- 张凯毓;牛文群;高叙宁;张铫;
采集的CNC机床轴承原始振动信号通常包含噪声，导致无法准确地分离故障信号，针对这一问题，对振动信号降噪原理进行研究。在分析了完整集成经验模态分解（CEEMDAN）算法、带通滤波器降噪、传统的小波软硬阈值降噪算法的优缺点后，提出了一种CEEMDAN算法联合新小波阈值函数的降噪方法。对模拟信号以及实测振动信号进行去噪实验。实验结果表明，新方法可以更好的去除原始振动信号中的噪声，充分保留特征频率，与现有方法相比，新的去噪方法提高了信噪比，降低了均方误差。
2026年10期 No.428 1-4页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] [下载次数：143 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：79 ] - 石明磊;周思柱;杨延增;曾云;
传统成组法拟合P-S-N曲线，需要开展大量试验工作，所耗成本巨大，因此需要提出一种新方法配合小样本测试的数据拟合高精度P-S-N曲线。为研究小样本P-S-N曲线的拟合方法，运用成组法拟合三种材料的存活率为10、50、90%的五种不同P-S-N曲线。以及改进样本信息聚集中斜率K值以及基准标准差σ的搜索计算方法，采用该方法、传统成组法和Bootstrap法拟合三种高强钢材料失效概率为10、50、90%的P-S-N曲线，并进行对比分析。三种方法进行结果对比分析，得到三种材料拟合不同可靠度下的曲线截距误差分别为2.177、3.079、4.933;8.251、5.54、0.43%;5.681、9.26、16.43%;8、7.05、3.5%;6.2、2.63、2.83%;2.16、0.22、4.62%，斜率误差分别为1.2822、1.95、3.58%;7.2051、4.85、0.57%;4.9029、7.25、12.55%;8.92、7.63、3.78%;7.25、3.1、2.93%;3.75、0.3、6.63%，并对误差进行定量分析，同时结合某油气开采现场数据验证拟合曲线的准确性。
2026年10期 No.428 5-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] [下载次数：131 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：15 ] - 张寅;孙雪梅;
针对体育器械材料表面耐磨涂层的特性，研究了耐磨喷涂层在不同热处理条件下的组织和性能变化。结果表明，对于涂层的微观结构，涂层中的Al和Si晶粒在热处理后都生长了，其中Al晶粒在每个热处理阶段刚开始时就完成了生长，而Si晶粒则随着温度的升高而不断生长和粗化。在力学性能方面，涂层的硬度随热处理温度的升高而降低。在耐磨性方面，涂层的磨损程度随着热处理温度的升高而加剧，在此过程中，磨损机制从喷涂状态下的磨料磨损和轻微粘着磨损转变为热处理后的磨料磨损和粘着磨损。
2026年10期 No.428 11-16+21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K] [下载次数：66 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：18 ] - 李维均;鲜小红;陈德航;肖衡;
踏面制动系统是重载列车基础制动方式之一，是安全运营的重要保障。建立了踏面制动热传导有限元模型，分析了制动产生的热在车轮滚动圆处轴向和径向路径上的传导过程以及相关参数的影响。结果表明在制动过程中温度在踏面接触处最高，远离接触位置温度递减，较远位置处在热传导作用下温度会持续上升一段时间；热流密度的增加会使整个温度场成比例增加；接触面积减少会导致滚动圆附近局部温度大幅增加；踏面与闸瓦的轴向接触位置变化对轮缘附近温升影响较大；车轮材料属性的热传导系数和比热容的减小，踏面中心位置的最高温度都增加。
2026年10期 No.428 17-21页 [查看摘要][在线阅读][下载 1348K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：11 ] - 张馨元;吴乐堡;蒋祖华;习俊通;
民用飞机成本的快速估算是规模定制生产模式下的重要环节，成本估算结果的好坏直接决定能否对客户提供合理的报价。这里面向民用飞机客户选型，提出了一种民用飞机制造成本快速估算方法。首先分析民用飞机个性化选项特征，建立三级特征体系，梳理飞机制造过程，建立基于客户选型的飞机制造成本模型。同时考虑不同航空公司个性化定制需求下客户选型的不确定性，构建面向选型不确定下的飞机制造成本快速估算模型和流程，并设计基于层次聚类的特征确定方法。最后，通过真实的飞机案例说明所提出方法的有效性。
2026年10期 No.428 22-26+33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1281K] [下载次数：38 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：13 ] - 李翠玉;张涵;阎兴盛;郑祖芳;
为提高用户使用校园自助打印体验过程中的满意度。方法基于用户体验5E模型理论的五个维度：有效性、效率性、吸引性、容错性及易学性出发，构建校园共享打印机用户体验满意度评价模型。通过文献综述法、结构式访谈法和专家意见法获取满意度评价指标，用探索性和验证性因子分析法提取重要观测变量，结合问卷调查结果进行信度、效度检验，并用AMOS软件对评价模型进行验证性因子分析，观察不同潜变量对满意度的影响，最后利用可用性问卷（USE）验证设计方案的可行性。结果显示该方法在显示界面体验、易用性体验、信息描述、系统效率和系统总体功能5个方面均有显著提升。基于结构方程模型（SEM）与用户体验5E模型结合的评价模型可有效挖掘设计重点，提升用户体验满意度，为校园共享打印机的创新设计研究提供了理论指导意义，同时对共享打印机更好的普及校园有着重要意义。
2026年10期 No.428 27-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1312K] [下载次数：344 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：17 ] - 钦伟勋;吴健;胥晶;徐勇生;
为提高对外部干扰的抑制能力，提出基于状态观测器和共识稳定分析的多无人机领航-跟随编队控制新方法。该方法首先采用非线性动态数学模型模拟无人机的动态过程，并采用角度转换和推力变换，将无人机模型转化为双积分器形式。然后，将该积分器与包含观测器的控制方程结合形成控制方案，并进行控制方法的共识稳定性分析。最后，执行多无人机领航-跟随编队控制。为验证所提控制方法的有效性，开展了六无人机领航-跟随编队测试实验，并将所提方法对六无人机领航-跟随编队控制的效果与三种已有方法进行了对比。对比结果表明，在对多无人机进行领航-跟随编队控制过程中，所提方法比所对比方法具有更高的外部扰动抑制能力。
2026年10期 No.428 34-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1325K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 黄英博;曾煜轩;
针对阀控非对称液压缸传感器安装空间受限以及高精度速度、油压传感器成本高昂等问题，提出了一种基于位移传感器的自适应状态观测方法，通过布置单一位移传感器估计系统未知参数，以实现系统状态精确观测。首先，根据液压油输出速度与流量的内在关系，建立阀控非对称液压缸系统线性参数化模型。其次，借鉴K-滤波思想，构建输入输出数据到系统参数之间的映射关系，通过对系统未知参数的在线估计并实时调节状态观测器以实现系统状态精确观测。此外，给出了所提方法收敛性的理论分析。仿真及实验结果表明：针对仅采用位移传感器的阀控非对称液压缸，所提方法可实现系统状态的精确观测，且进一步实现控制精度的提升。
2026年10期 No.428 41-45+51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1331K] [下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 许嘉祺;李伦;薛玉君;谢兴会;
以某航空发动机主轴用双半内圈三点接触球轴承为对象，研究三点接触球轴承在实际工况中的接触特性和润滑状态。采用Romax软件进行仿真分析，研究轴向载荷、径向载荷和转速对轴承内外圈接触角、接触应力和油膜厚度的影响关系。仿真结果表明：随着轴向载荷的增加，内外圈接触角和接触应力均增大，最小油膜厚度明显减小；随着径向载荷的增加，内外圈接触角呈余弦变化且幅值增大，接触应力呈现明显的“W”型变化，最小油膜厚度略微减小；随着转速的增加，外圈接触角增大、接触应力减小，内圈接触角和接触应力几乎不变，最小油膜厚度显著增加。
2026年10期 No.428 46-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1441K] [下载次数：24 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：12 ] - 王玉;王俊强;高桂仙;郭山国;
非回归式齿轮-连杆组合机构常用于振摆式轧机、包装机供送机构、冲床间歇送料机构，机构能否按要求的运动规律运动、能否实现预定的轨迹、能否供送到位，直接影响机器的运行效果。因为该机构运动为复杂的变速运动，是设计的难点，所以在设计中进行仿真研究是必要的。针对于是否能实现预定的运动规律，利用仿真软件ADAMS进行运动分析，结果表明各运动参数的仿真结果与理论相吻合，有效验证了仿真方法的合理性和实用性。此研究方法为机构的设计和选型提供了理论基础，同样适用于其他形式的齿轮-连杆组合机构的研究。
2026年10期 No.428 52-56+61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1369K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：10 ] - 孙晖;胡志刚;田宇;王贡献;
实时可靠的输送带损伤检测对工业散货运输系统至关重要，现有的基于深度学习的视觉检测方法受输送带损伤样本量和特征丰富性不足等限制，导致其检测精度和泛化能力不足。针对上述问题，这里采用Yolov7视觉检测模型，提出了一种输送带损伤检测方法 Yolov7-SFL。首先，基于Yolov7模型构建输送带损伤特征提取与融合网络。然后，采用Sim-OTA策略实现了标签的精确分配，并提出了一种基于相似特征学习的联合训练策略来提升模型的特征学习能力、检测精度和泛化能力。最后，利用提出的双测试集DTS对所提方法进行试验验证。实验表明，这里提出的方法具有较高的检测速度、可靠性以及泛化能力，在双测试集DTS上，模型的mAP分别为97.57%和95.71%,FPS为30.59，满足输送带损伤实时检测要求。
2026年10期 No.428 57-61页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K] [下载次数：86 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：14 ] - 胡娜;张梅;殷俊;
为解决锂离子电池特征工程建立困难导致SOH估计精度低的问题，提出一种锂电池SOH预测方法。先利用电池测试仪对NCM三元锂电池进行充放电实验，获取恒流、恒功率放电工况下的容量衰退数据集；针对充放电曲线信息重叠现象，将曲线划分为相似和特征片段，保留有效特征片段以保留样本特征并缩短样本长度；接着提出加权多尺度样本熵方法，以指数衰减函数为权重函数，对特征片段提取特征；最后将特征数据输入LightGBM模型进行SOH估计。实验验证结果显示，两组不同工况的电池R~2均高于0.99,RMSE均值为0.4043，表现优于GBDT、XGBoost模型。
2026年10期 No.428 62-67+74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1350K] [下载次数：186 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 王劭鹤;金涌涛;赵琳;杨勇;
针对气体绝缘金属封闭开关设备（Gas Insulated Switchgear,GIS）早期机械缺陷难以辨识的问题，提出一种基于复合特征优选与改进随机森林的GIS机械故障诊断方法。首先提取GIS振动信号在频谱域和时频图像域的特征参量，进而构造GIS不同机械状态下的复合特征集，其次利用蚁狮算法优化的随机森林计算17维特征值矩阵的重要度并进行特征优选，最后借助于随机森林算法实现GIS不同机械状态的辨识。搭建了包含三种GIS设备典型机械缺陷的实验模拟测试系统并进行了对比实验，结果表明：所提方法提取得到的优选复合特征能够有效表征GIS不同的机械状态，辨识准确率可达98%，相较于常规单一的特征提取方法辨识精度有明显提升。
2026年10期 No.428 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1386K] [下载次数：257 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 刘文婧;秦华军;王建国;王少锋;
在现代工业无损检测中，为更加直观的反映缺陷在三维空间中的形态及尺寸等信息，采用一维超声相控阵线阵探头对角接焊缝进行分层扫描，然后将采集到的全矩阵数据进行全聚焦处理，并完成全聚焦二维成像。通过对这些图像进行二值化等处理，依托MATLAB软件平台，根据每个切片层的二维检测图像在扫查轴上的实际位置，利用等值面法（体素绘制法）进行三维重构，实现了不同观察角度的角接焊缝缺陷的三维检测成像。实验结果表明：通过对角接焊缝缺陷的检测三维成像处理，能够更加直观的反映出缺陷在三维空间中的位置及分布等信息，突破了传统二维检测图谱反映缺陷信息的单一性局限，对后续开展缺陷的定位与定量分析研究具有重要意义。
2026年10期 No.428 75-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 1278K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 张宇;李潇;贾先达;王志永;
通过PYTHON语言对ABAQUS脚本接口二次开发建立有限元模型，通过有限元仿真研究了弧齿锥齿轮副的加载接触分析。首先，基于弧齿锥齿轮切齿加工原理和齿轮啮合理论，建立了弧齿锥齿轮切齿数学模型。通过齿面离散化方法，结合弧齿锥齿轮齿面方程，编写PYTHON程序求解齿面离散点，并在此基础上编写ABAQUS脚本建立了弧齿锥齿轮的有限元仿真模型。通过SOLIDWORKS建模并导入ABAQUS与二次开发模型进行对比，通过查询距离、网格划分等方式说明了二次开发模型的优越性。最后，通过ABAQUS静态动力学仿真分析，研究了弧齿锥齿轮副在不同载荷下的齿面接触情况，动态传动误差等性能，并将仿真分析结果与TCA结果进行对比分析，揭示了载荷对弧齿锥齿轮副齿面啮合情况的影响规律。
2026年10期 No.428 79-85+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1362K] [下载次数：268 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 高淑芝;李泽琴;张义民;
针对目前轴承振动信号数据包含噪声的问题，提出了一种基于蜣螂算法优化变分模态分解（DBO-VMD）的降噪方法，并将其结合长短时记忆神经网络（LSTM）用于轴承剩余寿命预测。首先，提出一种基于蜣螂算法与去趋势互相关分析法（DCCA）的改进VMD降噪法，利用该方法对采集到的轴承振动信号进行分解重构，得到降噪后的轴承振动数据；然后，将得到的振动信号数据进行退化特征提取，再把得到的多维退化特征通过KPCA进行融合；最后，将得到的退化指标输入长短时记忆神经网络预测模型，输出预测结果。西安交通大学滚动轴承全寿命试验数据验证了所提方法的有效性。
2026年10期 No.428 86-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K] [下载次数：296 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 崔意强;萨日娜;
针对产品数据具有更新快，存在不一致的特点，提出产品改进差别信息树及属性增量式约简方法。将产品属性集看作信息系统，分成两部分，一部分为一致信息系统，论域和值域保持不变；另一部分为不一致信息系统，将同一组的不一致对象只保留一个。针对不一致信息系统，借助核属性去枝策略和加权属性重要度策略，给出改进差别矩阵，构建改进差别信息树。分析新增对象与原信息系统关系分类，给出差别信息树更新机制，给出增量式属性约简算法，以UCI数据集测试了算法。最后以骨折外固定夹板属性增量式约简为例，验证了所提方法的有效性。
2026年10期 No.428 90-94+99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1353K] [下载次数：20 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 李耀华;王光伟;
针对民机系统各部件退化速率不同造成频繁停机的情况，基于机会维修策略，建立了民机系统预防性维修间隔优化模型。首先引入不完美维修建立单部件预防性维修模型得到部件不等维修间隔，其次基于可靠度阈值窗口并考虑不同数量维修人员对窗口期维修任务再分配改变系统停机时间情况，以总维修成本最低为目标构建了民机多部件系统机会维修模型。最后通过民机实例验证分析得到机会维修策略下最佳维修人员数量选择和对应维修方案，验证了模型的有效性，对民机维修方案制定有一定的参考价值。
2026年10期 No.428 95-99页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ]
- 李延民;王栋;邵景干;李聪;
为研究层道排布方式对铝合金T型接头残余应力和焊接变形的影响，首先基于ABAQUS建立了两层两道和两层三道6061-T6铝合金T型接头有限元模型，采用双椭球热源、生死单元法和顺序耦合法对其进行模拟，然后采用TIG焊接得到了相应的焊接接头，用X射线衍射仪测量焊后残余应力，验证了模拟结果。结果表明，层道排布方式对残余应力和Y方向变形量影响较大，与两层三道相比，两层两道接头的横向和纵向残余应力分别降低了50.9%和27.8%，在Y方向焊接变形减小了25.1%。此外，两层两道接头横向残余应力分布更为均匀。从控制残余应力和减小变形的角度考虑，建议铝合金多层多道焊接时优先选用两层两道焊接工艺。
2026年10期 No.428 100-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1370K] [下载次数：185 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 姚红伟;李辉;
为了提高WC-Co硬质合金的切削能力，设计了一种冰冻盘夹具结构来实现铣削加工方式。对比了不同切削力下的进给参数、切削速率以及涂层组成间的相互关系，并研究了磨损失效机理。研究结果表明：利用冰冻切削方式能够获得更优散热性能，确保合金在低于玻璃转变温度下完成变形，切削合力和切削速度出现正相关变化。冰冻切削期间，加工表面接触到低温冰层后能够促进热量被冰层带走而迅速散失，避免了晶化情况。CrSiN涂层刀具达到了最小摩擦系数，TiAlN与TiSiN涂层摩擦系数基本接近。随着进给量增大，合金表面粗糙度也显著增加。后刀面上存在大量黏结物，形成了明显层叠结构；位于刃口附近涂层存在剥落。CrSiN涂层的润滑性更优，只产生了黏结磨损结果，未观察到其余磨损现象。
2026年10期 No.428 105-108页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K] [下载次数：27 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 李彬;朱东旭;顾海;杨贤睿;
针对熔融沉积成形技术（Fused Deposition Modeling,FDM）打印的点阵结构需支撑、强度较低的问题，借鉴传统榫卯连接工艺，将六方交口榫工艺与FDM技术相结合，从打印时间、材料消耗、表面粗糙度等分析点阵结构的成形质量，研究杆件夹角θ对压缩性能、吸能特性的影响。结果表明：随着θ的增加，点阵结构打印时间、材料消耗增加，压缩强度、压缩模量、总吸能及比吸能均降低。与传统FDM一体成形相比，榫卯结构成形方向表面的粗糙度较小，打印时间和打印材料分别节省了（23.70～24.44）%和（51.77～53.07）%，最大压缩强度、总吸能、比吸能分别提高了9.62、420.93、441.05%。
2026年10期 No.428 109-113页 [查看摘要][在线阅读][下载 1421K] [下载次数：126 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ] - 杨立宁;金国杰;崔洪斌;杨光;
以GH4169镍基高温合金粉末为材料，基于选区激光熔化技术，研究了激光功率、扫描速度、扫描间距对成形试件拉伸性能的影响。通过正交实验和单因素实验，系统性研究了不同工艺参数组合以及单一参数下试件的抗拉强度的变化趋势，并最终实现了工艺参数的优化。研究结果表明：激光功率、扫描速度对成形试件的抗拉强度影响显著，扫描间距影响次之；随着激光功率增大，扫描速度减小，扫描间距减小，试件抗拉强度值均呈现增大的趋势；当激光功率为190 W、扫描速度为550 mm/s、扫描间距为0.02 mm时，所制备试件的抗拉强度可达1157 MPa，接近锻件水平；但当激光功率高于190 W或扫描速度低于550 mm/s时，易引起金属粉末的过烧、气化甚至飞溅，致使成形试件内部形成明显气孔等缺陷，使得抗拉强度下降。
2026年10期 No.428 114-117页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K] [下载次数：184 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：7 ] - 金志浩;王厚荣;龙日升;张义民;
为揭示复杂图案织构对摩擦性能的影响，选取了黻（fú）、如意云纹两种典型的中国传统纹饰，以81107-TN推力圆柱滚子轴承为研究对象，使用激光打标机在其轴圈滚道上制备了宽度为0.1 mm，深度为4、8、12μm的织构，然后在贫油条件下进行摩擦磨损试验。试验后将获取的摩擦系数曲线与光滑无织构对照组进行对比，并对轴承磨损量及轴圈磨损表面进行表征。试验结果表明：织构化轴承的摩擦磨损性能均优于光滑无织构轴承，尤其是在试验中后期，其摩擦系数明显低于无织构轴承。两种织构中，如意云纹的摩擦系数最优；织构化轴承磨损量均明显减少，且随着织构深度的增加，两种织构的轴圈磨损量均先减少后增加；拥有深度为4μm如意云纹的织构化轴承具有最低的平均摩擦系数；深度为8μm的黻纹对轴圈的减磨效果最佳，磨损量可降低20.24%。这将为滚动轴承的滚道设计提供参考。
2026年10期 No.428 118-121+128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1435K] [下载次数：98 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 赵峰;高志鹰;张小安;于淑霞;
弹性垫层在轨道系统减振和降噪领域应用广泛，为了优化垫层力学性能，提出一种新型凸台阵列网孔式垫板结构，基于弹性力学和结构动力学理论，对比研究凸台阵列网孔式结构、网孔式结构、凸台阵列型结构、沟槽型结构四类不同结构形式轨下弹性垫板的静刚度特性和阻尼特性，并分析凸台阵列网孔式结构几何参数的变化对垫板静刚度、阻尼特性的影响。研究发现与其他结构相比，凸台阵列网孔式垫板结构的静刚度值和最大应力值较小，阻尼比较大，对自由振动衰减能力较强；随着网孔外孔径的增大、内孔径的减小、凸台承载面宽度的减小静刚度值随之减小，最大应力值逐渐增大；垫板阻尼比随着网孔外孔径的增大、内孔径的增大、凸台承载面宽度的减小而增大，因此，凸台阵列网孔式轨下弹性垫板结构在提高轨道弹性性能、优化垫板应力情况、增强垫板吸能效果等方面效果明显。
2026年10期 No.428 122-128页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K] [下载次数：90 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 王栋;孙少铮;乔瑞勇;张银霞;
为提高18CrNiMo7-6钢旋转弯曲疲劳试样V型缺口底部表面完整性，设计出一套旋转磁场磁力研磨装置，采用混合正交试验的方法，研究SiC粒度号、Fe粉粒度号、加工间隙、加工时间、工件转速5个工艺参数对试样表面完整性的影响。对正交试验结果用极差分析法分析后得出，SiC粒度号对试样V型缺口底部三维表面粗糙度影响最大，Fe粉粒度号影响最小；最优加工工艺参数组合为：SiC粒度号为400#,Fe粉粒度号为115#，加工间隙为0.8 mm，加工时间为12 min，工件转速为900 r·min~(-1)。以该工艺参数组合开展旋转磁场磁力研磨试验，18CrNiMo7-6钢旋转弯曲疲劳试样V型缺口底部三维表面粗糙度值可由加工前的0.267μm降至0.047μm，试样V型缺口底部表面粗糙度大幅度降低，表面完整性得到了提高。
2026年10期 No.428 129-132+137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1332K] [下载次数：82 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 耿小芳;赵永刚;
超声振动切削技术是将超声波作为驱动力使刀具保持高频振动来达到断续切削效果。针对钨合金难以加工的问题，开展超声振动下切削深度对95W-3.5Ni-1.5Fe合金表面质量的影响分析。对合金表面组织形貌、残余应力、粗糙度、纤维硬度开展实验测试分析。研究结果表明：与常规工艺方法相比，前缘区域也受到较大的压力，超声振动形成更加光滑、均匀的试样，实现了微小零件的高效加工，并提高试样的表面质量。经过超声处理后，试样表面金属相和粘结相产生多晶环状分布，形成了更小尺寸的颗粒。在不改变切削用量的条件下，钨基材料中形成了更多缺陷。与传统的加工方法相比，超声波处理后的材料表面硬度显著增加，能显著地减少材料的表面残余应力，有利于获得更优的切割面品质。。该研究有助于提高硬质合金表面切削质量，尤其是用于一些精密加工领域。
2026年10期 No.428 133-137页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 刘治华;郑凌硕;唐鹏;李建鹏;
超声滚压通过在材料表层引入残余压应力来改善材料的抗疲劳特性，从而延长了其使用寿命。针对18CrNiMo7-6钢渗碳热处理后表层硬度较高，表层材料性能具有梯度分布特性，提出了材料表层局部加热辅助超声滚压方法，建立了考虑材料表层梯度分布特性及初始残余应力场的有限元模型，并对超声滚压加工后工件表层残余应力场的大小及分布进行了仿真和试验研究。结果表明，加热辅助超声滚压可以有效提高残余压应力的大小及深度，所建立的有限元模型可以有效预测不同温度下超声滚压所引入的残余压应力，仿真结果与试验结果的最大误差为13.3%。
2026年10期 No.428 138-143+150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1434K] [下载次数：193 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 常付华;张燕燕;叶灵云;
预制构件的生产和运输是装配式建造的核心环节，构建科学高效的协同优化方法对保障项目顺利推进、实现项目全周期效益最大化至关重要。聚焦生产-运输环节，构建以最小化最大完工时间和延迟交付时间为目标的多目标协同优化模型。提取5个关键状态特征，设计30种排程策略，并设置奖励函数将排程问题构建为马尔科夫决策过程。集成神经网络结构搭建与经验池分区设置改进的ID3QN算法实现模型求解。基于某企业实际订单数据，设计大中小规模三组仿真实验，通过对比这里所提出的ID3QN算法与DQN、Double DQN以及人工排程方法的求解结果，验证了ID3QN算法在求解复杂协同排程问题中的有效性与可行性，为装配式建造企业预制构件生产-运输协同排程提供了智能化决策支持工具。
2026年10期 No.428 144-150页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K] [下载次数：12 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 李麟凤;漆海霞;付豪;贾绍春;
线缆机器人具有低危险性与低成本的特点，已被逐渐应用于高空电缆的各个场景，如裸导线的绝缘层修补、电缆线周边清障等。然而人工将作业机器人运送至高空电缆具有危险性高、搬运效率低等缺陷，这里提出了一种辅助机器人上线装置，该装置可用于运送压线缆机器人至高空电缆，作业人员在地面固定压线缆机器人至该装置后，由该装置运送机器人至高空电缆并完成吊装，充分发挥吊装压线缆机器人的低危险性与便利性。这里详细说明了该辅助机器人的组成结构与对应功能，证实该辅助机器人上线装置具备可行性。
2026年10期 No.428 151-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K] [下载次数：114 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：9 ]
- 李玉奇;龙天亮;温传美;靳龙;
螺栓连接转子广泛应用于航空发动机、燃气轮机和电力机械等能源动力设备中，工作过程中轴的弯曲和扭转变形交替出现，导致连接结合面产生相对切向和扭转位移，结合面相对刚度对系统工作效率和运动稳定性具有明显影响。对此，考虑螺栓连接结构的相对切向和扭转位移，基于能量法和拉格朗日方程建立螺栓连接转子系统运动微分方程，通过数值积分获得转子系统分岔图、瀑布图以及连接结构竖直方向和扭转位移等，分析螺栓连接结构偏心距和偏心相位差对系统响应的影响。研究结果表明：连接结构偏心距增大会使轴承变柔度振动减弱，接结构扭振角幅值随着偏心距的增大而变大，最小值变小，波动范围增大；连接结构偏心相位差变大会导致系统进入倍周期分岔运动转速升高，扭振最大幅值随之减小、最小幅值随之变大。此外，连接结构偏心相位对系统响应频率成分没有明显影响。
2026年10期 No.428 155-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1409K] [下载次数：144 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：8 ] - 刘向勇;王军;郭建国;
为了提高主轴回转精度控制，设计了一种基于三点法误差分离权函数的主轴回转圆度误差分析方法。在构建误差分离模型中，利用多变量目标寻优方法，确定了能够对回转误差实现在线测试的特征参数。研究结果表明：本次测试按照等间距的形式从各周350个采样点内确定表2的36个采样点。主轴回转误差结合圆度误差测试数据，在基圆半径为43μm下形成了具有正态分布特征的随机数。采用这里分离程序精确复现了回转与圆度误差。评定圆度和回转误差，分离前后圆度和回转误差参数结果分离精度值小于1%，满足实际应用要求。该研究显著提升了误差分离效果，可以将主轴回转误差和圆度误差实现准确分离，具有很好的实际推广价值。
2026年10期 No.428 161-164页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K] [下载次数：78 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 樊立萍;魏小宝;
针对传统PID控制在微生物燃料电池稳压控制中调节时间长，抗扰能力差的问题，提出BP神经网络、模糊神经网络分别结合PID控制器的MFC稳压控制方案。借助神经网络的仿人推理、非线性拟合，逻辑思维方面的优势，对PID控制器参数进行自调节，使不同工作目标下控制器自调节至合适的PID参数，进而获得更好的稳压控制效果。MATLAB/Simulink仿真结果表明，相较于传统PID控制和BP-PID控制，模糊神经网络PID在对微生物燃料电池进行稳压控制时调节时间及鲁棒性均得到显著改善。
2026年10期 No.428 165-168+175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K] [下载次数：88 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 柯贤文;卢剑锋;黄海松;卢行行;
为了更加准确的获取模拟动物在高空复合环境的中各项生理指标，需要提高低压复合环境实验舱压力和温度控制效果。根据舱的实物进行模型简化，基于气体动力学和传热学理论建立舱内的压力和温度数学模型，同时建立执行机构数学模型。针对舱内压力和温度控制的响应速度慢和不稳定性，利用模糊理论结合PID控制理论设计压力和温度模糊PID控制器，运用matlab/simulink对压力和温度控制进行仿真，对比不同控制器压力和温度的控制效果。模拟仿真表明：压力和温度模糊PID比压力和温度PID控制时间提高40%左右，温度和压力不产生超调。基于实际低压复合环境实验舱系统搭建控制，实现温度和压力模糊PID的控制，结果表明：模糊PID控制策略实际有效的对低压低温和低压高温压力和温度控制，分析了压力与温度控制的特性。对比实际实验与仿真结果，验证温度和压力数学模型的准确性。
2026年10期 No.428 169-175页 [查看摘要][在线阅读][下载 1388K] [下载次数：63 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 杨荣强;高刚毅;
为了研究采用水润滑静压轴承支承的机床电主轴的热稳定性，通过试验分析了水润滑液在流体作用下的冷却性能。首先，分别测量了径向轴承和推力轴承的流量与供给压力的关系，并分析了由于水润滑液的压力损失而造成的功率损失。此外，通过测量电主轴扭矩和角速度，确定了由于水润滑液的黏度造成的功率损失。然后，通过考察供水和排水之间的温度差异，研究了流量对热稳定性的影响。最后，根据水温升高的测量结果，估算了水润滑液从主轴上带走的功率，并计算出了冷却效率。研究结果表明，在电主轴转速为3000 r/min时，电主轴的总功率损失约为300 W，其中压力损失造成的功率损失约为180 W，水黏性造成的功率损失约为120 W。采用水润滑静压轴承后，电主轴的冷却效率可达80%以上，有效提高了热稳定性，有助于提高精密机床的加工精度和电主轴的使用寿命。
2026年10期 No.428 176-179+184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1304K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 路绍元;刘丹;何玲;张太华;
为进一步优化提高燃料电池公交车能量经济性，选择实车工况作为训练和测试工况，研究将速度预测和能量管理结合起来的一种控制策略，并通过模拟的方法进行仿真求解。首先，利用径向基神经网络对车速进行预测，得到误差较小且足够精度的车速预测结果。其次，将该车速预测方法与模型预测控制相结合，设计燃料电池公交车能量管理控制策略。最后，以百公里等效氢耗和电池荷电状态平衡为指标，通过仿真求解验证所提方法的有效性和优越性。结果表明，所提车速预测方法能很好的适应实车工况，且在实车工况条件下车速预测具有较高精度。相比实车控制策略，所提融合车速预测的控制策略百公里等效氢耗降低16.1%；相比不含车速预测的模型预测控制能量控制策略，所提控制策略百公里等效氢耗降低2.4%。
2026年10期 No.428 180-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1350K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 陈冠宏;史乐峰;陈文礼;陈干文;
为实现智能电表的精细化管理，提出了一种面向智能电表健康状态评价的动态混合推理方法。首先，提出一种融合主客观优势的指标选取方法；继而，为弥补现有主观评价方法，提出一种基于概率分布的专家认知差异量化方法；为解决主客观评价结果的冲突问题，提出基于博弈论的改进组合赋权法；最后，提出一种权重排序变化与识别精度幅度变化相结合的动态混合推理方法，以降低后续评价过程中的差异性。实验结果表明，这里所提方法比传统方法在精度上提高10%，具有较高的工程实用价值。
2026年10期 No.428 185-189+194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K] [下载次数：82 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 姜志平;范冰;黄杰;
在外部动态激励作用下，陶瓷隔热瓦易发生脱落，严重威胁高超声速飞行器的安全。这里建立了隔热瓦脱落区和完好热防护系统的热控数值分析模型，获得了脱落区流场局部温度云图、热流分布规律及特征点的温度时间历程，评估了隔热瓦脱落情况下飞行器的热安全。结果表明：隔热瓦脱落区侧壁上端出现热流峰值，该峰值远高于完好热防护系统缝隙上端热流峰值，且远离脱落区时隔热瓦外表面热流逐渐退化为平板热流；脱落区底部热流呈现中间高两端低的分布趋势，底部热流峰值达到了平板热流的30.7%；飞行器再入过程中，脱落区迎风侧壁上端和底部的最高温度分别为2265.9 K和1102.6 K，超过了隔热瓦和铝合金蒙皮的材料极限温度，故飞行器再入大气层前必须对脱落的隔热瓦进行修补，以避免飞行器发生灾难性事故。
2026年10期 No.428 190-194页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K] [下载次数：101 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 张利;宋裕庆;
针对新能源汽车SOC在变温情况下估计精度低的问题，在考虑温度因素下提出了基于多算法模糊融合的SOC估计方法。将汽车电池等效为Thevenin电路模型，并建立了该模型的状态空间方程；设计了不同温度下的恒温实验，在考虑变温度、变SOC因素下对模型参数进行了辨识；针对状态空间方程时变、非线性特点，首先采用扩展Kalman滤波、强跟踪Kalman滤波、H∞滤波算法进行SOC估计，而后提出了基于模糊熵加权的多算法融合估计方法。经恒温和变温实验验证，模糊融合方法的SOC估计精度高于强跟踪Kalman滤波和双自适应扩展Kalman滤波，验证了模糊融合估计方法在新能源汽车电池SOC估计中的可行性和优越性。
2026年10期 No.428 195-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 1331K] [下载次数：245 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 王睿瑞;常雪梅;常远;明新国;
针对轴承故障诊断实际情况中故障标签不足、无法充分提取数据特征、模型在不同参数环境下适应性较低的问题，提出在不同工况下使用图迁移学习的故障诊断（GTLFD）。该方法将图卷积网络作为特征提取器添加到迁移学习过程中，构建图注意力层优化特征图中相邻节点间的权重，并通过域适应方法完成模型从源域到目标域迁移时的参数共享，实现轴承故障诊断模型在不同工况下的适用。使用不同工作条件的数据集设计了不同的任务进行验证。结果表明，该模型可以有效提高轴承故障跨域诊断的准确率，在不同工况下具有较好的可行性和适用性。
2026年10期 No.428 201-205页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K] [下载次数：281 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王奇;韩尚群;
阵列天线作为运载装备雷达系统中的核心组成部分，对其结构轻量化以及电磁辐射性能的要求越来越高。阵列天线的稀疏化可以在均匀满阵式阵列天线基础上合理去掉某些天线单元以实现减重设计，并通过设计各个天线单元的电控参数来合成满足要求的电磁辐射性能。另外，在阵列天线波束方向图指定区域增加零陷可以降低来自该方向上的电磁波干扰。上述抗干扰阵列天线稀疏化设计问题需要同时进行布局设计和电控参数设计，是同时包含离散变量和连续变量的含混合类型变量的优化问题，其优化问题的表征和求解困难。为了有效地求解此问题，提出一种基于拓扑优化的抗干扰阵列天线稀疏化优化方法。通过构建合理的求解模型，将抗干扰阵列天线稀疏化设计问题表征为拓扑优化问题进行求解，并构建合适的约束函数以精确控制零陷的深度。引入凝聚函数使得目标函数光滑化，解析推导了目标函数关于各设计变量的灵敏度信息。数值算例结果表明，所提方法对于多个区域零陷和宽区域零陷阵列天线稀疏化设计问题均优化得到了低的旁瓣电平值，并且旁瓣区域能量分布均匀，验证了该方法的有效性。
2026年10期 No.428 206-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 1341K] [下载次数：87 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 莫易敏;孙静宇;王骏;张鸿;
为探究轮毂轴承脂中的微量元素对轮毂轴承脂性能的影响，通过傅里叶变换红外光谱试验分析轮毂轴承脂的元素含量，结合轮毂轴承脂的SRV摩擦磨损试验，研究轮毂轴承脂中微量元素含量对轮毂轴承脂摩擦磨损性能的影响；同时结合轮毂轴承摩擦力矩试验，研究轮毂轴承脂中微量元素含量对轴承启动力矩和转动力矩的影响。研究表明，S元素与轮毂轴承脂的摩擦磨损性能有极高的负相关性。Li元素与轮毂轴承脂的启动力矩有极高的正相关性；Zn元素与转动力矩有极高的负相关性，S元素与转动力矩有高度负相关性。
2026年10期 No.428 212-215+222页 [查看摘要][在线阅读][下载 1331K] [下载次数：39 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郝博;赵玉欣;汪万炯;张钰;
在本研究中，我们研究了用两种典型三周期极小曲面（TPMS）晶胞设计的蒙皮点阵结构的三点弯曲力学行为，即Gyroid和Primitive两种三周期极小曲面蒙皮点阵结构。基于隐式函数表达式创建了上述两种TPMS蒙皮点阵结构，建立了上述两种TPMS蒙皮点阵结构的有限元模型，以钛合金（Ti-6Al-4V）为材质，对仿真模型进行有限元分析，模拟了两种用不同三周期极小曲面（TPMS）晶胞设计的蒙皮点阵结构在三点弯曲下发生塑性破坏时的最大位移及最大允许载荷。对两种TPMS蒙皮点阵结构进行了基于三点弯曲的力学性能理论数值分析并与有限元分析结果进行了对比，分析了两种蒙皮点阵结构各自的力学性能。采用选区激光熔融技术（SLM）加工了样件，并进行了三点弯曲试验，且与有限元分析结果吻合较好。结论表明晶胞类型和体积分数对蒙皮点阵结构的最大位移和最大允许载荷均有影响，在讨论影响蒙皮点阵结构发生塑性破坏时的最大位移和最大允许载荷时，不能仅考虑晶胞类型或体积分数等单一因素的影响，而应考虑多因素对蒙皮点阵结构弯曲性能的综合影响。
2026年10期 No.428 216-222页 [查看摘要][在线阅读][下载 1342K] [下载次数：117 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王洋;马军;邰理想;李晓科;
针对电火花成型（Electro Discharge Machining,EDM）工艺参数优化中建模成本与精度难以平衡带来的困扰，这里利用Co-Kriging变可信度代理模型（Variable-fidelity Surrogate Model,VFM）拟合工艺参数（脉冲电流、周率、占空比）与性能响应（加工效率，表面粗糙度等）之间的隐式关系。采用低成本多脉冲热流仿真实验获得低可信度样本，再利用物理实验得到高可信度样本，通过融合高低可信度数据，建立能够准确表达工艺参数与性能响应之间隐式关系的变可信度（Variable-Fidelity,VF）代理模型，从而实现代理模型构建精度与成本之间的平衡。最后，建立基于Co-Kriging的变可信度优化模型，并采用序列二次规划算法（SQP）对优化模型进行寻优求解。结果表明，相较于低可信度Kriging模型和高可信度Kriging模型，采用Co-Kriging模型求取的最优参数组合材料去除率最高，并且粗糙度能够满足约束要求。因此，所提出的技术在电火花成型加工优化领域具有显著的优势和应用潜力。
2026年10期 No.428 223-229+234页 [查看摘要][在线阅读][下载 1338K] [下载次数：122 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张春伟;孟涛;邹俊强;候鹏亮;
燃气轮机正常运行需要大量的空气进给，而进气系统结冰会导致燃气轮机运行效率降低，因而保证进气系统性能稳定性对于燃气轮机至关重要。实验利用ANSYS的Fluent模块，对燃气轮机进气系统易结冰位置的内部流场进行数值模拟仿真。模拟结果表明，进气温度在265 K时，水蒸气会在滤网处大量聚集，为结冰创造了初始条件；另外，进气温度265 K压降比300 K的压降高150 Pa，这进一步为结冰创造了有利的条件。同时过滤器处进气速度和温度呈现反相关关系，这解释了燃气机在冰点温度以上工作时，过滤器处仍旧存在结冰的原因。这些计算结果为低温环境下燃气轮机进气系统防冰以及提高燃气轮机工作效率提供参考。
2026年10期 No.428 230-234页 [查看摘要][在线阅读][下载 1342K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 黄磊;杨立宁;
针对传统磁性复合材料轴向间隙电机在高转速大力矩工况下存在工作效率不高的问题，提出了一种采用粘结钕铁硼永磁体的新型轴向间隙电机。首先，所提轴向间隙电机具有扁平形状结构，并采用了10极12槽的分数槽结构。其次，为了抑制涡流损耗且降低成本，无芯转子结构采用了表面永磁配置，其中粘结钕铁硼永磁体被嵌入非磁性的支架中。定子结构采用了基于软磁复合材料的紧凑型铁芯。定子分为6段，每个分段具有2个定子铁芯，共12个定子铁芯。最后，通过三维有限元仿真和样机测试，验证了所提电机的有效性，并与采用烧结钕铁硼永磁体和铁氧体永磁体的轴向间隙电机进行了比较。研究结果表明，在高转速大力矩工况（6000 r/min,1.27 Nm）下，粘结钕铁硼永磁体能够更大幅提升轴向间隙电机的工作效率，最高达到93.2%。所提高性能电机在紧凑的中小型工业水泵中在具有较高的应用前景。
2026年10期 No.428 235-238+244页 [查看摘要][在线阅读][下载 1363K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 张晓光;孟枭;仓欣蕾;王云鹏;
以某款半挂液罐车结构作为研究对象，对其后支座结构进行轻量化优化设计。使用Solid Works软件绘制三维模型，通过网格划分后得到其有限元模型，然后对上述模型进行静力学分析和模态分析。借助ANSYS Workbench平台，利用响应面优化法对半挂车后支座进行尺寸优化设计，并将优化前后的结果进行对比分析。结果表明：通过优化后的半挂液罐车整备质量为4068.3 kg，共减轻了大约93.6 kg，减重比例达2.25%。并保证了半挂液罐车后支座结构在实现轻量化的同时也能满足其强度设计要求，进一步证明了尺寸优化法的可行性。
2026年10期 No.428 239-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 1433K] [下载次数：17 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 林含笑;孙文磊;王炳楷;
以风力发电机叶片为对象，提出了旋转状态下风力机叶片表面动态应变光纤光栅检测方法。通过流固耦合数值模拟，分析叶片表面动态应变的分布规律，为传感器分布提供理论依据；以等比例缩小的叶片为研究对象，设计了旋转实验检测平台，并开展了旋转状态下叶片应变检测实验，解决了检测系统无法检测旋转结构应变的问题；实验结果表明：光纤光栅传感器能很好的检测出叶片表面动态应变变化趋势，检测出叶片在旋转状态下的应变呈现出周期性变化，验证了叶片表面动态应变光纤光栅检测方法的正确性和有效性。
2026年10期 No.428 245-249+253页 [查看摘要][在线阅读][下载 1383K] [下载次数：13 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 金少搏;叶国永;曹娜;刘旭玲;
以构建相互独立的微液滴为基础的液滴微流控芯片，已成为生物、化学、医疗、材料制备研究的重要实验平台。微液滴的制备是液滴微流控技术的关键。为了提升微液滴的制备速率，这里设计了阵列化的微流道结构，通过仿真设计和微纳制造工艺制作了PDMS材料的微流控芯片。使用多物理场耦合仿真软件COMSOL对微液滴生成过程的进行了参数化研究，得出了微液滴大小的调控规律。通过实验进一步验证了阵列式液滴生成单元液滴生成的效果和调控规律。为进一步的阵列扩增，实现更高通量的液滴检测生成奠定了基础。
2026年10期 No.428 250-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 1290K] [下载次数：158 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 周玲玲;李紫君;
极端多物理场强耦合下，板带轧机辊系界面静、动摩擦切换会引发复杂非线性垂直振动。为保障系统稳定运行，这里提出变摩擦力下板带轧机辊系非线性垂直振动抑制方法。利用超声波振动技术实时感知振动状态，借助滑模观测器构建状态微分反馈向量，结合高低增益切换机制与分数阶PID控制器，精准捕捉动态、重构状态，同步压制高、低频振动。实验结果表明：面对不同摩擦力下高、低频振动工况，所研究方法的频谱最高峰值（0.25×10~(-3)m,1.22×10~(-3)m）显著低于其他方法，说明具有良好的振动抑制效果。
2026年10期 No.428 254-258+267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1308K] [下载次数：28 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 郭庆亮;孟琳;孙浩;郭万金;
针对多因素导致的高速运行下的电梯轿厢水平振动问题，提出一种随机因素和导轨激励作用下的电梯轿厢振动分析方法，在导轨激励存在的基础上，将引起轿厢水平振动的噪声、井道气流、地震波和风力作用考虑为一个随机因素，建立了轿厢水平振动模型，推导了轿厢系统动力学微分方程，并进行了仿真分析和实际测试。仿真结果表明，导轨失调激励、弯曲激励和阶跃激励分别作用及三者共同作用时，轿厢水平方向加速度峰值均不超过0.04 m/s~2；三种导轨激励和随机因素激励共同作用时，轿厢水平方向加速度峰值为0.16 m/s~2，接近《电梯技术条件GB/T 10058-2009》规定的水平方向振动峰值（0.2 m/s~2），说明随机因素对轿厢水平振动影响较大。实测结果表明，导轨激励和随机因素激励会引起电梯一定程度上的异常振动，且该振动主要发生在Y方向。研究方法可为轿厢水平振动研究提供一种思路和有益参考。
2026年10期 No.428 259-267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1534K] [下载次数：43 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 郜敏;解腾;周琨;乔江波;
掘进机回转台机械控制过程中，动态变化特性易引发系统响应中的超调现象与振荡行为。针对此问题，提出孪生数据驱动的掘进机回转台机械对位控制方法。根据数据孪生与驱动获取掘进机回转台的实际状态，并展开动力学分析，获取回转台的关键参数。结合实际回转角设计ADRC控制器，通过跟踪微分控制器对回转台系统的状态展开跟踪，获得系统的过渡信号与微分信号，由此设计反馈控制律生成最终控制量。通过积分作用抑制累积误差，降低超调现象与振荡行为，以此实现有效的控制。实验结果表明，所提方法具有较高的跟踪精度与控制精度。
2026年10期 No.428 268-273+279页 [查看摘要][在线阅读][下载 1342K] [下载次数：76 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王利卿;张国辉;
针对设备故障前提下的柔性车间布局和调度集成优化问题，提出了基于优质遗传算法和完全重调度的集成优化方法。基于Weibull分布建立了设备故障概率模型；对设备故障前提下的车间布局调度集成重优化问题进行了描述，建立了集成优化问题的多目标优化模型；将优质基因提取和嵌入方法、交叉变异概率自适应策略融入遗传算法中，得到了基于优质遗传算法的初始集成优化方法；在设备发生故障时，设计了完全重调度策略。以某加工车间为例进行验证，优质遗传算法初始集成优化方案的完工时间和物流距离小于标准遗传算法和改进果蝇算法；设备M2故障后，完全重调度策略再优化方案的完工时间和物流距离小于组合优化方案。实验结果验证了优质遗传算法和完全重调度策略在车间集成重优化问题中的可行性和有效性。
2026年10期 No.428 274-279页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K] [下载次数：196 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 宋丽娟;赵志欣;
二级柔性机械臂其弹性振动能量易在自由端反射并积累，形成复杂的驻波现象，严重劣化末端定位精度与操作稳定性，形成残余振动问题。为此，这里提出DE求解下二级柔性机械臂残余振动抑制方法。先依据欧拉-伯努利梁理论构建PDE模型，用有限差分法数值求解，揭示振动响应时空演化规律；再引入改进粒子群优化算法，以振动能量最小化为目标，通过自适应权重与非线性变异策略优化控制参数，抑制能量反射积累、削弱驻波效应。实验表明，该方法能显著抑制残余振动，在不同负载下精准平稳跟踪标称轨迹。
2026年10期 No.428 280-284+289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1325K] [下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵洋;熊俊;蒋雪丽;王积硕;
针对地下电力电缆缆芯缺陷检测定位难的问题，本研究基于电磁感应原理，提出了一种用于地下电缆缆芯缺陷在线无损检测方法。根据电磁感应原理，通过电缆缆芯的交变电流将产生交变磁场，辐射出电磁场。当电缆缆芯存在缺陷时，其周围电磁场将产生变化，据此可检测电缆缆芯缺陷位置。基于以上原理，根据毕奥-萨法尔定律得到了有限长度电缆线周围空间任意一点的电场强度，并自行研制了一台用于电缆在线无损检测的原理样机，对存在预制缺陷的模拟电缆进行了在线检测。理论和实验结果均表明，相比于完好区域，缺陷周围的电场强度明显降低，据此可准确得到缺陷位置。该研究为地下电缆缺陷的在线无损检测提供了一种新方法。
2026年10期 No.428 285-289页 [查看摘要][在线阅读][下载 1340K] [下载次数：132 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 陈其龙;
滚动轴承故障的存在严重影响旋转类机械设备的运行安全，为了实现对滚动轴承故障的高效率诊断，这里引入了轻量级卷积神经网络SqueezeNet，用于识别滚动轴承的故障类型，并与传统的AlexNet及ResNet的性能指标进行了对比。利用凯斯西储大学的公开数据集作为神经网络的训练样本，分别对三种不同的神经网络进行了训练，以识别不同的滚动轴承故障类型。结果表明SqueezeNet在准确度上优于AlexNet，且训练效率是AlexNet的1.7倍，是ResNet的4.2倍，极大降低了网络的训练时间，并且SqueezeNet的本地模型所占的容量是AlexNet的6%，是ResNet的5%，大幅缩小了传统神经网络所需的存储空间。研究结果为实现神经网络方案在滚动轴承故障诊断中的移动端部署奠定了基础，同时为智能化机械设备的设计与制造提供了参考。
2026年10期 No.428 290-295+300页 [查看摘要][在线阅读][下载 1416K] [下载次数：283 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 王磊;宋文乐;李慧奇;甘浩;
立体卷铁心变压器装配时铁心会受到夹紧力作用，当夹紧力发生变化时铁心磁特性也随之改变。为研究卷铁心变压器铁心在不同夹紧力压强下的磁性能，分别制作取向硅钢材料和非晶合金材料环形式样，根据实际运行的变压器铁心应力工况设计环形式样夹具，制作夹紧力施加装置并对其进行校验。改变夹紧力压强，对不同夹紧力下环形式样的磁特性进行测量，并对数据进行损耗分离处理。结果表明，随着夹紧力压强的增加，非晶合金材料的磁滞损耗、剩余损耗和总损耗的变化趋势相比取向硅钢材料更为明显。研究可为夹紧力下变压器铁心磁特性测量提供方法和原则依据。
2026年10期 No.428 296-300页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K] [下载次数：113 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王延忠;鲁博佶;牛文韬;黄长旭;
封闭空间内的自然对流换热有着广泛的工程应用，国内外学者对环形封闭空间内的自然对流问题进行了大量的研究，其研究的主要流体对象多为空气或者水，但对环形封闭空间内高普朗特数流体的自然对流的研究却非常有限。采用有限元方法对同心圆环内高普朗特数浮油的自然对流问题及与壁面间的传热特性进行了研究，分析了温差对环空传热、流体流动和有效热导率的影响。结果表明，对于所研究的高普朗特数流体，随着内外壁温差的增大，环隙的传热性能变强，有效热导率数值增加，而沿内外壁的周向热通量分布趋势也会发生相应变化。
2026年10期 No.428 301-304页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郝芳;刘明伟;
针对双速传动的电动汽车传动系统中，牵引电机转矩的瞬态变化引起非线性齿隙而产生的振动，建立了包括牵引电机、半轴、传动系统齿隙和车轮在内的非线性传动系统模型。采用双扩展卡尔曼滤波方法估计了车辆质量和传动系统的半轴扭转角。基于估计信息，提出了一种主动振荡补偿的分层结构体系，以缓解在接触模式和齿隙模式下的振动。通过停机启动、再生制动和换档工况下的仿真，表明所提出的估计方法是有效的，所开发的控制算法可以显著减少车辆抖振。
2026年10期 No.428 305-312页 [查看摘要][在线阅读][下载 1663K] [下载次数：164 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 张兴;杨明星;王洪瑞;
针对H4系列过约束混联机构，提出一种求解2×6 Jacobian约束矩阵和2×6×6 Hessian约束矩阵的方法。并以改进的2-(PUU)~2R过约束混联机构为例，进行运动学分析来验证提出方法的正确性。2-(PUU)~2R机构是由一个闭环2-PUU与R副串联形成的过约束混联机构。这里建立了该机构的位置反解数学模型，利用约束之间的相互关系，得到了机构的约束矩阵，并与运动矩阵建立机构的6×6的Jacobian矩阵和6×6×6的Hessian矩阵，求解了杆的速度和加速度。并通过ADAMS验证了模型的正确性，为此类混联机构的实际应用提供了理论依据。
2026年10期 No.428 313-316页 [查看摘要][在线阅读][下载 1292K] [下载次数：63 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈然;代卓宏;王帅;黄腾飞;
吊具在航天器吊装装配过程中具有非常重要的作用，针对现有航天器吊具自动化程度低的问题，提出一种新型并联式绳驱自动调平机器人吊具，具有高承载力和易于调整姿态的优点。分析了该机器人的动力学，建立此机器人的几何模型并推导了绳索长度和绳索调节量的数学模型，基于求导法建立了运动平台质心的速度和加速度模型；考虑调节过程中各构件的质量特性和运动特性，基于牛顿欧拉法建立了机器人的动力学模型；利用ADAMS软件进行了调平过程的动力学仿真分析。结果表明在给定运动规律和外载荷下，考虑各运动构件惯性力的斜拉绳索拉力计算是正确的，验证了建立的动力学模型的正确性。
2026年10期 No.428 317-320+327页 [查看摘要][在线阅读][下载 1430K] [下载次数：146 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 黄宁宁;尤晶晶;王澍声;叶鹏达;
可重构机构在航空航天等领域应用前景广阔，但由于机构内部存在变胞运动副或变胞构件，其结构组成原理和运动学规律还不够明朗，影响了后续的构型综合和动力学控制等工作。鉴于此，以可重构3-RRR并联机构为对象，分析了机构的杆组级别、自由度类型，计算了动平台的绝对瞬心位置和移动导路方向，辨识了机构的奇异位形。首先，设计了一种转动副锁定装置，可实现机构的36种单自由度构型重构。其次，对机构进行杆组拆分，结果显示，机构重构前为Ⅲ级，重构后为Ⅱ级或Ⅲ级，具体级别依赖于原动件的选取。接着，从速度瞬心的角度，剖析了机构的自由度类型，推导并验证了动平台绝对瞬心坐标和移动导路方向矢量的解析表达式。最后，绘制了机构重构之后的“死点”位形，研究发现，这正是闭环运动链的第二类奇异。
2026年10期 No.428 321-327页 [查看摘要][在线阅读][下载 1685K] [下载次数：258 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李伟尧;黄海龙;宋忠祥;曹衍琛;
激光三角法采集堆叠工件的点云数据时，会引入与目标点云无关的噪声点云，传统的点稀疏度去噪算法又会产生位姿估计偏差大，进而导致识别准确率低。针对以上问题，这里对堆叠工件的点云采集和去噪算法进行了研究。首先采用正射入式激光三角法获取堆叠工件的深度图像，然后计算相机参数矩阵和图像坐标矩阵，把深度图像中的数据转换为空间中的三维点坐标，得到堆叠工件的原始点云，接着提出了一种改进的点稀疏度去噪算法，对原始点云进行去噪处理，最后根据点云的点特征分离出目标点云。实验结果表明，与传统的点稀疏度算法相比，这里算法能够有效地去除噪声点云，提高点云三维重建精度，为后续的工件识别和位姿估计提供良好的基础。
2026年10期 No.428 328-331+336页 [查看摘要][在线阅读][下载 1371K] [下载次数：109 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 樊子铭;杨军;荀华;兰亮云;
针对目前巡线机器人普遍存在爬坡能力弱、越障效率低等难题，研制了一款适用高压输电线路的巡线机器人，用于替代人工自主完成运检工作中的线路巡检作业。该机器人基于仿生学设计，采用双轮可调式机械臂，无需对线路进行改造，通过架空地线完成行走、越障等作业，具有较强的爬坡、越障能力，能够满足高压输电线路的巡检工作需求。500 kV地线线路模型越障试验的结果表明，该机器人行走稳定，跨越防震锤动作流畅，验证了该巡线机器人结构和参数设计的合理性。
2026年10期 No.428 332-336页 [查看摘要][在线阅读][下载 1419K] [下载次数：461 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：6 ] - 廖皓;刘聪;田维生;王少锋;
光伏清扫机器人的应用极大的减小了光伏组件因灰尘沉积而引起的光电转换效率下降问题，但是在现有光伏电站的基础上应用清扫机器人还存在一些问题，如机器人与组件直接接触的部分可能对组件的边框产生影响、不同组件间存在间距，机器人不能运行至相邻组件等。基于机器人实地现场应用问题提出了几点组件改进，并对机器人在停靠状态以及进行清扫作业状态时，可能存在的大风天气进行仿真计算与试验验证相结合方法，结果表明在支架改良后机器人可以更好的完成清扫作业并不会对光伏组件产生破坏影响；在户外天气下，当机器人处于锁死状态时处于安全状态，当机器人作业时，机器人在不同风向下所能承受的最大风速分别为35.98 m/s和54 m/s，在存在安装误差时机器人与组件均处于安全状态。给国内大型光伏电站大规模应用清扫机器人提供指导意见。
2026年10期 No.428 337-341页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K] [下载次数：231 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 唐磊;任睿;王涛;
基于仿生原理和机构特征，介绍了一种动态稳定和平衡的并联双足机器人，并提出了机器人运动过程的控制策略。该并联双足机器人腿部结构采用对称结构设计，具有六个自由度，可以实现双曲柄运动。基于倒立摆模型提出了机器人运动的控制策略，该控制策略使用虚拟模型控制（VMC）算法和解耦平衡控制算法，结合机器人步态规划和状态检测，实现了机器人的稳定行走和跳跃控制。最后通过仿真和物理样机实验进行了对比分析，结果表明机器人可以实现稳定的行走控制和弹跳运动模式，验证了所提控制策略的有效性。
2026年10期 No.428 342-347页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K] [下载次数：280 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭晶晶;陈欢欢;
果园非结构化作业环境中，因光照剧变、地表不平及障碍物随机分布会引发自动导引车视觉导航映射失准，使得难以获取横纵向避障轨迹的转向角与速度纠偏量，导致动态纠偏控制滞后。为此，提出融合视觉反馈与惩罚机制的果园机器人AGV避障路径纠偏控制算法。通过建立机器人位姿向量与切向速度、角速度之间的运动学映射关系，构建视觉反馈偏差模型，并分别定义横向位置偏差与方向角度偏差，引入卡尔曼滤波对偏差量进行最优估计与更新，有效抑制果园光影噪声干扰。在路径规划阶段，设计基于障碍物距离的惩罚因子，淘汰近障不安全路径，生成融合综合路径偏离度的最安全路径长度，以安全路径长度为基准，综合路径安全衰减系数，得到AGV的转向角纠偏量与速度纠偏量，结合时间衰减因子实时修正AGV的转向角与速度纠偏量，实现行进过程中的动态平滑纠偏控制。实验数据证明，该方法在角度与距离偏差计算中与实际值高度吻合，在避障轨迹规划中有效远离障碍物安全边界，关节角度控制曲线与期望轨迹一致性强，验证了所提算法在感知精度、路径安全性与控制实时性方面的综合优势。
2026年10期 No.428 348-352+358页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K] [下载次数：221 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 刘艳;黄亚博;何伟;王贝贝;
四足机器人单腿内多关节协同紊乱波动，静-动步态转换过程中状态到节律动作断续，动态控制不稳定进一步使误差累积，无法精细控制，导致整体角速度峰值偏移大。为此，提出基于强化学习的静-动步态稳定转换控制方法。以强化学习方式为核心，通过构建Actor-Critic网络结构，实现从环境状态到节律动作的连续映射，增强步态转换的平滑性。引入改进的泛稳定裕量判据，对ZMP偏移误差进行动态补偿，并结合强化学习奖励函数优化加速度与足端轨迹的协同控制，在全局层面提升系统的抗干扰能力与动态稳定性。实验结果表明，所提方法在楼梯爬升任务中显著改善步态性能，左、右足相空间轨迹的角速度峰值分别为0.2 rad/s与1 rad/s，与实际控制目标的偏差仅为0.2 rad/s，验证了方法的有效性与鲁棒性。
2026年10期 No.428 353-358页 [查看摘要][在线阅读][下载 1384K] [下载次数：37 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] - 张富宇;赵进超;
在动态多障碍物、强耦合作业空间的工业场景下，双SCARA机器人协同作业常面临轨迹空间干涉、驱动饱和与突发障碍物侵入等多约束耦合难题。现有路径规划方法因忽视关节动力学饱和特性、环境感知滞后与多机互斥实时性，易引发轨迹碰撞与实时性下降的问题。为此，提出多约束耦合下的双SCARA机器人协同轨迹优化方法。首先，构建栅格地图，引入贝叶斯条件概率动态更新环境状态，实现动态障碍物感知；进而，采用改进的Informed RRT*算法，通过椭圆采样区域约束与引力函数引导，融合几何、动力学与安全三重设定，生成初始无碰撞轨迹。最后，设计速度、方位角与互斥的多约束耦合评价函数，结合动态窗口法实现多约束耦合的实时轨迹优化。实验表明，所提方法有效避免机器人运行过程中的碰撞事件，为多机器人协同作业提供了可靠的技术支撑。
2026年10期 No.428 359-363+370页 [查看摘要][在线阅读][下载 1407K] [下载次数：59 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：3 ] - 沈艳河;韩林善;王帑;
针对运动学参数的不准确、关节柔顺性以及其它非线性因素对工业机器人绝对精度的影响，提出了一种误差综合校准方法。首先基于局部指数乘积（LPOE）公式和力雅可比映射，建立了负载串联机器人的正向运动学模型。通过矩阵微分和伴随映射，建立了统一的运动静态误差模型，该模型能够同步校准几何误差和变形误差。对于具有不确定性和复杂性的残差误差，采用高斯过程（GPR）对其进行建模和预测，通过补偿残余误差来提升机器人的姿态精度。与传统的分步策略不同，该方法只需一轮迭代即可同时确定运动学参数，且仅需一组负载姿态数据即可实现，无需空载姿态数据。在ABB-IRB4400工业机器人上进行了校准实验，结果表明在不同负载条件下，与最典型方法相比，所提方法可将校准精度提高约（8.1～54.8）%，验证所提校准方法的有效性。
2026年10期 No.428 364-370页 [查看摘要][在线阅读][下载 1362K] [下载次数：144 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：5 ] - 唐茜;邵琦;周智慧;刘艳婷;
随着城市的快速发展，人们对健康、绿色食品的需求增加，为缓解城市社区的食物资源供应压力，此次研究旨在设计一款社区蔬菜种植产品，以满足人们对新鲜、健康、安全的蔬菜需求。首先，从SET因素分析法的三个层面对产品机会缺口进行分析，确定研究社区蔬菜种植产品的合理性和重要性；然后，通过模糊Kano与层次分析法的结合，对用户需求进行分类和量化处理，以确定它们的重要程度；其次，基于QFD模型将用户需求转化为设计中的技术指标，并根据质量屋中技术需求的优先级初步给出三款设计方案；最后，对三款设计方案进行模糊综合评价，选出最优方案，并通过Jack仿真验证设计方案的舒适度。通过该设计流程对社区蔬菜种植产品进行研究，一定程度上促进了城市的食物供应逐渐独立，也验证了集成SET/模糊Kano/QFD模型指导设计的合理性，能够分析出用户需求的不同类别及重要度，对其他以用户需求为导向的产品设计有较大的参考价值。
2026年10期 No.428 371-378+384页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K] [下载次数：285 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 孟绘;吴燕;
无人机雷达面临多样化干扰源，其信号呈现显著非线性特性，波形与频谱更为复杂，导致传统线性处理方法难以有效辨识，准确率较低。为此，提出双线性插值法下无人机雷达干扰信号隔离辨识。首先使用时频分析处理信号，并采用双线性插值法进行缩放隔离，提升时频分辨率和清晰度。随后将处理后的信号输入模糊神经网络，通过定义模糊集与隶属函数并训练网络，实现复杂不确定信息的有效处理与干扰信号辨识。实验表明，该方法在不同干噪比下辨识精度均超97%，在不同降雨环境下的辨识准确率高于98.5%，验证了其实际应用的有效性与鲁棒性。
2026年10期 No.428 379-384页 [查看摘要][在线阅读][下载 1331K] [下载次数：153 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ]