3月10日：《機械工程學報》2025年第4期最受關(guān)注論文推薦

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華中科技大學材料科學與工程學院米高陽等認為，7系鋁合金由于其優(yōu)異的比強度而成為鋁合金中的一個重要分支。與其他系列鋁合金相比，7系鋁合金由于其焊接性較差限制了在其復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的大規(guī)模應(yīng)用。因此，實現(xiàn)7系列鋁合金有效連接對促進其在大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)件中的應(yīng)用具有重要意義。采用高激光功率、高焊接速率的光束擺動焊接技術(shù)對7075鋁合金的成形、顯微組織和力學性能進行系統(tǒng)研究。通過正交試驗進行工藝參數(shù)優(yōu)化，結(jié)果表明激光功率為4 500 W、線能量為80 J/mm、擺動幅度為1 mm、擺動頻率為200 Hz時接頭力學性能最優(yōu)，得到了平均抗拉強度為352 MPa的接頭，并基于兩個描述激光擺動焊接過程實際能量分布的特征參數(shù)，建立了工藝參數(shù)-焊縫形態(tài)-接頭強度之間的定量關(guān)系。結(jié)果表明，焊縫區(qū)域由粗等軸晶區(qū)、柱狀晶區(qū)和細等軸晶區(qū)組成。拉伸斷口EBSD圖像表明，7075焊接頭在拉伸過程中斷裂在焊縫中部的等軸晶區(qū)。

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武警工程大學信息工程學院黃瑩認為，如何將復(fù)雜系統(tǒng)中各種傳感器測量信息進行有效融合，從而形成系統(tǒng)智能控制的依據(jù)，是當前智能化領(lǐng)域研究的熱點。傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)一旦確定便無法改變，既缺少足夠的彈性計算能力保障，限制其他傳感器的加入，也阻礙系統(tǒng)多傳感器網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建。為了能夠形成傳感器網(wǎng)絡(luò)以匯聚全面的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，提出數(shù)據(jù)智能融合方法。首先借鑒云計算中的數(shù)據(jù)池思想，在架構(gòu)上設(shè)計基于數(shù)據(jù)池的數(shù)據(jù)流動結(jié)構(gòu)，傳感器測量信息被匯聚在數(shù)據(jù)池中，相關(guān)算法被視同為服務(wù)，解決了數(shù)據(jù)處理的彈性計算能力問題；其次，經(jīng)服務(wù)處理后的數(shù)據(jù)池數(shù)據(jù)，按需求被推送到控制系統(tǒng)，保證了數(shù)據(jù)處理與控制分離，形成以數(shù)據(jù)池為中心的星狀傳感器網(wǎng)絡(luò)；最后，設(shè)計基于檢測信號的通用非模型數(shù)據(jù)融合算法框架，通過信號分解后的系數(shù)進行擬合，再利用重構(gòu)信號進行狀態(tài)修正，完全擺脫了對系統(tǒng)模型的依賴，將數(shù)據(jù)融合計算形成了服務(wù)，大大降低了后期由于傳感器引入對系統(tǒng)控制的影響。通過從設(shè)計思想、結(jié)構(gòu)演進過程和特性分析對數(shù)據(jù)智能融合方法的分析表明，其具備較高的可行性和有效性。該方法的提出可以為我國復(fù)雜系統(tǒng)智能控制領(lǐng)域研究提供一條新的思路。

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上海大學機電工程與自動化學院何軒等認為，零等待流水車間調(diào)度問題在現(xiàn)實生活中有廣泛的應(yīng)用，研究其求解方法是非常有必要的。現(xiàn)有文獻大多僅考慮一個生產(chǎn)調(diào)度指標。然而，實際問題往往是多目標的。因此，以同時優(yōu)化最大完工時間和總流經(jīng)時間為目標，提出一種問題特征知識指導(dǎo)搜索的迭代貪心調(diào)度算法。首先，使用混合整數(shù)規(guī)劃模型中目標轉(zhuǎn)化為約束的方法驗證兩個目標的沖突性。然后，分析并提取問題特征知識，設(shè)計極值搜索過程估計參考點。針對最大完工時間目標，將其轉(zhuǎn)化為非對稱旅行商問題，使用動態(tài)規(guī)劃局部優(yōu)化調(diào)度序列。針對總流經(jīng)時間指標，利用支配準則指導(dǎo)的局部搜索進行確定性的優(yōu)化。最后，為有效執(zhí)行具有問題特征指導(dǎo)的局部搜索，使用錐形標量加權(quán)方法將兩個優(yōu)化目標轉(zhuǎn)化為一個優(yōu)化目標。大量仿真試驗表明了所提方法的有效性。

探花

浙江工業(yè)大學機械工程學院鐘麒等認為，高速開關(guān)閥作為數(shù)字液壓系統(tǒng)的核心控制元件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、頻響高、抗污染能力強等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用在航空航天、工程機械、軍工設(shè)備等關(guān)鍵領(lǐng)域。高速開關(guān)閥的動態(tài)特性決定了數(shù)字液壓系統(tǒng)的響應(yīng)速度和控制精度。針對現(xiàn)有的高速開關(guān)閥，優(yōu)化驅(qū)動控制方法是提升其動態(tài)特性最直接和最經(jīng)濟的方式。綜合分析國內(nèi)外關(guān)于高速開關(guān)閥驅(qū)動控制方法的研究現(xiàn)狀與進展。為提高高速開關(guān)閥的綜合性能，其控制策略趨于多電壓化發(fā)展，且對各階段電壓的匹配提出更高的要求。雖然現(xiàn)有的多電壓控制策略通過優(yōu)化高速開關(guān)閥的啟閉初始電流，可同時實現(xiàn)高動態(tài)響應(yīng)和低功耗驅(qū)動，但是高動態(tài)響應(yīng)加劇了閥體間的撞擊，導(dǎo)致高速開關(guān)閥啟閉噪聲大、振動劇烈，大幅縮短使用壽命。隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和傳感技術(shù)的融合發(fā)展，高速開關(guān)閥多電壓驅(qū)動控制策略將朝著更精細化、智能化的方向發(fā)展，以兼顧高速開關(guān)閥響應(yīng)快、能耗低、溫升小、壽命長等關(guān)鍵特性。

榜眼

浙江大學流體動力與智能控制研究所張軍輝 等 認為，液壓機器人以大負載輸出和抗干擾能力強等優(yōu)點在眾多場景中廣泛應(yīng)用。執(zhí)行器作為機器人的“肌肉”負責直接對外做功，是機器人實現(xiàn)性能的關(guān)鍵。其中，電靜液作動器(Electro-hydrostatic actuator, EHA)以其集成度高、能量效率高、功率密度高等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于機器人、航空航天、工程裝備及其他領(lǐng)域。從EHA的機器人應(yīng)用、系統(tǒng)構(gòu)型、硬件組成、控制算法和發(fā)展方向五個方面綜述機器人用EHA的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹EHA在關(guān)節(jié)機器人、可穿戴機器人、足式機器人等多領(lǐng)域開展的應(yīng)用，對EHA的快速響應(yīng)構(gòu)型和節(jié)能高效構(gòu)型進行介紹，討論EHA的硬件組成，包括電機、液壓泵、執(zhí)行器與集成閥塊等核心部件，總結(jié)機器人用EHA在位置控制、力控制和柔順控制方面的控制算法，從元件、驅(qū)動、控制和節(jié)能等角度展望機器人用EHA的發(fā)展趨勢。

狀元

合肥工業(yè)大學汽車與交通工程學院尤國貴等認為，節(jié)能減排是汽車工業(yè)發(fā)展永恒的主題。插電式混合動力電動汽車(Plug-in hybrid electric vehicle，PHEV)為減少汽車尾氣排放和燃料置換提供了解決方案，實現(xiàn)插電式混合動力汽車節(jié)能減排的核心技術(shù)是整車的能量管理。首先對插電式混合動力汽車幾種能量管理策略的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用情況進行總結(jié)；其次分析基于確定規(guī)則、優(yōu)化算法和人工智能等能量管理策略算法的優(yōu)點與不足；然后討論未來PHEV能量管理控制策略開發(fā)過程中可能存在的技術(shù)難點和挑戰(zhàn)，對人工智能算法、云計算和智能網(wǎng)聯(lián)等前沿技術(shù)在PHEV能量管理的應(yīng)用做了詳細的論述，重點探討基于人工智能技術(shù)的PHEV能量管理策略研究方向；最后對未來PHEV能量管理策略發(fā)展的趨勢進行了展望，可為PHEV節(jié)能降耗技術(shù)研究方向的選擇和更為深入的研究提供一定的參考。

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責任編輯：李 娜

責任校對： 金 程

審 核： 張 彤

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