6

燕山大學機械工程學院楊柳等指出，比例電磁鐵作為比例閥中最關鍵的電-機械轉換器，其位移-力線性度的優劣直接影響智能液壓系統的精度，但是目前現有的比例電磁鐵普遍存在位移-力線性度差、比例轉換精度低等問題。針對此類問題，以比例電磁鐵位移-力線性度為優化目標，結合田口法開展優化設計研究。首先，建立比例電磁鐵輸出電磁力數學模型，明確位移-力特性與極靴結構參數的映射關系。其次，基于銜鐵4個典型位置下(0、d/4、d/2、d，d為銜鐵行程長度)不同極靴結構參數的輸出電磁力數值解，采用田口法得到所研究比例電磁鐵關鍵結構參數的最優組合。最后，加工比例電磁鐵樣機，對比優化前后位移-力線性度的方差。結果表明，優化后的比例電磁鐵位移-力線性度相比于優化前提升15.56%，驗證了仿真模型的正確性和研究方法的可行性。研究成果對智能液壓系統用比例電磁鐵電磁性能的提升具有重要的指導意義。

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燕山大學國家冷軋板帶裝備及工藝工程技術研究中心孔玲等認為，雙碳戰略催生輕量化材料和技術的蓬勃發展。作為最重要的結構材料之一，鋼鐵材料在國民經濟發展中扮演重要角色。Fe-Mn-Al-C系鋼具備優異的輕量化特征、耐腐蝕性、機械強度(抗拉強度600～2 000 MPa)和塑性(伸長率30%～100%)匹配，引起國內外極大關注。其中，奧氏體基低密度鋼在綜合性能和加工方面具有顯著優勢，是汽車、交通、軍事等領域結構件極具潛力的輕量化先進鋼鐵材料。對近年來國內外發表的Fe-Mn-Al-C系低密度鋼典型使役性能進行總結和分析，著重聚焦其作為結構件應用中的“基本力學性能、加工成形性能和重要服役性能”等方面，綜述Fe-Mn-Al-C系奧氏體基低密度鋼使役過程中的力學行為、變形特征以及沖擊、疲勞和腐蝕等使役評價，歸納阻礙該類鋼作為結構件工業應用仍需突破的科學與技術問題，提出未來提高奧氏體基Fe-Mn-Al-C系低密度鋼使役性能的重點方向和研究路徑，以期為奧氏體基低密度鋼作為結構件應用研究提供參考。

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南京郵電大學自動化學院徐豐羽等認為，拉索攀爬機器人在運行過程中受振動的影響，會出現打滑等爬升不穩定現象。為解決這一問題，首先，針對典型拉索攀爬機器人系統進行試驗，分析振動環境下導致機器人速度波動的主要因素。然后，提出一種可調阻尼的彈簧-磁流變阻尼加載機構，并給出了輸出力模型。進而，以拉索攀爬機器人系統的動力學模型為基礎，建立以期望爬升速度為輸入變量，電流值為輸出變量的模糊PID控制器。最后，為驗證以上理論的正確性，對所提出的彈簧-磁流變阻尼器和模糊PID減振控制方法進行了仿真和試驗。結果表明，阻尼器的理論最大輸出力為492 N，與實際測試值基本一致，平均相對誤差約為3%；基于彈簧-磁流變阻尼器的模糊PID減振控制方法可將拉索攀爬機器人的速度波動控制在0.013 m/s范圍內，顯著提升了機器人爬升的穩定性。

探花

西北工業大學航空學院程洪鑫等指出，針對結構系統輸入變量分布參數具有不確定性的情況，為衡量分布參數不確定性對系統輸出性能統計特征值的影響，以輸出期望和方差為例，建立分布參數對輸出性能均值和方差影響的全局靈敏度指標。為克服分布參數靈敏度指標計算量大而導致工程實際難以接受的問題，通過建立分布參數和輸出統計特征值之間的Kriging模型，解決分布參數靈敏度分析計算量隨輸入變量及其分布參數維度增加呈指數形式增長的問題，又引入代理抽樣概率密度函數對輸入變量進行高效抽樣，解除求解輸出統計特征值時的計算量對輸入變量分布參數維度的依賴性。數值和工程算例結果表明，所提方法能夠在保證計算精度的同時，大大降低分布參數靈敏度分析的計算量。

榜眼

重慶大學機械傳動國家重點實驗室吳吉展等指出，齒輪滾動接觸疲勞是限制航空、航天、新能源汽車、艦艇等高端裝備的重要瓶頸。高表面完整性是決定齒輪服役性能的重要保障，表面完整性與齒輪接觸疲勞性能的定量關聯規律成為工程及學術界的研究重點。該系列研究討論了常規噴丸、二次噴丸、微粒噴丸、滾磨光整、噴丸光整等加工工藝對AISI 9310滲碳淬火航空齒輪鋼表面完整性參數及服役性能的影響，并給出齒輪抗疲勞設計方法。針對獲得的表面完整性與疲勞性能數據，開展疲勞性能預測與表面完整性設計研究。采用隨機森林算法確定了表面完整性參數對滾動接觸疲勞壽命的重要度；以接觸應力、表面粗糙度、表面殘余應力、表面硬度、有效殘余應力深度、疲勞壽命可靠度為輸入，滾動接觸疲勞壽命為輸出，采用GA-BP神經網絡和SVM機器學習方法建立了滾動接觸疲勞壽命預測模型，探究了表面完整性參數對滾動接觸疲勞壽命的影響規律；提出了基于多元回歸的滾動接觸疲勞壽命預測公式，疲勞壽命預測值在1.5倍分散帶以內；并在給定設計壽命下采用遺傳算法對表面完整性參數進行優化，服務于傳動構件抗疲勞設計。

狀元

寧夏大學材料與新能源學院張云舒等認為，電弧熔絲增材制造具有設備成本低、制造效率高等特點，在航空航天、艦船、武器裝備等領域具備廣闊的應用前景。在復雜熱循環的條件下，電弧行為、熔滴過渡、熔池流動與凝固以及沉積內部熱積累效應等因素的耦合作用是決定結構成形與質量的關鍵，也是實現控形控性的理論基礎。基于電弧熔絲增材制造的物理過程數值模擬研究現狀，綜述了不同熱源類型電弧增材制造工藝過程中的物理機制，揭示了不同沉積過程傳熱傳質行為的內在關聯與區別。在此基礎上，概述了常見形貌缺陷的形成機理、影響因素與其抑制策略，總結了不同主動控熱控形控性方法的機制與特點，探討了當前電弧熔絲增材制造傳熱傳質數值模擬過程中存在的主要問題，并對其未來發展應用提出了思考與建議。

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責任編輯：杜蔚杰

責任校對：張 強

審 核： 張 強

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