）仅为水平型（780N）的48.72%。理论计算、仿真结果和实验结果均验证了结构设计的合理性和制动性能的优良性。
2025年07期 No.413 214-218页 [查看摘要][在线阅读][下载 1509K] [下载次数：94 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 郑维;林玉红;慎龙舞;朱文魁;
针对卷烟包装机中烟组推手结构优化设计存在效率低、设计成本高、建模误差大等问题，提出一种基于自适应混合加点Kriging-MOSTOA的多目标优化方法。首先，为提高烟组推手优化代理模型的精度，引入了一种自适应混合加点Kriging代理模型（HASKSM）来构建烟组推手设计参数与性能之间的映射关系；其次，融合快速非支配排序策略、多项式变异算子和新的拥挤度距离计算策略，提出一种多目标乌燕鸥优化算法（MOSTOA），用于求解烟组推手多目标优化设计问题。最后，构建基于HASKSM-MOSTOA的烟组多目标优化设计流程，以测试函数和烟组推手工程案例验证了所提方法的可行性。结果表明：MOSTOA算法具有良好的寻优性能；同时，采用HASKSM-MOSTOA方法能够有效提高烟组推手多目标优化设计精度和效率，为提高卷烟包装设备优化设计提供了理论指导。
2025年07期 No.413 219-225页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K] [下载次数：54 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 王康;王爽;杨云;张婕姝;
针对汽车车身前纵梁进行结构分析，参考正面碰撞仿真分析材料性能定义，获取影响分析结果的主要因素；选取两种强度相同而其他性能存在差异的材料进行对比分析，包括力学性能、扩孔性能等；基于极限冷弯角测试，对比两种材料的弯曲性能，并对材料组织裂纹扩展进行对比分析；基于落锤压溃测试，选取两种不同尺寸的帽形截面梁试样进行对比分析，获取试样吸能和贯穿裂纹扩展的差异，以此对比分析获取影响前纵梁变形和承载吸能特性的影响因素。分析结果可知：极限冷弯和扩孔性能等局部变形能力强的材料，在两种截面形式下，能量吸收分别提升了4.38%和10.06%，表现出良好的碰撞吸能特性；局部变形能力更强的材料在落锤压溃时贯穿裂纹总长度最大值接近110mm，远低于普通材料的420mm，在碰撞时的压溃变形方面具有明显的优势；相同材料性能下，截面尺寸二从能量吸收和裂纹长度方面均优于截面尺寸一；分析结果为前纵梁选材和结构优化设计提供参考。
2025年07期 No.413 226-229+237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1422K] [下载次数：16 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 孟琳;郭庆亮;赵彬;郭万金;
电梯乘客的剧烈跳跃行为会引起轿厢异常振动，影响电梯正常运行，具有较大的安全风险，针对上述问题，提出一种乘客跳跃冲击下电梯轿厢耦合振动建模方法，在现有轿厢振动模型基础上考虑各组件的耦合关系并引入乘客跳跃冲击；同时建立了轿厢-轿厢架10自由度动力学模型，对轿厢和轿厢架进行了受力分析，推导了其动力学微分方程，并进行了仿真分析和实际测试实验验证。仿真结果表明，乘客跳跃时轿厢的振动波形发生明显突变，在阶跃信号和正弦波信号模拟乘客跳跃冲击下，轿厢垂直方向加速度最大峰值分别为1.6m/s2和0.8m/s2，水平方向加速度最大峰值分别为1.5m/s2和1.1m/s2；实际测试实验结果表明，乘客跳跃行为会严重影响电梯正常运行，存在较大安全风险。所提出方法建立的轿厢振动模型可以较好的模拟电梯轿厢在乘客跳跃冲击下的振动现象，为乘客跳跃冲击下电梯轿厢的振动分析提供了一种途径和思路，也可为提高电梯公共安全性、监测电梯运行状态等相关研究提供有益参考。
2025年07期 No.413 230-237页 [查看摘要][在线阅读][下载 1667K] [下载次数：88 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王迦;高建勇;张磊;杨建伟;
为解决变电站的远程智能巡检问题，设计了基于无人机自适应路径规划的变电站巡检系统。为设计该系统，首先通过对模块功能的技术映射设计系统技术架构，然后通过功能映射设计系统软件架构，最后设计了用于自适应路径规划的路由执行器模块。在工作站的虚拟环境中对所设计的变电站巡检系统的测试实验结果表明，当用于变电站巡检的无人机按照所设计系统进行自适应路径规划时，无人机具有良好的避障、飞行方向纠正控制和自适应路线规划、执行等能力。
2025年07期 No.413 238-245页 [查看摘要][在线阅读][下载 1516K] [下载次数：416 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 张巨银;王学平;张艺潇;郭凯;
熔盐作为太阳能热发电系统中的传热储热介质，对其加热进程设计与调控，是影响功耗、耗时及熔盐使用寿命的重要路径。以兰州新区兰石集团XX号高温熔盐储罐为研究对象，测试对比了以恒定功率10kW和35kW加热熔盐过程中不同位点处熔盐温度的变化规律，求解了温升梯度。提出了梯度功率加热理论模型，进而求解设计了梯度功率加热方案，结果表明该方案在缩短加热耗时和延长熔盐使用寿命方面具有显著优势。测试对比了3种方案下的功耗，发现采用梯度功率加热方案时，电力成本远小于低功率（10kW）加热。虽然采用梯度功率加热方案加热的电力成本大于高功率（35kW）加热，但是温升梯度显著低于高功率（35kW）加热。因此，采用梯度功率加热方案，对优化熔盐熔化相变过程中的温度变化速率、降低蠕变损伤对储罐寿命的影响及控制生产成本具有一定的指导价值。
2025年07期 No.413 246-251页 [查看摘要][在线阅读][下载 1635K] [下载次数：158 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 唐茜;周智慧;邵琦;徐洁堂;
为解决现阶段在养殖意蜂的过程中，蜂养殖者无法防范养殖装置内出现巢虫、蜂螨等虫害，以及在转地过程中搬运养殖装置较为费力，从而对工作者的腰椎产生损害的问题，提出了集成KJ/AHP/FBS的意蜂养殖装置设计模型。首先，运用KJ（亲和图法）对蜂养殖相关原始信息进行整理分析，构建关于蜂养殖装置的用户需求层次模型。其次，运用AHP（层次分析法）构建两两比较的判断矩阵，并计算各需求要素权重，进行综合排序分析。接着，运用FBS（功能-行为-结构）模型将上述分析结果转化为具体的产品设计要素，将其应用于设计实践。最后，利用Jack仿真软件建立虚拟环境，分别对数字人搬运传统装置与新型装置的姿势进行模拟对比并分析，得出该新型装置对人体下背部的压力更小，不会使工作者下背部受伤的概率增加。集成KJ/AHP/FBS的意蜂养殖装置搭建了虫害环境监测硬件系统，并通过对于该装置人机尺寸的把控，使装置施于人体更小受力，从而能够满足用户更深层次的需求，实现意蜂养殖装置的创新，并为相关蜂养殖装置的设计提供参考与方向。
2025年07期 No.413 252-258页 [查看摘要][在线阅读][下载 1655K] [下载次数：130 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 孙盛汇;朱作贤;
在复杂人机交互系统中，工作负载是影响作业人员绩效的关键因素。为了探究工作负载（时间压力与任务复杂度）对航员任务绩效影响情况，研究通过模拟航员海上作业任务过程，采用眼动追踪、绩效评估及问卷测量等方法来获取航员眼动与任务绩效数据，结果表明：在不同时间压力（无、低、高）与不同任务复杂度（简单、复杂）下航员的眼动指标数据存在显著差异；高时间压力与复杂的任务都会给航员带来较高的心理认知负荷，从而影响作业绩效；时间压力在简单任务中存在倒“U”型关系。研究为海上作业任务效率的提升及海事安全等方面提供了科学的理论依据。
2025年07期 No.413 259-262页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K] [下载次数：35 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 赵家伟;袁逸萍;朱广贺;祁雷;
针对工业互联网环境下绿色制造和能源资源精细化管控的需求，以及传统车间能耗管控数字化、信息化、智慧化车间转型的现状，开展轧制工艺与能耗管控优化相关研究，构建车间可视化工艺能耗管控及化决策系统平台。从轧制工艺参数数据流出发，以对应用能设备能耗参数为主要实时监测对象，采用数据流集成技术、BP神经网络和改进粒子群算法APSO等技术以最小能耗为目标进行迭代寻优获取最优轧制工艺参数，以“数据-分析-优化-决策”为主线进行可视化系统的搭建。最后以铝箔轧制车间为对象，实现了对各工序能耗统计管理和决策优化分析。
2025年07期 No.413 263-266+271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 曾立英;姜永正;张旭;黄磊;
针对常见磨损仿真分析方法难以准确预测结构磨损动态寿命这一普适性问题，提出基于轮廓更新的磨损寿命动态仿真方法。以重型轧制联轴器的滑块磨损为例，基于瞬态多柔体有限元法建立其轧制动力学分析模型，采用表面轮廓动态更新方法对服役寿命内滑块磨损演化特性进行仿真分析，并通过工业试验进行了验证，结果表明：基于表面轮廓更新的磨损分析方法不仅能够准确计算滑块磨损的空间分布特性，而且其对滑块磨损寿命的预测准确性也大幅提升。研究成果可为磨损寿命的理论计算提供良好参考。
2025年07期 No.413 267-271页 [查看摘要][在线阅读][下载 1482K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 周祺;张云烟;彭静文;张希望;
为解决产品设计评价优选时的主观性与盲目性问题，提出集成EWT-AHP与VIKOR方法的产品设计评价优选方法，提高产品设计过程中方案决策的客观性与准确性。以核酸采样点医疗废物垃圾桶方案设计为例，使用因子分析筛选评价指标构建评价体系；使用AHP与EWT组合赋权的方法，通过定性、定量分析，确定评价指标体系的综合权重；使用VIKOR方法对备选设计方案进行评价优选，确定最佳产品设计方案。结论 该方法可有效提高设计方案评价优选中的客观性与准确性，为决策者优选设计方案提供参考。
2025年07期 No.413 272-277页 [查看摘要][在线阅读][下载 1400K] [下载次数：509 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陈国强;支梦帆;申正义;顾紫轩;
从用户情感出发，对产品造型特征与目标用户情感意象的匹配关系进行研究。以救援挖掘机为设计对象，运用问卷调研法、语义差异法、聚类分析等方法获取用户评价指标与优势样本。通过决策树方法推理得到产品造型特征要素，针对样本进行造型因子的解构与提取。构建产品造型因子编码矩阵与用户情感意象评价矩阵，搭建产品造型意象人工神经网络（ANN）预测模型，实现产品造型特征与用户情感意象之间的非线性映射关系，通过对比多元线性回归预测模型验证其优势性。根据产品造型意象人工神经网络预测模型推荐造型因子进行设计实践，验证方法的可行性，为特种车辆类产品造型的优化设计提供参考。
2025年07期 No.413 278-284+289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K] [下载次数：306 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李丽;徐晓美;王翌伟;
声学材料或构件常用的隔声性能测量方法包括阻抗管测量与混响室测量两种，但这两种测量方法的测试成本均较高，且阻抗管法只适用于测量尺寸较小的材料，混响室法的测量空间需求较大，更适用于测量一些大尺寸构件。鉴于此，以LabVIEW为软件平台设计了一套针对轻结构小试件的隔声性能测试系统，实现了常规隔声性能测试系统的有效声压测量、频谱分析和传声损失测量等功能。为验证所设计的隔声性能测试系统的可靠性，对某夹层结构样板开展了隔声性能测试。测试结果表明，被测样板的传声损失曲线符合其隔声量的变化规律。被测样板的模态试验仿真结果表明，其第8阶和第13阶模态的振型频率与被测样板传声损失曲线上两个谷值对应的频率比较接近，进一步验证了所设计的针对轻结构小试件的隔声性能测试系统的可靠性。
2025年07期 No.413 285-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1425K] [下载次数：88 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 苏晨;杨圣林;刘凯铸;胡王毅文;
针对当前某公司双柱立式车床使用时操作者缺乏良好体验和安全隐患问题，在符合功能需求和作业环境的前提下，改良出一种操作者拥有更好操作体验和更高安全性的双柱立式车床。首先，采用感性工学获取双柱立式车床设计要素的用户需求，KJ法进行筛选，其次，通过眼动实验分析视觉认知数据，找出用户认知意向词汇重点区域，确定符合操作者需求的关键设计要素，最后，以需求目标为导向结合TRIZ理论构建矛盾矩阵表，在现有车床的造型结构基础上生成下一代设计方案。该实验方法下的改良方案，在满足方便观察维修的前提下降低了该车床行走架位安全隐患，提高了顶梁位置只有单面护栏的安全性，减轻了刀架的重量，为同类产品的品牌形象提升提供参考。
2025年07期 No.413 290-295页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K] [下载次数：299 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王一凡;贺西平;周越;刘强;
为了提高变幅杆的放大系数，这里提出了一种前端开矩形通孔的变幅杆。以悬链线形为例，利用有限元法研究了该变幅杆位移沿杆纵向分布、输出端面位移分布、放大系数，并以平均放大系数作为目标函数对开孔尺寸、开孔位置进行优化设计得到最佳开孔尺寸和开孔位置。文中也研究了开孔尺寸及开孔位置对谐振频率、输出端位移分布和放大系数的影响。比较各开孔型变幅杆、实心变幅杆的放大系数，表明悬链线形、指数形、圆锥形和圆柱形开孔变幅杆的放大系数分别是未开孔的2.56、1.97、1.88和1.36倍。实验测试与理论计算相吻合。
2025年07期 No.413 296-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 1552K] [下载次数：129 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郑祖芳;张潇文;汪曦;
为提高残膜回收机设计方案评价的科学性与准确性，引入后悔理论的决策模型。首先，建立指标层次模型。其次，关注决策者心理因素，基于后悔理论分别得到各方案的效用值矩阵与后悔-欣喜值矩阵，计算出综合感知效用值确定方案的排序，以此筛选出最理想的设计方案。结果显示3种设计方案X1、X2、X3的综合感知效用值为6.1754、6.0442、6.3175，为最优方案。将该结果与其他方法的评价结果对比，验证了该结果的准确性。该模型能够真实地表达残膜回收机设计方案评价与决策的精确性，为其他农业机械产品设计方案的评价与决策提供参考。
2025年07期 No.413 301-304页 [查看摘要][在线阅读][下载 1349K] [下载次数：104 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]
- 陈庆明;梁奇峰;孙颖楷;蔡继翔;
针对传统LSTM模型在复杂非平稳的光伏发电功率预测时精准度低的问题，提出了基于VMD-GWO-LSTM的光伏发电功率预测模型，通过对发电功率时间序列变分模态分解（VMD）得到模态分量子序列，经灰狼算法（GWO）优化长短期记忆神经网络（LSTM）参数后建立子序列的LSTM模型，各子序列模型预测结果叠加得到发电功率预测值。VMDGWO-LSTM模型的拟合系数相比改进前的LSTM模型提高了1.97%；不同季节的预测结果验证了GWO算法通过优化超参数而提高模型准确性，验证了VMD算法能够提高复杂非平稳时序的预测精准度；在不同季节，VMD-GWO-LSTM模型的拟合系数至少提高了0.96%，预测的平均绝对误差至少减少了2.62%，具有较高的稳定性和普遍适用性。
2025年07期 No.413 305-310+315页 [查看摘要][在线阅读][下载 1475K] [下载次数：623 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 应保胜;赵鑫;王峰;严浩浩;
CAN总线作为目前应用比较广泛的车载通信技术，能够承载较大的数据传输，并具有可靠的信息传输机制和性能保证，这为开发设计多控制器软件刷写系统提供了技术支撑和物理通道。针对汽车ECU控制器程序刷写生产效率低的问题，为了实现系统的智能化需求，通过设计的多控制器软件刷写系统，以期降低ECU控制器的刷写时间。基于CAN总线的多控制器软件刷写系统能够满足多路ECU控制器同时刷写的要求，提高ECU控制器的软件刷写效率，减少了生产车间对人员的需求，刷写系统稳定性和兼容性更高。
2025年07期 No.413 311-315页 [查看摘要][在线阅读][下载 1492K] [下载次数：67 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陶琬丛;宋睿;田汉;
为了提高板材加工时物料配送路径规划效率，以鲁棒优化方式研究了处于不确定行驶时间下装配线物料配送路径规划过程。传统配送路径进行求解时属于一个NP-hard分析过程，先通过遗传算法确定可行解，接着利用离散莱维方式完成局部搜索，从而获得质量更优的解。研究结果表明：提高路径相关系数值后，复合约束要求的解数量降低，降低了染色体空间的可能性，形成了更高的种群解差异性，促使算法更快获得全局最优解。当路径相关系数由0提高至0.5时，目标值持续提高；路径相关系数为0.5与1时，目标值保持恒定。当路径相关系数为0.1行驶时间波动时，初始时间能够达到时间窗的标准，可以消除不确定行驶时间造成的干扰。为增强不确定性的抵抗能力，应对车辆的行驶路径进行适当调节，获得更长的车辆行驶距离。
2025年07期 No.413 316-318+324页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K] [下载次数：306 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 黄万友;金晓悦;褚瑞霞;朱佩东;
自动驾驶技术的快速发展带来了城市自动驾驶汽车的普及，凸显了复杂和极端条件下驾驶安全性和动力性的重要性。然而，现有的试验台仅适用于自动驾驶汽车在水平路面的检测，无法模拟车辆实际爬坡的场景。因此，以自动驾驶汽车为研究对象、城市典型道路为测试场景，研究设计适用于多场景的爬坡模拟试验台：（1）借助仿真软件CarSim，进行了车辆模型搭建和城市典型道路场景搭建。通过自动驾驶汽车在坡度为±2、±4、±6、±8%的场景仿真分析，得出俯仰运动的最大俯仰角速度约为0.681rad/s;(2)综合分析仿真结果和汽车行驶状态，选择合适的试验台部件，设计出爬坡模拟试验台的机械结构和测控系统；（3）为验证模拟试验台的有效性，车辆在试验台上进行爬坡停车让行工况测试。结果表明：爬坡模拟试验台可以高效、准确地模拟自动驾驶汽车的爬坡行驶状态，测试误差为4.14%，满足车辆行驶状态模拟的精度要求，证明了该试验台的有效性。开发的爬坡模拟试验台，可为自动驾驶汽车研发和安全检测提供重要的技术支持。
2025年07期 No.413 319-324页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K] [下载次数：175 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 崔娟娟;梁晓珊;于秋爽;
为提高机器人路径规划方法的效率和位置误差，提出基于改进人工势场的机器人路径规划方法。该方法通过差分进化算法改进人工市场，可同步实现人工势场参数的优化和最优平面机器人路径的规划。为验证所提方法的有效性，将所提方法用于SCARA机器人的无碰撞路径规划，并将路径规划结果与已有方法进行了对比。对比结果表明，与已有方法相比，所提出的方法可以以更低的计算成本和更小的位置误差实现机器人路径规划。
2025年07期 No.413 325-330页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K] [下载次数：313 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 张发庆;刘国红;燕素丽;周娟;
针对大型复杂部件的高精度装配，提出了移动冗余机械手加工过程中轨迹运动及刚度优化策略，以提高移动机械手的加工质量。该策略考虑了大型复杂部件法线方向的时变特性和移动冗余机械手构型的刚度性能，计算了各时刻的滚转-俯仰-偏航角，并定义了刚度指标，以重心稳定性和刚度指标为次要任务，以关节活动范围、关节速度和奇异性避免为约束条件进行优化求解。仿真结果表明，该策略可以为移动平台和机械手规划期望的运动轨迹，同时与非刚度约束规划策略进行了对比，验证了所提策略在刚度性能优化的优势。
2025年07期 No.413 331-338页 [查看摘要][在线阅读][下载 1606K] [下载次数：138 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 毕德学;齐腾;代卓宏;王敏雪;
传统的双目结构光立体视觉测量系统基于标定好的静态相机内参模型。但在大场景中，由于镜头的离焦现象引起的相机内参变化与图像模糊问题，使得整个视野内的测量精度一致性差别较大。针对此问题，这里提出了一种新颖的基于离焦模型优化的大场景双目结构光立体视觉高精度测量方法。通过基于维纳滤波的去模糊和基于离焦模型的相机内参动态补偿，提升了立体匹配精度。实验数据表明，在搭建的（0.6～1.2）m工作空间中，传统测量方法平均误差0.23mm，方差0.77，优化后平均误差0.12mm，方差0.4，三维点云的获取精度和一致性得到了大大提高。
2025年07期 No.413 339-343+348页 [查看摘要][在线阅读][下载 1534K] [下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 白明鹤;金映丽;孙自强;闫明;
为研究冲击载荷下不同螺栓预紧力，不同垫片材料以及厚度对螺栓法兰垫片连接结构密封性的影响规律，对垫片的工作载荷进行计算，计算出垫片在工作时保持密封的最小接触压力，并建立具有不同参数的螺栓法兰连接结构有限元模型，同时考虑了结构中垫片的非线性，研究了模型在冲击载荷下螺栓的预紧力、不同垫片材料以及垫片厚度对螺栓法兰连接结构密封性的影响规律。分析结果表明：螺栓的预紧力大小对垫片的接触压力影响显著，预紧力越大，垫片的接触压力越大，密封性能越好，不同垫片材料对结构密封性也会产生影响，其中聚四氟乙烯填充材料密封性能较好。垫片厚度同样也会影响结构密封性，垫片厚度越大，垫片接触压力越大，密封性也越好。
2025年07期 No.413 344-348页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K] [下载次数：194 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 孙维方;夏林志;周余庆;曹新城;
刀具磨损状态的鲁棒评价对于保证加工效率提高产品供给质量具有重要的作用。针对于现有刀具磨损状态直接评价方法难以自适应进行磨损区域划分的问题，提出了一种结合图像语义分割与形态滤波的铣削刀具磨损状态智能评价方法。首先，通过引入压缩-激励结构，融合U-Net网络编码与解码过程中对应特征信息，提高模型的语义分割性能，实现小样本条件下刀具图像的像素级分割。为进一步改善网络输出效果，提出一种分段处理的优化策略，针对于不同磨损阶段的刀具图像采用不同的结构元进行形态学滤波处理。最终，通过统计形态学滤波后分割区域面积实现刀具磨损状态的定量评价。实验结果表明，较之经典U-Net结构，提出方法可提高识别准确率10%左右，论证了所提出方法的有效性。提出方法针对刀具图像逐像素进行磨损状态的自适应判断，可广泛适用于不同刀具类型的磨损状态评价过程。
2025年07期 No.413 349-353+359页 [查看摘要][在线阅读][下载 1439K] [下载次数：154 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 卢翔;宋挺;刘兆鹏;
针对多部位损伤（Multiple Site Damage,MSD）结构安全性评估问题，通过Monte-Carlo方法对MSD结构的失效概率进行预测和分析。首先，基于多孔铝板的多裂纹萌生试验，得出裂纹萌生寿命服从对数正态分布，为多裂纹萌生分析提供支持；通过多孔铝板的剩余强度试验得到铆钉孔直径、铆钉孔间距和裂纹萌生位置对结构剩余强度均有一定影响。其次，通过对裂纹萌生寿命分布进行随机抽样生成初始裂纹并使用组合法结合Paris公式，实现多裂纹随机扩展的模拟；在试验数据基础上，对传统的Irwin塑性区连通准则进行改进，发现改进的Irwin塑性区连通准则在孔间距大于10mm时的误差大大降低，并结合净截面屈服准则以获得更好的剩余强度预测结果；将随机性的裂纹萌生和扩展过程与确定性的剩余强度预测方法相结合，建立基于Monte-Carlo方法的MSD结构的失效概率预测模型。最后，通过算例分析，该模型能够得到MSD结构的失效概率曲线，实现结构安全性评估。结果表明MSD结构的失效概率会在短时间内迅速增加，需要在裂纹萌生寿命附近进行限制。
2025年07期 No.413 354-359页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K] [下载次数：99 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 陈伟;郭宇;田旭;王胜博;
针对离散制造车间各制造要素定位过程中存在非视距误差和测量系统误差的问题，提出了一种基于卷积神经网络（Convolutional Neural Network,CNN）和门控循环单元（Gated Recurrent Unit,GRU）的超宽带数据融合定位算法。首先，对采集到的超宽带定位数据进行格式转换，以满足CNN和GRU的输入要求；其次，使用多通道CNN提取定位数据空间上的局部重要信息，并通过两层双向GRU单元挖掘数据的时序特征，在此基础上，利用集成学习思想融合局部重要特征和时序特征，以提高数据融合的定位准确度。最后，在某航天车间进行定位实例验证，实验结果表明，相较于CNN或GRU模型，所提方法在定位精度上具有更优越的性能。
2025年07期 No.413 360-364+368页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K] [下载次数：131 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 何声馨;郭赛赛;刘世洲;张二亮;
为研究螺栓连接件的振动疲劳损伤演化，搭建了一套振动疲劳实验测试系统，仿真设计了螺栓疲劳试件。实验采用中断疲劳实验，非线性损伤检测和脉动疲劳加载交替进行直至疲劳失效。在损伤检测中运用随机相位多正弦信号驱动激振器，基于鲁棒实验策略有效分离了振动响应中的非线性扰动和测量噪声，并进一步基于分离得到的非线性扰动方差，定义了一种新型损伤指标。结果表明：新型损伤指标灵敏性高于传统的线性损伤指标，实验验证该方法具有较好的可重复性。
2025年07期 No.413 365-368页 [查看摘要][在线阅读][下载 1391K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 孔洒洒;李泳;张二亮;
针对麦克风之间频率响应不匹配导致噪声源重建精度不高的问题，开发了一种扫频激励声源，基于IEC 61094-5的比较法，设计了一套麦克风校准测试方法与系统。将参考麦克风和测试麦克风置于相同的声场，通过谱估计获得这两个麦克风之间的相对传递函数，使得待测试麦克风的频响特性与参考麦克风完全匹配，最终实现麦克风阵列频响特性的一致。最后，开展了模拟麦克风的校准实验，并使用校准后的麦克风进行谐波声信号的增强测试，验证了所提方法的可行性。
2025年07期 No.413 369-373页 [查看摘要][在线阅读][下载 1529K] [下载次数：69 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 冯晶晶;阳辉;
为了提高轧机多电机驱动模式下的同步控制精度和系统鲁棒性，设计了参数智能自整定PID控制器和新型变速趋近滑模控制器。介绍了多电机驱动轧机工作原理，建立了轧机传动同步控制系统的仿真模型；改进了粒子群算法的更新策略，设计了基于高斯粒子群算法的参数智能自整定PID控制器，用于单电机的转速跟踪控制；基于偏差耦合同步控制结构设计了同步控制器，针对传统幂次趋近律在趋近速度和抖振无法兼顾的问题，设计了新型变速趋近律，该趋近律能够根据系统状态自动调节趋近速度，兼顾了趋近速度和抖振问题。经仿真验证，在电机空载启动工况下，高斯粒子群整定PID控制器的超调量和调节时间均小于传统粒子群整定PID控制器；在空载运行突加负载工况下，新型变速趋近滑模控制器的最大同步误差和调节时间远小于传统幂次滑模控制器。实验结果验证了这里同步控制器的有效性和优越性。
2025年07期 No.413 374-378页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K] [下载次数：289 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 王彬;王长清;梁校瑞;孟凡明;
高速球轴承在航空航天等领域应用广泛，其润滑冷却性能优劣直接影响系统可靠性。为了确定合适的润滑流量，有必要进行高速球轴承需求流量研究。针对球轴承高速工况下由于滑动摩擦生热和润滑油温升估算不准进而导致其需求润滑油量计算误差较大的传统难题，建立了基于Ree-Eyring流体热弹流润滑的高速球轴承润滑油需求流量计算模型，由此进行了需求流量研究。首先计算高速工况下球轴承摩擦功耗，然后根据热弹流理论确定球轴承固体表面温度，以此得到不同工况下润滑油温升。最后计算单位时间内带走轴承产生热量所需润滑油量从而确定高速球轴承需求流量。研究结果表明，高速球轴承需求流量随润滑油比热容增加而降低，需求流量随润滑油动力粘度的增加而增加，轴承转速增加需求流量也增加。
2025年07期 No.413 379-384页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K] [下载次数：140 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ]