- 胡伟;茅佳玉;张艺;杜璞良;
为解决多能源系统耦合不紧密及用户用能需求不确定性强的问题，构建基于柔性负荷的冷热电联产型微网（CCHP-MG）混合时间调度优化模型。提出混合时间尺度调度优化模型，提升系统运行效能。综合考虑低碳设备和柔性负荷协同运行，采用模型预测方法滚动优化系统设备运行情况，确保满足用户用能需求。结果表明：基于柔性负荷特性，利用混合时间尺度方法优化CCHP-MG调度，可有效提高系统的综合效益。
2025年04期 v.23 565-570页 [查看摘要][在线阅读][下载 1532K] - 任春平;罗灵芝;刘春生;赵中旭;
为研究截齿截割含夹矸煤岩的截割性能，利用ABAQUS构建截齿截割含夹矸煤岩的有限元仿真模型，研究截齿安装角对含夹矸煤岩截割性能的影响规律。数值模拟结果表明：随着安装角度的增加，截割力均值、截割力峰值均值、截割比能耗和载荷波动系数均呈增加趋势，单位时间落煤质量呈减小趋势。该研究为提高复杂条件下采煤机截割破碎性能和研制截割复杂煤层的强力滚筒奠定基础。
2025年04期 v.23 571-574页 [查看摘要][在线阅读][下载 1274K] - 康强;李欢;左曙光;吴旭东;
为将底盘测功机测试的道路噪声信号模拟为实际道路噪声，首先采用能量叠加法确定主要能量占比频段为目标频带，在目标频带内利用速度平均法对车内不同位置及不同车速下的测功机测试的道路噪声进行修正，消除由转鼓引起的尖锐谐波的影响；随后对测功机鼓面与实际路面所产生的噪声之间进行权重系数的计算，将测功机所测的噪声信号模拟为实际道路噪声。结果表明：该模拟方法对不同车速下的实际道路噪声适用性强，模拟误差均在2 dB以内；对于结构相似的不同车型，也能实现良好的模拟效果；但是对于结构相差较大的车型，无法使用同一模拟权重系数进行计算，需要分车型单独计算才能实现模拟效果。
2025年04期 v.23 575-579页 [查看摘要][在线阅读][下载 1631K] - 高小林;曹青松;汝春波;
在实际工程中，主动悬架性能会受到多种非线性环节的影响。首先，建立考虑饱和、时滞的非线性主动悬架动力学模型，进一步地分别采用随机线性化方法和积分状态变换处理饱和与时滞非线性环节，通过最优控制将得到的拟线性系统转化为带约束的最优化问题，并利用拉格朗日乘数法求解，进而得到非线性主动悬架最优控制的反馈控制率。最后，通过Quanser1/4主动悬架试验台开展实验研究。结果表明：与传统二次型最优控制器相比，本文设计的非线性最优控制器能保证主动悬架的稳定性，且随着时滞量增加和饱和度的下降，具有一定的鲁棒性。
2025年04期 v.23 580-585页 [查看摘要][在线阅读][下载 1329K] - 许洋洋;冯婵;薛迪杰;
当前，电液伺服系统面对负载扰动响应速度慢，导致活塞运动位移信号跟踪误差较大。基于此，提出了一种基于改进粒子群算法优化PID控制系统，通过仿真检验活塞运动位移信号跟踪误差。创建电液伺服系统平面简图，应用牛顿定律推导出活塞运动方程式，设计了电液伺服系统PID控制系统。为了提高电液伺服系统活塞抗负载扰动能力，引用粒子群算法并对惯性权重进行改进，将改进粒子群算法用于优化PID控制参数，使活塞运动位移信号跟踪误差快速的收敛到零。利用仿真软件Matlab对电液伺服系统活塞运动位移信号跟踪误差进行仿真，对比PID控制和改进粒子群算法优化PID控制在电液伺服系统应用中的结果。结果显示：采用PID控制系统，电液伺服系统活塞运动位移信号跟踪误差较大；采用改进粒子群算法优化PID控制系统，电液伺服系统活塞运动位移信号跟踪误差较小。所提出的改进粒子群算法优化PID控制系统，能够增强电液伺服系统抗负载扰动能力，从而降低活塞运动位移信号跟踪误差。
2025年04期 v.23 586-590页 [查看摘要][在线阅读][下载 1198K] - 赵增闯;任利惠;朱冬进;沈文林;
跨坐式单轨交通曲线段设置了带有超高的缓和曲线和圆曲线混凝土轨道梁对车辆具有承载、导向和稳定的作用，缓和曲线长度对车辆的曲线通过性能具有重要影响。应用动力学仿真软件UM，建立了跨坐式单轨车辆动力学仿真模型，以未平衡离心加速度、离心加速度变化率、稳定轮倾覆系数和走行轮倾覆系数为评价指标，分析了在正线最小曲线半径为100 m条件下，不同缓和曲线长度和不同曲线通过速度下车辆的舒适性和安全性，并结合《跨座式单轨交通设计标准》（GB/T 50458—2022）的规定进行了对比分析。结果表明：在一定范围内增加缓和曲线长度可以明显改善跨坐式单轨车辆的曲线通过乘坐舒适性和安全性，但随着缓和曲线的继续增加，乘坐舒适性和安全性改善效果将不明显；车辆以接近平衡速度通过曲线时，车辆的舒适性和安全性指标均处于较好水平，以过低或过高速度通过曲线时将对曲线通过性能产生不利影响；缓和曲线长度应参考GB/T 50458—2022规定并根据具体工况分析后确定。
2025年04期 v.23 591-595页 [查看摘要][在线阅读][下载 1267K] - 高玉军;李松;褚衍刚;段胜健;徐鑫;刘明;
为解决门机作业司机工作强度大、工人技术要求高等问题，在介绍门机的工作原理的情况下，使用D-H法建立了门机机械结构的运动学方程，并利用正运动学对方程进行了求解；通过Matlab软件中的Robotics Toolbox工具包建立了运动学仿真模型，并通过对末端轨迹求解，验证了运行学方程和模型的正确性，得到了模型各关节位移、速度、加速度的曲线仿真曲线，整个模型运动曲线连续平稳，具有较高的稳定性，符合工作实际；以门座式起重机为基础进行门机位置控制实验，提出了一种数值定位方式，结合提出的运动学方程实现了精确定位，为门机自动化作业提供了借鉴。
2025年04期 v.23 596-600+605页 [查看摘要][在线阅读][下载 1593K] - 朱海东;马壮壮;李虎;李宁;
粒子图像测速技术是一种用于测量流体流动速度场的非接触式测量方法，通过拍摄流场中示踪粒子的图像，分析两幅图像之间示踪粒子的位移场来计算速度场。然而，在实际实验过程中，其测量结果受到诸多因素的干扰，如图像背景、光源、噪声等。首先，针对双帧具有背景反射的粒子图像，基于图像预处理技术通过背景平滑、背景增强、背景融合生成平滑与一致的背景参考图像；其次，通过与原图作差，精确消除背景反射；最后，以泰勒库特流实验的PIV测量为实例，消除圆筒壁的激光反射，提高背景与粒子图像的对比度，完成对内外圆筒环隙间流场数据的测量。
2025年04期 v.23 601-605页 [查看摘要][在线阅读][下载 1432K] - 李宏娟;田星宇;周利东;高崇仁;师泽宁;陈平庚;
针对塔式起重机运行数据中时序信息的处理需求以及对缺失值缺乏有效处理手段的问题，提出一种基于改进麻雀搜索算法与长短时记忆神经网络的组合预测模型。为了提高塔式起重机短期运行数据预测模型的精度和鲁棒性，引入自适应权重因子、粒子群算法中速度策略和鹈鹕算法中水面搜寻捕食策略对麻雀搜索算法进行改进，采用某型号塔机运行数据进行仿真实验。实验结果表明：改进麻雀寻优记忆网络（ISSA-LSTM）模型相较于麻雀寻优记忆网络（SSA-LSTM）模型，均方误差和均方根误差均降低，决定系数有所提升，验证了ISSA-LSTM模型的有效性以及优越性。
2025年04期 v.23 606-610+616页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K] - 郭松;章艺嵩;王佳茜;李鹏;谭明;周围;
通过瞬态动力学模拟和对比泵送混凝土试验，分析了柔性超长混凝土泵车臂架系统振动机理。研究发现，臂架系统振动的主要因素为管道内混凝土脉动载荷。基于振动机理，提出了振动机理混凝土脉动速度的优化模型。分析结果表明，随着速度梯度值增加，应力幅值和末端振幅降低。基于双泵送模块的流量补偿对比测试结果显示，开启流速补偿后，末端振幅降低70%，应力幅值减少60%，臂架系统振动情况得到了改善，这为改善柔性超长混凝土泵车臂系统的振动稳定性提供了新的解决方案。
2025年04期 v.23 611-616页 [查看摘要][在线阅读][下载 1596K] - 张志强;蒋贤帅;
塔式起重机（塔机）工作过程中的安全性和稳定性问题一直是业内研究重点。针对塔机在吊运过程中摆角过大和小车定位不准会严重影响到塔机工作安全性和稳定性的问题，根据拉格朗日（Lagrange）方程建立塔机的吊重模型，通过PID控制系统进行小车的定位与吊重的防摆，提出对天牛须搜索算法（BAS）进行改进，然后对模糊PID控制器的增益进行优化。在Simulink在仿真平台上，进行了PID控制系统、模糊PID控制系统及经过改进的BAS优化的模糊PID控制系统的效果对比分析，并进行了仿真运行。结果表明，改进的BAS优化模糊PID控制系统能够准确地保证小车定位，同时能很好地抑制摆角过大问题，并且系统具有较好的鲁棒性。
2025年04期 v.23 617-621页 [查看摘要][在线阅读][下载 1289K] - 王磊;柳亦兵;宋磊;程志学;滕伟;
对风电叶片进行基于单通道盲源分离的模态参数识别，通过对比损伤前后的模态参数变化，可评估叶片损伤状况。首先，利用优化同步提取变换（OSSET）对振动信号进行时频分析，观察时频图中能量集中频带个数以确定变分模态分解（VMD）参数K的取值。其次，用VMD将振动信号分解形成K个本征模态函数（IMF），对分解后的IMF进行线性混合降维，并与源信号混合形成新的观测信号。然后，基于信号稀疏性的源信号分离算法获取各单模态信号。最后，用单模态识别技术进行模态参数识别，为基于运行模态参数分析的风电叶片损伤识别提供应用参考。
2025年04期 v.23 622-627页 [查看摘要][在线阅读][下载 1772K]
- 何超然;卞永明;陈力;丁张杰;袁志成;简立刚;
随着工业自动化和智能制造的发展，数字孪生技术在海事工程领域的应用潜力日益凸显。超大海工油缸长期处于复杂的海事环境中，易受腐蚀、船体摇摆等因素影响，导致设备运行可靠性降低、故障率提升，甚至威胁作业的安全。针对这些挑战，提出了一种面向超大海工油缸的数字孪生系统，通过构建虚实结合的实时交互平台，提升油缸在海事环境下的状态监测与性能评估能力。首先设计了硬件系统，重点解决了复杂环境下数据采集的准确性和实时性问题。随后，基于物联网和大数据技术开发的软件系统实现了针对海工油缸的状态监测、腐蚀诊断和动态性能评估等功能。研究表明，该数字孪生系统有望提升油缸的安全性和可靠性，为设备的预维护、寿命延长及性能优化提供重要支撑，并为类似海事设备的数字化转型提供了经验。
2025年04期 v.23 628-632+638页 [查看摘要][在线阅读][下载 1611K] - 张照煌;韩东;司健康;苏翠侠;贾连辉;
破岩力是盘形滚刀设计、磨损分析以及破岩增效的基础，也是TBM设计的主要依据。在给定盘形滚刀与岩石接触区域应力分布公式的基础上，研究了公式中的关键参数——分布指数（χ）。通过盘形滚刀线性破岩的数值模拟和理论分析，研究了17"和19"平刃和圆刃等截面（CCS）盘形滚刀接岩域应力分布规律，发现了χ与盘形滚刀刃型、尺寸以及贯入度的关系，并分别建立了χ的理论表达式及相应盘形滚刀垂直破岩力预测理论。结果表明：盘形滚刀的尺寸对应力分布影响较小；圆刃滚刀χ值受到贯入度的影响较大；应用文中所建盘形滚刀垂直破岩力预测理论，预测值与模拟值相比，相对误差均小于10%。本研究为TBM盘形滚刀破岩刃接岩域应力分布和垂直破岩力预测提供了有益借鉴。
2025年04期 v.23 633-638页 [查看摘要][在线阅读][下载 1357K] - 郭锐;陈自力;牛文亮;
针对传统履带平台液压驱动效率低、能耗高的问题，提出了交流伺服电机直驱双向液压泵-液压马达容积调速回路的履带智能驱动平台。首先设计了电驱液控复合驱动的履带式行走平台，搭建了其三维模型，完成了双向液压泵-液压马达容积调速系统的性能匹配，实现了电气控制系统和具有无线遥控功能的人机交互界面的设计，最终开展了电驱液控履带式智能驱动平台的样机制作和试验工作。试验结果表明：样机在平地和30°斜坡这2种工况下，可以顺利完成前进、后退、左右转弯、制动等设计的功能动作。本文研究内容可为其他对机动性和灵活性要求较高的小型工程机械或农业机械的装备设计提供借鉴。
2025年04期 v.23 639-643页 [查看摘要][在线阅读][下载 1457K] - 孙建民;杨世虎;赵磊;陈昊;姚德臣;
电子节气门作为发动机系统中进气环节的关键部位，为实现其快速、高精度控制，提出了一种基于径向基函数（RBF）神经网络监督控制的电子节气门控制策略。在建立模型时，考虑空气阻力矩对其控制的影响，将非线性环节作为扰动输入，进而推导出电子节气门系统传递函数，模型控制过程中由比例-积分-微分（PID）控制器和RBF神经网络协调控制。利用Matlab软件对不同跟踪信号进行仿真实验，在正弦跟踪响应中所提方法的跟踪响应速度是传统PID控制的约1.82倍，跟踪误差更小且无超调现象。在阶跃响应工况中所提方法的响应时间约为0.129 s，表明该方法具有良好的鲁棒性，面对需要及时响应车辆走停车况时相比PID控制具有更优良的动态性能。
2025年04期 v.23 644-648+654页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K] - 刘显贵;陈立沛;李怡;陈洋睿;王金鑫;李颖新;
速度决策影响智能叉车燃油经济性。针对智能叉车变曲率和变限速的仓储弯道场景，提出一种安全约束的改进迭代动态规划（i-IDP）算法，以便快速优化求解智能叉车弯道经济速度。基于弯道场景变限速的特性，依据动态规划原理，在距离域上划分限速作为生成初始网格的状态量上边界，以避免求解的经济速度超出限速区域，在安全约束的基础上，设计了包括状态量和控制量及网格大小收缩规则的i-IDP算法，以提高弯道经济速度优化的计算速度。通过采集真实道路信息，建立仿真模型，在距离域上滚动优化智能叉车驶入和驶出弯道2种工况经济速度。最后对节油效果进行了实车试验验证。结果表明：与另外2种方法相比，所提方法能够改善燃油经济性和提高经济速度优化计算效率。
2025年04期 v.23 649-654页 [查看摘要][在线阅读][下载 1259K] - 商跃进;王彤基;董雅宏;刘惠萱;
轮对是高速动车组安全运行的关键部件之一，为提高其力学环境适应能力，实现轮对轻量化成为重要途径，临界转速在轻量化过程中也不可忽略。运用CAD/CAE技术，设计轮对参数化设计系统。基于转子动力学理论，考虑陀螺效应完成了轮对模态分析和谐响应分析，求解各阶的临界转速，并通过系统对轮对进行参数化建模，以轮对整体质量为优化目标，以1阶临界转速为约束条件，以车轮直径和轴孔直径为优化变量进行优化，并验证了优化结果。优化结果表明：优化后的轮对满足强度的要求下，既可实现轮对轻量化的目标，又可以避免产生共振响应，研究成果为轮对的结构设计提供了参考。
2025年04期 v.23 655-660页 [查看摘要][在线阅读][下载 1293K] - 孙晓霞;成金锐;孟文俊;唐华;
为研究水平螺旋输送机功率计算方法和功率影响因素，并寻找水平输送机的最优参数组合，本文首先介绍了以中国、德国、美国标准设计的水平螺旋输送机功率理论计算方法，利用标准所给出的计算公式进行分析探讨，通过实例计算比较，并与离散元法（DEM）仿真软件对水平螺旋输送机的功率进行比较，考察分析物理参数与功率之间的变化情况。研究表明：不同标准下水平螺旋输送机的功率结果大不相同，造成结果差异的最主要原因是摩擦阻力系数选择的不同，在输送量一定的情况下，转速越大时，螺距值应该选择较小的，为了达到输送量33 t/h且输送功率最小，较优的参数组合为螺旋直径200 mm，螺距200 mm，转速325 r/min。
2025年04期 v.23 661-666页 [查看摘要][在线阅读][下载 1120K] - 谌炎辉;黄炎华;谭程;林伟健;
为研究作业轨迹对装载机自动铲装作业性能的影响，规划了平行铲装法和一次铲装法的作业轨迹，并基于装载机综合试验平台进行自动铲装作业试验，获取不同轨迹作业工况下的插入阻力峰值、油耗、作业时间等性能参数。采用雷达图法对平行铲装法和一次铲装法的自动铲装作业性能进行综合评估，为使得各个性能指标具有可比性，对5组性能指标数据进行正向或反向归一化处理后计算出综合评价系数。结果表明：采用平行铲装法进行装载机自动铲装试验的作业性能更佳，可为装载机自动铲装作业性能寻优提供了研究思路。
2025年04期 v.23 667-672页 [查看摘要][在线阅读][下载 1440K] - 杨飞;张华;裴林林;
针对变压器硅钢片高速剪切的技术需求，设计一种剪床偏心轴滑块机构，建立该机构的动力学模型，利用粒子群算法以往复惯性力最小为目标，优化机构参数，从而进一步提高偏心轴转速，提高剪切效率。研究结果显示：经过优化后，偏心距为4 mm、连杆长度为130 mm时，机构正向惯性力从116.6 N减少至72.9 N，机构反向惯性力从119.9 N减少至74.6 N；在优化前后最大往复惯性力不变的基础上，提高偏心轴转速，缩短了剪切周期26%。
2025年04期 v.23 673-677+683页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K] - 孟文俊;成敏;陈虹宇;
为了提高双电机的同步控制性能，防止双电机出现失步的现象，提出了一种改进的滑模控制（SMC）控制策略。首先，提出一种改进趋近率改进SMC，并采用Lyapunov函数验证其稳定性，改进的SMC有效抑制了超调现象，提升了电机的响应时间和抗干扰性能。其次，为了提升抗干扰性能和加快响应速度，提出了电流控制器（DPC）数据预测控制和扰动观测器（DOB）。最后，通过改进SMC加上DPC和DOB的控制策略与交叉耦合下的双电机进行仿真。结果表明：与传统滑模和PID相比，所提出的控制器在两种不同的工况下，跟随占比分别达到了93.88%和91.75%，该控制器有效地削弱抖振、抑制超调，提升了电机的抗干扰性能和收敛速度，表现出更好的同步性。
2025年04期 v.23 678-683页 [查看摘要][在线阅读][下载 1325K] - 李延;
塔机塔身作为主要承载部件是最易损伤的部位之一，当前的塔机塔身结构损伤分析中多在单一且空载状态下进行，而在实际工作中其塔机工作过程多包含有回转、变幅、起升和降落等。为进一步避免实际应用过程中的塔机事故，需分析塔机各工作阶段对塔身结构的影响。在所有操作中，回转动作占比最大，也是影响塔机正常使用的关键部件。因此，挖掘回转机构运行状态对塔机塔身结构的影响对进一步有效地监测塔机的安全提供了保障。提出一种从塔机塔身顶端位姿变化对回转机构的状态进行监控来进一步保障运行平稳性的方法。以塔机塔身顶端在吊臂回转运动过程中的空间位移量作为基础分析数据集，计算空间位移量随时间的变化率获取回转机构运行状态波动因子。绘制波动因子的变化曲线并计算曲线的波动系数，以波动系数作为回转机构运行平稳性度量指标来构建塔机回转机构运行状态表征模型。采用该方法相对于直接采集回转机构的健康状态数据并对其进行分析能在保证整体结构稳定性的同时，能实时监测回转机构运行状态的变化。
2025年04期 v.23 684-687页 [查看摘要][在线阅读][下载 1011K] - 胡珍珍;张国英;涂有深;
自动回充是扫地机器人十分重要的功能之一，为提高扫地机器人自动回充的效率与成功率，提出了人工势场法与图像处理结合的方法。首先，通过机器人操作系统（ROS）提供的功能包实现了扫地机器人的定位与建图；其次，对传统人工势场法进行了介绍，并针对其缺点提出了改进方法；最后，利用Gazebo对该系统的可行性进行了仿真实验和分析。结果表明：采用人工势场法的扫地机器人可高效且安全地完成自动回充。同时，与基于栅格地图的方法相比人工势场法可直接应用于其他轮式机器人。
2025年04期 v.23 688-692页 [查看摘要][在线阅读][下载 1275K]
- 崔国华;张怡俊;杨楣;张振山;何维瀚;卢声耀;
动态车辆感知是实现无人驾驶堆高车的关键技术，针对复杂堆场环境和堆高车自身结构遮挡等问题，提出一种基于Patchwork++与PointPillars的点云融合联合检测算法（PW-PP目标检测算法），用于堆场作业箱区运输车辆检测。首先，开展双激光雷达点云数据融合技术研究，基于联合目标检测算法滤除地面点云，并进行特征提取及目标检测；其次，利用32线雷达采集的堆场感知数据，自建数据集并进行实验验证。结果表明：所提PWPP算法可以有效融合点云数据、滤除地面等冗余点云，该算法的平均精度（AP）为89.23%，检测速度达到10.309帧/s，可以满足堆场作业场景下的环境感知要求。
2025年04期 v.23 693-697+725页 [查看摘要][在线阅读][下载 1474K] - 孟文俊;成敏;陈虹宇;孙征宇;张骉;
圆管带式输送机在运行过程中，输送带会受到物料自身的重力和物料运行产生的压力，尤其在转弯段，由于物料的挤压及离心力作用，使输送带承受的侧向压力以复杂的方式变化。为了改善转弯段输送带的受力状况，本文研究了圆管带式输送机在平面转弯段所受的压力，并采用离散元法对其圆管状输送带侧向压力进行模拟，分析了不同参数对输送带所受压力的影响，并对输送带不同位置所受压力进行分析。研究结果可作为圆管带式输送机的结构设计和工况选择的参考，以减小物料压力带来的不良影响。
2025年04期 v.23 698-703页 [查看摘要][在线阅读][下载 1473K] - 姚峰林;杨旭;高有山;宁少慧;
起重机臂架缺陷的产生会引发臂架工作过程中的稳定性问题，可能会引起臂架倒塌等严重后果。臂架出现缺陷故障后，故障的早期诊断和及时修复对于起重机的安全运行至关重要。以某型号1 200 t全地面起重机臂架为研究对象，以凹坑缺陷为故障类型，找出不同缺陷位置对臂架承载能力的削弱程度以及最大削弱位置。为了实现故障的准确识别，提出一种基于粒子群优化BP神经网络（PSO-BP）的故障诊断方法，运用前文仿真数据，使用基于粒子群优化算法先行搜索最佳阈值和权值，然后赋值给BP神经网络的故障诊断模型，分别对单个臂架单凹坑故障和多个不同位置的凹坑故障进行识别实验，最高准确率可达100%。
2025年04期 v.23 704-708页 [查看摘要][在线阅读][下载 1206K] - 谌炎辉;史刚;郑特;卢海燕;
铲掘作业是装载机主要的作业方式，而装载机铲掘作业油耗是评价装载机铲掘作业效率高低的重要指标之一，为了获得更加精确的铲掘作业油耗，本文提出了一种核主成分分析-改进型粒子群算法-支持向量机（KPCA-IPSO-SVM）的混合预测模型。首先，利用KPCA筛选出油耗影响关键因素，作为输入层；其次，通过IPSO对SVM中的参数进行优化；最后，对铲掘碎石和沙子的2种工况下的油耗进行预测。其中，碎石样本组的平均相对误差为3.49%，而沙子样本组的平均相对误差为2.78%。本研究为装载机铲掘作业油耗预估提供了一定的理论参考。
2025年04期 v.23 709-713页 [查看摘要][在线阅读][下载 1299K] - 张照煌;程克凤;韩佳霖;卓兴建;苏翠侠;贾连辉;
刀间距是全断面岩石掘进机（TBM）刀盘上盘形滚刀布置的重要参数。目前TBM刀盘上的刀间距主要是根据盘形滚刀线性滚压破碎岩石试验确定的，这与盘形滚刀实际破岩作业有较大差异。因此，研究盘形滚刀圆形滚压破碎岩石的三维刀间距有着重要意义。本文以某工程用TBM为研究对象，以该工程地质条件建立试件模型，通过ABAQUS软件模拟仿真及Origin软件拟合，建立了TBM三维最优刀间距理论。通过模拟仿真并与原TBM主参数对比，发现按三维最优刀间距理论布置盘形滚刀的TBM的主参数较按二维刀间距布置盘形滚刀TBM主参数的刀盘推力减小9.57%，刀盘扭矩减小16.45%。因此，本文研究方法和结论为TBM设计理论，特别是刀间距确定理论和应用提供了有益借鉴。
2025年04期 v.23 714-719页 [查看摘要][在线阅读][下载 1295K] - 史青录;程相;陈殿民;陈一文;
建立了一款21 t级液压挖掘机的仿真模型，并对其工况进行详细模拟。探讨了混合动力系统在中型挖掘机上的应用可行性，旨在提升液压挖掘机的能效。为实现更高的节能效果，采用混合动力系统替代传统内燃机动力系统。通过模型仿真获得动力系统输出的目标载荷，并对比分析了传统柴油机动力系统与串并联混合动力系统的节能效果。结果表明：采用并联式混合动力系统可以达到更好的节能效果，更适合于该吨位的液压挖掘机。
2025年04期 v.23 720-725页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K] - 王清波;王忠民;陈婷;
考虑风力机塔筒不可避免会存在或产生一些缺陷，建立带有初始挠度的风力机塔筒力学模型。基于虚功原理，推导了受轴向集中荷载和分布荷载共同作用下的风力机塔筒屈曲微分方程。幂级数方法被用来求解风力机塔筒屈曲临界荷载。分析了厚跨比、截面刚度变化系数等对塔筒稳定区域的影响规律。结果表明：厚跨比对塔筒稳定区域影响较小，但因塔筒抗弯刚度较大，增加厚跨比，有利于塔筒的稳定。地基刚度对塔筒稳定区有显著的影响，地基刚度变小，塔筒更容易失稳。
2025年04期 v.23 726-731页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K] - 张晶;
针对高精度物流有效运输和配送问题，以车辆组合导航系统为研究对象，采用卫星导航系统、地理信息系统（GIS）、移动通信数据以及航位推算（DR）等导航技术，设计可调节信息分配系数的联邦滤波器结构。该方法通过调节信息分配系数，可以有效改善组合导航系统局部最优估计的贡献，优化了全局估值；并且也可以利用地理信息实时避让拥堵路段，提高物流运输和配送效率。最后通过仿真验证表明：本文提出的组合导航系统和设计的联邦滤波器，能够有效提高车辆的导航定位精度，并在卫星信号接收受限的情况下改善系统的稳定性，使物流车辆的水平位置精度控制在±5 m以内。经优化，该方法可适用于其他运载体的导航和定位任务。
2025年04期 v.23 732-736+742页 [查看摘要][在线阅读][下载 1113K] - 陈鹏;黄紫岩;李涛;
基础机械元件的参数设计是一个依赖于机械设计手册的迭代过程，存在设计过程繁琐、重复工作多、效率低等问题。为解决以上问题并提高知识工程（KBE）理论体系的实用性，研究完成以下工作：首先采用面向对象的数据管理与编程方法，将机械元件设计过程按定义、赋值、数据处理3个层次进行解耦；其次规范机械元件设计相关知识的表达方式，模块化封装知识处理方法；最后以通用液压缸设计为案例，验证设计方法可行。设计方法以相同流程实现不同机械零件、装配体的自动化参数设计，因此实现程序简单、易拓展、面向用户的数据接口友好，可提升设计知识复用率，节省工程师的时间精力。
2025年04期 v.23 737-742页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K] - 赵飞;
针对船舶水下部分锈蚀状态观测不便问题，设计了一种船舶巡检水下观察机器人，可为及时清洗船体附着物提供路径规划。其采用双链轮双驱永磁吸附结构、电源舱和驱动舱共舱设计，通过履带附壁可实现局部清水贴面检测。通过磁体吸附力仿真，研究表明采用N-S正反充磁的等效单块磁体吸附力在磁体与船板间距9.5 mm以内都是优于普通单块磁体吸附力的。机器人水下作业时，前端磁体与船体壁面脱离角度小于40°时，机器人不发生倾覆，同时履带部件与船板接触间隙在9 mm范围内，机器人均可可靠附壁吸附，不静态失稳。制造了功能样机，水下实验表明机器人可以实现9 mm以内间距的安全附壁，为机器人的工程应用奠定了基础。
2025年04期 v.23 743-747页 [查看摘要][在线阅读][下载 1578K] - 李纯;张学良;安峻杉;
活塞发动机的点火系统直接影响着安全，磁电机作为点火系统的核心部件，根据发动机气缸的工作次序，将高压电分配到各气缸的电嘴产生电火花，点燃混合气，并通过在活塞压缩行程后期适当时机提前点火，使混合气充分燃烧，发动机产生最大功率并提高经济性。针对安装磁电机时，定时调节磁电机刚产生高压电的时刻与发动机需要点火的时刻，保证有利的提前点火时机，应用一种基于ARM的V波段FMCW信号高精度毫米波雷达，测量活塞到上死点的距离，定时调节磁电机的点火时机。该方法利用ARM控制高度集成的60 GHz毫米波雷达传感器芯片产生FMCW信号，由DSP实时处理得到距离；同时将活塞到上死点的距离转换成发动机曲轴转动角度，用UART串口传输到上位机中显示，从而定时调节点火时机；磁电机使电嘴获得最高电压以产生最强电火花，并在曲轴转到有利提前点火角时出现，从而完成磁电机安装的外定时任务。结果表明：测距精度达到0.1 mm，安装角精度达到0.1°，该方法比传统机械方法外定时方便、快捷、精度高，推进了测距毫米波雷达在磁电机安装定时的应用。
2025年04期 v.23 748-752页 [查看摘要][在线阅读][下载 1307K] 下载本期数据