- 蔡安江;郭政虎;张渊博;武佳欣;赵漫漫;
为实现螺旋式混凝土布料机多速度的协同控制，提出一种基于轨迹跟踪的螺旋式布料机速度协同控制方法。通过分析螺旋式布料机的工作过程，研究螺旋式布料机横向移动和混凝土输送量的协同关系，并建立布料机的二自由度运动学模型。构建布料机工作轨迹跟踪系统的误差模型，并对其进行离散化处理以满足计算机数值计算和实时控制的需要。基于模型预测控制理论建立了轨迹跟踪系统的预测方程；建立了布料机轨迹跟踪的目标函数，并求解出满足布料机各种约束下的最优控制策略。实例仿真表明：基于轨迹跟踪的控制方法能够有效地实现螺旋式布料机多速度的协同控制。
2025年02期 v.23 189-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] - 信春华;吴娅楠;王丽璇;
为了支持制造业智能化发展，探讨知识图谱在智能制造领域的应用及未来研究前景。针对垂直行业应用、制造流程应用、领域图谱构建技术和智能服务这4个维度，对其展开相关文献研究。通过此研究，探讨了知识图谱在推动制造领域智能化方面的重要作用，并提出基于制造领域知识数据的智能制造知识图谱架构。该架构涵盖制造领域数据、图谱构建和智能服务这3个关键模块，为智能制造的持续升级提供了理论支持。研究结果表明：知识图谱在推动制造业智能化方面扮演着关键角色，其在智能制造领域具有广泛的发展前景。此外，对智能制造领域知识图谱的未来研究方向进行展望，探讨制造领域图谱与新一代人工智能技术的融合，以推动其持续创新与智能化发展。
2025年02期 v.23 194-198页 [查看摘要][在线阅读][下载 1065K] - 孟文俊;李梦伦;张骉;阴璇;刘彦良;
气垫带式输送机运行过程中风机风量、气孔排数、气膜厚度等因素对气垫流场特性、气垫承载能力有十分重要的影响。通过建立气垫流场仿真模型，分析不同工况下气垫压力的变化规律。结合实验对比分析不同风量、气孔排数下气垫压力变化规律以及不同风量下气膜厚度与气膜压力的变化情况。结果表明：随着风量的增加，气膜压力逐渐增大，气膜厚度变化范围为5%～30%。随着气孔排数的增加，气垫压力梯度变化越快且呈抛物线分布，气膜厚度变化程度降低。试验和仿真结果得出气垫流场变化一致，风机风量为15～20 m~3/m时，气垫流场稳定性最优值K_1为1.31,5排气孔为最优工况，满足实际运行工况要求。
2025年02期 v.23 199-204页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K] - 孙哲;
为探究塔机回转运动对顶端位移的影响，给提高塔身钢结构损伤诊断准确性提供采集顶端位移数据的依据，采用搭建的塔机物理结构实验台选取了3种不同行程下的高、中、低3种回转速度，采集塔机回转运动过程中的顶端位移和静态的顶端位移，进行了回转行程和速度变化的顶端位移特征研究，建立了回转运动的结构响应特征，以噪声表征系数进行特征描述。实验结果表明：当回转行程越大、回转速度越慢并且噪声表征系数小于设定的阈值时，采集的顶端位移接近静态位移。该研究的目的是避免回转运动影响结构损伤的实时监测，为所需塔身钢结构损伤诊断数据采集条件的设定提供了科学依据。
2025年02期 v.23 205-209页 [查看摘要][在线阅读][下载 1333K] - 黄襄茂;
利用Hertz接触理论建立计算滚子的应力分布和接触宽度理论模型，分析滚子在特定载荷下的反应。研究结果表明：直线型滚子具有明显的应力集中现象并随着载荷增大而加剧；对数曲线型滚子能解决应力集中现象，但不能完全消除；在同一载荷下，随着偏载系数的增加，滚子的最大接触应力先急剧减小后缓慢增加，最大接触应力出现的位置由滚子两端转移到滚子的中部；对数曲线型滚子的形状可根据工况、滚子尺寸及载荷条件来设计，对偏载系数在1.0～2.5之间取值；偏载系数的取值对倾斜误差有适应性，可通过设置合理的偏载系数来减小倾斜误差对接触应力的影响。
2025年02期 v.23 210-215页 [查看摘要][在线阅读][下载 1387K] - 李成;陈树平;王彦海;牛晓雷;吴峰;周冬阳;
为探究边坡变形对输电线路的安全威胁，以某输电塔线体系为研究对象，建立考虑土-结构相互作用（SSI）效应的塔线体系整体有限元模型，并基于现场实测数据验证了数值分析模型的合理性。在此基础上，考虑边坡变形区域与铁塔空间位置关系以及边坡变形角度的影响，探究塔线体系受力特性对边坡变形的响应规律。结果表明：当铁塔分别位于边坡变形体以外上方、下方和边坡变形体内部时，上部塔线体系的失效方式和抗变形能力有显著差异；且随着边坡变形角度的增大，与水平边坡变形相比，塔线体系抗变形能力会下降25%～50%；当铁塔位于边坡变形体以外下方时，塔线体系抗变形能力下降最严重，下降幅度在33%～50%之间。
2025年02期 v.23 216-221页 [查看摘要][在线阅读][下载 2085K] - 李琢;徐继泽;刘哲;赵天宇;
以飞机高振区导线为研究对象，人工创造导线损伤加速导线磨损，进行步进应力加速老化振动试验，获得一段固定时间的导线的磨损量；以施加人工损伤后的导线线径为输入量，试验得出的导线磨损量为输出量，建立3种不同代理模型，对建立施加的初始人工损伤和此损伤下的导线磨损速率之间的非线性关系，应用差分法进行有限次时间叠加近似得到全寿命周期。结果表明：3种代理模型中应用反向传播神经网络（BPNN）建立的代理模型精度最高，通过产品全生命周期的磨损速率来对产品进行寿命预测可以节约大量试验成本。研究结果可为后续研究飞机线束防磨技术和线束健康管理，提供理论和试验指导。
2025年02期 v.23 222-226页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K] - 白杨凡;卞永明;杨继翔;杨濛;
本文提出了一种基于目标识别和全卷积抓取质量网络（FC-GQCNN）的机械臂抓取检测技术。针对传统GQCNN在实际应用中存在的计算效率低、特征重复计算等问题，提出了一种改进的FC-GQCNN。该网络通过将GQCNN的全连接层替换为1×1卷积层，使其能够处理任意尺寸的输入图像。同时，将FC-GQCNN与YOLOv8目标识别算法相结合，构建了YOLOv8-FCGQCNN级联结构，有效解决了复杂环境下目标物体的识别和定位问题。实验结果表明：该方法在10类不同物体的抓取任务中有86%的抓取成功率，单帧平均检测时间仅为0.09 s，相比传统GQCNN的推理速度提升了22倍，显著提高了系统效率。该方法可以准确地检测感兴趣的物体的抓取位姿，并且较基准方法具有更高的可靠性。
2025年02期 v.23 227-232页 [查看摘要][在线阅读][下载 1696K] - 李斌;吴恒辉;韦春;高玉芬;
为满足“南水北调”工程天津干线输水箱涵作业需求，研制一种多功能专用作业车并实现其高精度同步控制。首先，阐述多功能作业车的结构组成及工作机理，进而建立其运动学模型。其次，针对双电机独立控制存在速度不同步诱发的车体姿态偏移问题，给出一种多功能作业车交叉耦合同步控制策略。最后，搭建多功能作业车系统模型并完成交叉耦合同步控制仿真分析。软件仿真结果和系统工程应用表明，交叉耦合同步控制策略可以有效改善双电机不同步误差，提高箱涵专用多功能作业车姿态控制精度，具有非常强的工程实用性和应用推广性。
2025年02期 v.23 233-237+243页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K] - 苗慧慧;马佳丽;曹桂松;李爱;曹玮;何超;陈果;
通过对航空发动机的磨损趋势进行预测，能够有效地对航空发动机磨损状态进行监测。在反映发动机磨损状态的有效观测数据中，油液分析数据能够间接反映航空发动机整体磨损趋势。因此，通过建立基于油样分析数据的趋势预测模型，从而实现发动机的磨损趋势预测。但是，目前应用于航空发动机趋势预测的模型中主要以单一预测模型为主，组合预测模型也仅是一般的线性组合，预测效果不佳。为此提出了一种基于支持向量机的非线性变权重组合预测模型，通过粒子群算法实现参数优化，油样分析数据则通过全寿命滑油系统轴承疲劳试验，间隔固定时间收集滑油样品进行性能分析得到。对其中的光谱分析数据进行组合预测分析，通过对比组合预测结果与单一预测模型的预测结果，预测精度均超过单一预测模型的预测精度，充分验证了所提组合预测模型的优越性和有效性。
2025年02期 v.23 238-243页 [查看摘要][在线阅读][下载 1176K] - 王爱红;席浩;周继红;高有山;王猛;李虎山;
针对关节空间中使用分段的多项式插值方法对挖掘机直线作业的运动轨迹进行轨迹规划时，存在轨迹并非直线导致轨迹并不精准的问题，提出一种基于多维轨迹的五次多项式插值方法，实现挖掘机直线作业的精准轨迹。在使用Matlab绘制出运动时相关图像的同时，使用ikunc函数使得运动过程中各点求逆解最优化，并使用关节角度轨迹平滑处理算法和粒子群优化算法，对ikunc函数最优逆解关节角度变化最小进行验证，验证了ikunc函数对关节角度变化量最小、最佳求逆解的正确性，间接地达到了能量最优的效果。
2025年02期 v.23 244-248+253页 [查看摘要][在线阅读][下载 1475K] - 龚涛;卢宁;郑宏远;
近年来，智能控制技术在现代工程研究领域占据了越来越重要地位，伴随着人工智能技术兴起，为工程机械实现智能化控制提供更多可能。在智能技术发展过程中，工程机械系统控制精度的提高确保工业生产更为可靠安全，提高了企业生产效率。本文从智能控制技术的内容出发，介绍了各种智能控制技术理论方法，并根据智能技术方法，探讨了智能控制技术在各类工程机械中的应用。同时，分析研究了未来工程机械在智能化控制下的关键性问题和技术体系，为工程机械控制技术智能化发展提供参考。
2025年02期 v.23 249-253页 [查看摘要][在线阅读][下载 1039K]
- 谌炎辉;陈剑涛;班华电;郑富元;
为了应对模块划分评价方案中评价准则单一、权重分配过于主观等问题，提出了产品模块划分方案的模块度、模块可替换性、模块结构完整性的评价准则及其计算方法。在此基础上，提出多个二级模块划分评价指标，用以确定评价准则间的权重分配；应用了在分布式乘性偏好环境下的最优-最劣多准则决策模型，用于确定该方法中相关参数的权重分配问题；综合考虑了所有决策者的意愿，使最终模块划分方案更具客观性。最后，以挖掘机工作臂的模块划分验证了方法的可行性。
2025年02期 v.23 254-258+281页 [查看摘要][在线阅读][下载 1345K] - 王大宇;王习昌;孙浩然;王爱红;
为实现车辆后视镜区域气动噪声的快速预测，采用一种随机噪声产生和传播（SNGR）。不同于一般气动噪声模拟方法，该方法基于雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）方程求解定常流场，通过速度随机模型重构声源项，最后采用有限插分法求解声类比方程，大大缩短气动噪声模拟的计算周期。根据实车数据建立风洞模型，以速度120 km/h为模拟工况，在相同条件下，分别采用SNGR方法和以大涡模拟为流场计算模型的一般非定常方法进行模拟。结果表明，SNGR方法的计算时间大大缩短，且计算结果在500～5 000 Hz频段内具有一致性，证明了该方法的高效性。在此基础上，对后视镜区域流场结果进行分析，根据气动噪声的产生原理，对汽车后视镜造型进行优化。将优化前后的后视镜分别装在整车上进行风洞实验，通过对比后视镜优化前后的声压级降低量验证SNGR方法计算结果的准确性，该方法模拟与实验误差在4%～5%之间，证明了该方法可用于车辆后视镜气动噪声性能的优化阶段。
2025年02期 v.23 259-263页 [查看摘要][在线阅读][下载 1280K] - 范小宁;吕召国;
针对桥式起重机结构可靠性分析计算中多维小失效概率及隐式功能函数，依靠传统可靠度计算方法难以解决问题，提出采用动态Kriging代理模型结合重要抽样法（ISM）的可靠度计算方法。首先通过2个学习函数构建隐式功能函数的动态Kriging代理模型；再利用改进一次二阶矩法（FORM）结合Kriging代理模型求出最可能失效点，并以此为中心点构造重要抽样密度函数；最后基于所建立的代理模型通过ISM完成可靠度计算。通过引入与学习函数相结合的新增停止准则，降低有限元调用次数。通过工程案例验证，所提方法可以较好地平衡模型精度、结果误差与计算成本。
2025年02期 v.23 264-269页 [查看摘要][在线阅读][下载 1367K] - 王大江;高继明;郭锐;王刚锋;张宇;
中支腿作为架廊机的主支撑腿，其液压系统在装配式综合管廊节段架设过程中起重要作用。为解决中支腿液压缸动作缓慢和定位精度低的问题，通过现场试验和AMESim仿真分析，对架廊机中支腿液压系统进行了优化。依据架廊机架设工艺及液压系统原理，对中支腿液压系统进行初步分析及现场测量，提出了采用高频响比例阀和蓄能器的系统优化方案。探究了优化液压系统的蓄能器合理工作参数，研究了基于前馈补偿的高频响比例阀控制策略。最后对优化系统进行仿真，并与现场测量数据进行对比分析。结果表明：高频响比例阀和蓄能器相结合可显著提升液压系统响应特性及位置控制精度，优化后系统启动0.5 s内液压缸位移提高82.2%，最大吊装定位误差为±2.0 mm，可满足综合管廊架设安装要求。
2025年02期 v.23 270-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 1382K] - 赵哲;冯永哲;孙贵青;张久成;
针对航空发动机转子在狭深腔、不可视、传统操作工具不可达的条件下螺母连接问题，提出一种基于图像识别和激光辅助定位技术的新型自动化装配方法。研制自动化盲装扭矩装置，扳手头具有自动折叠、精准定位、快速认帽、电动加载等功能，能进入肉眼不可见的狭深腔操作空间，解决人为漏拧、错拧螺母的低级错误，避免轴腔内壁发生磕碰损坏。装置可施加力矩和转角的复合拧紧策略，实现发动机转子螺母全程自动化精密连接。通过螺母自动化盲装应用试验，扭矩装置系统精度%GageR&R为%22.21,%P/T为%3.78，大幅度提高了装配的准确性和一致性，为进一步保障航空发动机工作稳定性和可靠性奠定了重要基础。
2025年02期 v.23 276-281页 [查看摘要][在线阅读][下载 1344K] - 李鹏举;
本文介绍了动臂起重机臂架的受力特点，阐述了人字形组合臂架的结构形式和构造类型，在臂架中部设置转换节，起升或A变幅钢丝绳绕过转换节之后进入臂架头部，通过钢丝绳的拉臂作用使臂架减载。给出最大额定起重量500 t的桅杆起重机实例，计算臂架轴压力、臂架自重弯矩、钢丝绳拉力等载荷对臂架四根弦杆产生轴力的大小，并分析其占比情况，表明起升或变幅钢丝绳的拉臂作用能够有效减小臂架自重弯矩的影响，并抵消部分臂架弦杆和腹杆轴力，提高臂架的整体稳定性和承载力，从而对臂架的设计进行优化。
2025年02期 v.23 282-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 1610K] - 徐国玉;李强;
为了提高挖掘机液压系统运行效率，设计一种泵驱阀控负载敏感系统。在多路阀进出口分别安装压力传感器，进行实时压力反馈代替负载敏感系统的压力补偿阀实现压力补偿，动态调整主阀芯的位置以及电液比例泵的斜盘摆角，驱动液压缸的动作。对泵驱阀控控制系统中的阀控缸系统进行理论分析以及建立控制模型。利用比例阀试验台、BODAS控制器等电控及采集元件进行试验平台设计，进行泵驱阀控原理验证，验证仿真模型以及泵驱阀控控制原理的正确性。研究结果表明：在系统处于泵驱阀控程序时，在不同压差的情况下输出流量随着阶梯上升的负载变化而发生突变。随着负载压力的不断提高，流量突变也变得越来越大，输出流量与设定流量之间的误差也随之增大。
2025年02期 v.23 288-291+297页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K] - 阳斌;王远志;徐德帆;付玉龙;龚廷民;张朝军;
盾构法施工中，盾构主机掘进姿态是影响掘进质量的重要参数，其直接影响着掘进轨迹及隧道成型质量。盾构机主机在主机自重、上覆土压力、掌子面压力作用下经常会发生下沉和栽头的现象，对于掘进质量和掘进效率影响巨大。本文以某款浅埋隧道土压平衡盾构机为例，首先通过对盾构主机施工时上浮和下沉机理的研究，从理论层面确定了主机设计时，其重量与地层土压力及地基承载力之间的关系；然后进一步分析了主机质量分布不均匀对其重心的影响规律；最后通过综合研究土压模式下主机受力与推进油缸推进力之间的关系，确定了盾构主机掘进姿态可控的必要条件。本文研究结果对于提高中国盾构机的设计制造以及盾构法施工水平具有重要现实意义。
2025年02期 v.23 292-297页 [查看摘要][在线阅读][下载 1225K] - 梁枭;
为解决自动化集装箱码头岸桥和场桥作业序列变化、作业效率波动，以及自动导引小车（AGV）作业时间的不确定性等情况下AGV的调度问题，在总结目前AGV调度模式的基础上，设计了基于共享式调度和在线调度的AGV分配方式。考虑未来一段时间内任务分配的整体最优，提出了一套完整的AGV共享式在线调度解决方案。建立了AGV共享式在线调度数学模型，设计了遗传算法进行求解。对不同AGV数量的调度问题的求解进行试验，验证了遗传算法求解满足时间要求，并验证了其实用性和可行性。
2025年02期 v.23 298-303页 [查看摘要][在线阅读][下载 1255K] - 刘晨;秦剑;张飞凯;陈玮雨;任孝武;
针对输电线路货运索道施工运行情况和部件受力状态难以全面直观了解等问题，设计了货运索道运行过程监测系统，基于无线自组网技术并集成拉力传感器、高精度定位模块和无线自组网设备，实现包括货运索道运行过程承载索张力、转向滑车载荷、运行小车载荷、运行位置、物料运输速度等监测数据实时采集和传输。结合货运索道精细化计算方法计算货运索道运行过程工作索张力，并与监测数据进行对比分析，可视化展示货运索道运行监测数据及影像数据，实现施工过程货运索道运行状态实时监测。通过输电线路工程中的验证试验，验证了输电线路货运索道运行过程监测系统的有效性和准确性，为货运索道施工过程运行安全提供技术支持。
2025年02期 v.23 304-308+314页 [查看摘要][在线阅读][下载 1470K] - 程辉;梁珂;李伟;文湘隆;张锦光;
针对车载精密设备在机动环境下的振动响应，在已知设备特性和隔振性能要求的限制条件下，提出了一种基于弹簧与橡胶结构的新型组合式隔振器，然后通过并联隔振器设计了一款车载精密设备三维隔振系统。本文建立了隔振系统的三维模型，基于ABAQUS分析了横向、纵向、垂向3个方向下系统的隔振性能，得到三向均方根加速度衰减率分别为0.82、0.94、0.93。同时，随机振动试验结果表明，三向均方根加速度衰减率分别为0.88、0.75、0.87，与仿真结果对比，误差均在10%以内，验证了仿真结果的准确性，满足了车载精密设备减振的需求。
2025年02期 v.23 309-314页 [查看摘要][在线阅读][下载 1281K] - 章济;
核电站热态功能试验期间，为了能够监测管道热膨胀、动态效应及振动，需要在高能管道及设备上安装位移传感器。传感器支架是监测系统最为关键的结构和承载单元，其可行性研究一直是热点问题。用C型钢（即美国著名管道系统支撑品牌unistrut型钢的国内替代产品）设计制作的临时支撑，不仅结构牢固，而且支撑生根方式不会破坏厂房的基础结构。采用理论分析、数值模拟的方法研究临时支撑的力学特性和功能原理，分析支撑杆在受拉（压）工作载荷下产生的最大挠度和支撑的失效条件。得到了临时支撑达到稳定状态的临界条件和支撑承载能力极限值，并将上述理论结合数值模拟应用于工程实践。
2025年02期 v.23 315-317+323页 [查看摘要][在线阅读][下载 1067K] - 任飞;闫政;
油耗仪测量法和台架实验一般用来分析车辆的经济性与动力性，但两种测量方法存在成本较高、结构复杂的问题。针对这一问题，选择反向传播（BP）神经网络和回归模型对防爆胶轮车柴油机的经济性和动力性计算与预测。通过与实验对比，研究BP神经网络与回归模型预测的准确性。结果表明：BP神经网络和回归模型在预测燃油消耗率和评估动力性时，BP神经网络与回归模型的误差均小于5%，均能用来预测胶轮车的经济性和动力性。
2025年02期 v.23 318-323页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K]
- 燕怒;曹良政;范楚怡;李红军;陈伟;刘芳;
轻量化设计是提升静力压桩机经济环保性的有效途径，组合式夹具作为静力压桩机的关键部件，对其进行轻量化设计就显得尤为重要。为实现组合式夹具结构安全性及轻量化设计的目标，利用SolidWorks建立三维模型，运用ANSYS Workbench对其在压桩工况下整体结构和主要构件的等效应力进行分析和安全评估。基于分析和评估结果，采用叠加替换的拓扑优化方法进行了结构优化设计，优化后的夹具在满足其安全性和工程实践需求的同时，其总质量减少约30%，经济环保效益明显。
2025年02期 v.23 324-328+345页 [查看摘要][在线阅读][下载 1871K] - 彭倩;杨晨瀚;
针对纯电动矿山卡车作业过程中复杂因素交互干扰而引发的电机故障问题，提出了一种基于主成分分析（PCA）和随机森林（RF）的方法进行预测诊断。根据实际采集的电动矿卡电机故障构建数据集，利用PCA对故障数据进行特征值提取、降维，减少数据维度冗余；采用RF预测模型对降维后的数据进行训练测试，并对电机故障类别进行预测。结果表明：采用PCA-RF方法对电机故障类型进行诊断的准确率达到97%以上，对比未经降维处理方法的准确率明显提升。本文证实了以上方法对电动矿卡电机故障诊断的准确性。
2025年02期 v.23 329-333页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K] - 董青;南方磊;徐格宁;
为解决移动式起重机运行过程中监测力度不足、交互性差和数字化程度低等问题，提出了起重机运行状态实时监控数字孪生系统构建方法。引入数字孪生五维模型，建立起重机虚实互控的数字孪生框架。从服役场景和物理实体组成搭建物理空间，从虚拟模型和可视化场景及行为动作控制方面建立虚拟空间，基于MySQL数据库，利用固有、采集和虚拟信息构建孪生数据库，结合通信协议实现虚实交互、动态监测和可视化。以YDC20/30轻小型移动式起重机为例，验证了该方法的可行性，为全面管控起重机服役过程提供了新方案。
2025年02期 v.23 334-339页 [查看摘要][在线阅读][下载 2651K] - 王蕊;朱晓君;万一品;杨庆勇;
基于挖掘机工作装置受力模型，提出考虑挖掘机工作装置偏载和侧载的销轴动态载荷测试方法。根据斗杆与铲斗铰接孔处的销轴受力特点，设计销轴载荷测试传感器测取铰接点处水平、竖直和侧向这3个方向的动态载荷，同时测取挖掘机3个油缸的位移量。建立挖掘机工作装置销轴载荷动态测试系统，以国产50 t大石为作业物料进行挖掘模拟装车试验测试。结果表明：提出的销轴载荷测试方法能够准确地获得挖掘机斗杆和铲斗铰接点处销轴3个方向的动态载荷，载荷最大值出现在挖掘作业段，侧向载荷与正载相比可以忽略不计。研究结果为挖掘机结构载荷谱测试与抗疲劳优化设计提供了基础参考。
2025年02期 v.23 340-345页 [查看摘要][在线阅读][下载 1306K] - 佟景泉;强生杰;何雨畅;卢艳丽;
为研究部件维护难易程度差异对模型维护成本和可用度的影响，以动车组某机械部件为研究对象，部件可靠度阈值为决策变量，采取两参数威布尔分布描述部件故障率演化规律。结合我国现行动车组多级修程修制，建立了双目标优化的动车组单部件预防性维护策略。在维护方式上实施两级非完美维护，引入效费比的概念判别部件每次维护方式的选取。综合考虑部件故障部位检测难易程度、部件安装位置、部件拆卸难易程度、部件复杂度这4方面因素，采取层次分析法量化部件维护难易程度，研究其对维护成本和可用度的影响。算例分析表明：考虑维护难易程度的维护模型能够有效降低维护成本和提升可用度，为动车组维护策略的制定提供了理论参考。
2025年02期 v.23 346-350+355页 [查看摘要][在线阅读][下载 1195K] - 王莹;马晓力;王强;
研究设备的振动状态还需考虑受工作冲击载荷因素导致的冲击损伤、部件松动以及自身结构振动的影响。为此设计了一种建立在半余弦函数基础上的冲击载荷识别算法，通过遗传算法确定合适区间，利用数据方法确定梁、薄板与桁架的尺寸，并进行实验验证。数值模拟结果表明：拟合冲击载荷（SCFF）方法误差均比Tikhonov、切比雪夫正交多项式拟合（COPF）更低，随着噪声增大SCFF识别优势更加明显。获得10%以内的峰值误差，在参数优化下达到最小值，表明参数优化具备良好的适用性。试验验证结果表明：通过分析响应信号频谱数据，推断该冲击载荷之后造成的悬臂梁发生低频振动状态，前四阶模态对模型实施修正满足可行性要求。采用SCFF方法识别时，可以跟实际载荷形成良好的吻合状态，可以识别获得更小峰值误差。
2025年02期 v.23 351-355页 [查看摘要][在线阅读][下载 1184K] - 赵飞;
为了解决现有踏面制动单元凸轮构造中由于未考虑活塞偏转对凸轮动力矩产生的影响，导致平衡方程不完整、不精确和制造的凸轮轮廓误差较大的问题，对踏面制动凸轮构造和输出力稳定性展开了研究。首先，引入优化补偿角概念，将活塞偏转引起的推力对凸轮铰接点产生2个方向的转动力矩包含在新平衡方程中，使平衡方程更加完整、精确，误差更小，以此设计构造新的凸轮机构。然后，在踏面制动单元例行试验机上，对原凸轮机构和含优化补偿角的新构造凸轮机构进行输出力值稳定性对比实验。最后，对上述数据及作用行程与输出力值曲线进行综合对比分析。研究结果表明，含补偿角凸轮输出力值稳定性优于不含补偿角凸轮。在实际作用行程下，两次输出力差最大值，含补偿角凸轮误差在（-0.8,+0.6） kN，不含补偿角凸轮误差在（-1.2,+1.2） kN，含补偿角凸轮误差也小于不含补偿角凸轮误差。
2025年02期 v.23 356-360页 [查看摘要][在线阅读][下载 1620K] - 姜军;宓为建;
铁路集装箱堆场对于火车平板装卸作业，由于传统检测方法检测精度或检测速度不能满足要求，鲜有成熟的智能防吊起解决方案。本文提出一种基于改进反向传播（BP）神经网络的火车防吊起快速检测方法，通过获取吊具4个锁头的称重数据，建立基于BP神经网络的平板吊起检测模型，在权值调整时加入动量因子和自适应调节学习率以优化模型性能。在实际作业中测试，本方法具有较高的检出率和快速的检测速度，可为轨道吊自动化火车作业提供智能安全防护。
2025年02期 v.23 361-365页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K] - 丁张杰;黄剑;谢林袁;卞永明;
随着目标检测技术在无人化施工等场景中的广泛应用，传统目标检测算法在复杂工程环境中面临识别精度低、计算量大、处理速度慢等挑战。基于这些挑战，本文提出了一种基于改进YOLOv8的工程场景目标检测方法，通过在YOLOv8中引入星乘模块改进C2f结构，在保证检测精度的同时显著减少模型参数量和计算量。以此为基础，本文引入了轻量化共享与细节增强卷积检测头，进一步提高检测头的细节捕获能力，并显著降低计算负担。实验结果显示：在基于Roboflow的工程场景数据集上，与YOLOv8n相比，改进后的模型在mAP@0.5和mAP@0.5:0.95上分别提高了0.3%和2.0%，参数和计算量分别减少了36.7%和34.6%，帧率（FPS）则相应提高了23.3%，验证了提出的改进算法在轻量化和检测精度方面的优越性。
2025年02期 v.23 366-370+376页 [查看摘要][在线阅读][下载 1337K] - 赵鑫;路恩;王晖;田中明;
为了探明履带式联合收获机在水田土壤作业时滑移率的影响因素，利用RecurDyn软件建立履带式联合收获机-水田土壤耦合仿真模型，并以联合收获机的质量、行驶速度、转向角速度和水田土壤的含水率、正坡度和斜坡度为试验因素进行耦合仿真。通过六因素二水平PB(Plackett-Burman)试验，筛选出对滑移率影响显著的因素为土壤含水率、正坡度和转向角速度。然后，对筛选出的三个因素进行三因素三水平BB(Box-Behnken)试验，结果表明：土壤含水率、正坡度、转向角速度对滑移率的影响十分显著，按影响显著程度排序为转向角速度>土壤含水率>正坡度；随着正坡度和转向角速度增长，滑移率明显上升，随着土壤含水率增长，滑移率缓慢下降；土壤含水率与正坡度和转向角速度具有一定的交互作用，正坡度和转向角速度基本没有交互作用。本研究对提升水田土壤中履带式联合收获机自主作业的路径跟踪精度和稳定性具有重要的参考价值和科学意义。
2025年02期 v.23 371-376页 [查看摘要][在线阅读][下载 1393K] 下载本期数据