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代數綜合恒定傳動比機構及免裝配構形切換研究————作者：侯江梅;杭魯濱;秦鵬程;遲永琳;沈帥;黃曉波;

摘要：針對機構難以兼具恒定有理數傳動比及多樣化輸入輸出傳動比運動特征的設計問題，以對偶四元數表示期望恒傳動比運動多項式，采用運動多項式因式分解的代數綜合方法和Bennett flip構造回路約束，綜合出具有恒定有理數傳動比的1自由度多環連桿機構，揭示了傳動比互質比例因子與機構最少桿件數的映射關系；通過各回路奇異位形切換，衍生構造6個免裝配構形的多模式機構。分析表明該恒定傳動比機構及衍生機構聯合使用可實現...

邊緣場景下計及駕駛員認知加工過程的駕駛風險場模型構建————作者：周彬;楊志峰;張峻寧;董元發;彭巍;

摘要：風險場是智能汽車評判當前駕駛風險的主要方法，行車風險場的風險判定是智能車輛的主動安全決策的重要依據。在人-車共駕過程中，駕駛員的情緒變化會導致駕駛員的認知變化從而引起車輛風險場隨之改變。為此構建了一種考慮駕駛員認知加工過程的人因風險場模型。首先，通過駕駛模擬器實驗收集車輛行駛數據和駕駛員生理信號數據并進行分析。隨后，對人因風險場中的駕駛員因子參數進行標定。最后，通過六自由度駕駛模擬器采集實驗數據，...

面向低噪紋理的珩磨輪幾何參數優化方法————作者：張旭;李聰波;張友;張乘輝;周峰;

摘要：針對內嚙合強力珩齒齒輪在傳動時，部分齒面紋理與傳動接觸線幾乎重合導致的噪聲問題，開展了面向低噪紋理的珩磨輪幾何參數優化方法研究。首先，分析珩齒齒面紋理分布的影響因素，并建立珩齒齒輪傳動接觸線上的紋理分布模型；然后，基于有限元法分析齒面紋理與傳動接觸線間位置關系（夾角）對噪聲的影響，提出一種面向低噪的珩齒齒面分布策略，并建立以低噪紋理分布為目標的珩磨輪幾何參數優化模型；案例研究表明，采用優化后珩磨輪...

頻率偏移補償協同分步逐級優化的端/側兩面加工寬刃超聲工具頭設計方法————作者：郭玉琴;尹航;楊棟杰;劉晨曦;李富柱;

摘要：針對超聲振滲輔助熱塑性FMLs材料加熱/成型一體化制備工藝用變維超聲加工系統的功能要求，本文提出了一種頻率偏移補償協同分步逐級優化的超聲工具頭設計方法，在確定超聲工具頭幾何結構參數的同時進行有效調諧。用該方法所設計、加工的階梯型寬刃狀超聲工具頭，在與超聲發生器、換能器組成超聲加工系統后，采用激光測振儀進行振動特性測量分析，結果表明：超聲工具頭可在20101Hz的諧振頻率下穩定工作，在50%的超聲發...

基于SPH-FEM耦合算法的膨脹管磨銑效果影響因素研究————作者：羅敏;黃聰劍;李巧珍;徐亭亭;付彥博;

摘要：在地層壓力作用下膨脹管會發生變形，限制井徑，易引發卡鉆，影響生產，此時需磨銑去除膨脹管，但磨銑效果受多種因素影響。本文取磨鞋、膨脹管、套管和水泥環為研究對象，考慮膨脹管磨銑的幾何非線性、膨脹管與磨粒之間的接觸非線性特性，采用SPH-FEM耦合算法建立膨脹管磨銑非線性動力學模型和數值計算方法。通過與文獻數據對比驗證，磨削過程中磨削力平均誤差為8.84%，吻合較好。研究磨削尺寸、磨粒形狀、鋪焊材料這三...

基于超聲諧振擠壓氣膜效應的觸覺紋理動態感知及實驗研究————作者：陳智博;李國平;項四通;魏燕定;

摘要：利用調控接觸界面的滑動摩擦可以感知變化的觸覺紋理特征的機制，基于擠壓膜效應提出了一種超聲諧振觸覺動態感知裝置。在擠壓氣膜的高擠壓狀態下，構建擠壓膜效應減摩擦機制理論模型，通過摩擦因數標定實驗建立摩擦調控性能與實際材質紋理的映射關系。該裝置在頻率為36.314 kHz的諧振信號激勵下，電壓幅值在0-200 V時，可實現表面摩擦因數0.295-0.807的動態調控。利用長短期記憶(long short...

軸向柱塞泵織構化柱塞副低壓程潤滑特性研究————作者：羅剛;何濤;王傳禮;趙凱平;鄭浩;

摘要：柱塞副的潤滑狀態是決定軸向柱塞泵使用壽命的關鍵，因此提出一種織構化柱塞副以降低低壓程油膜的失效風險。針對柱塞副的支撐長度可變，基于動態節點網格建立了一種柱塞副織構化表面潤滑模型。采用有限差分法對壓力方程進行離散處理，通過油膜壓力和偏心量的雙層循環，獲取織構化表面的壓力和膜厚分布，分析工況參數和織構參數對潤滑特性的影響。結果表明：更大的織構半徑和織構面積率，對柱塞副的潤滑減摩效果越好，減摩作用的影響...

高強鋼AH36薄板隨焊熱拉伸焊接失穩控制及其機理————作者：易斌;劉延斌;付玲;薛丁琪;柳志誠;王江超;

摘要：高強鋼AH36薄板焊接失穩變形嚴重影響制造精度，且難以通過焊后矯形手段完全消除。隨焊熱拉伸工藝是一種有效控制薄板焊接失穩變形的方法，以感應加熱為輔助熱源搭建隨焊熱拉伸焊接試驗平臺，進行高強鋼AH36薄板常規對接焊和隨焊熱拉伸工藝試驗；待試板冷卻至室溫后，通過三坐標儀測量接頭變形；最大相對面外變形在常規焊接下為23.88mm，隨焊熱拉伸下減小至13.68mm。隨后建立接頭有限元模型，進行熱-彈-塑性...

列車防爬吸能器負泊松比超材料填充結構設計————作者：何昆;周和超;張濟民;

摘要：列車碰撞事故常常伴隨大量的人員傷亡，然而現有的列車防爬吸能結構吸能量較低且變形模式難以預測，在復雜工況下極易發生彎曲，造成吸能量的大幅下降并伴隨爬車和脫軌的風險。為了解決這些問題，本文基于改進的拓撲優化方法提出了一種負泊松比超材料，并應用于列車吸能器填充結構上。首先通過改進的具有懲罰的實體各向同性材料方法設計了一種負泊松比超材料，通過激光選區熔融工藝制備了樣件，驗證了穩定的負泊松比變形模式和優良的...

一種自適應目標區域提取的小樣本絲印字符缺陷檢測方法————作者：胡新宇;張駿巍;艾佳;李云翎;嚴爽;

摘要：絲網印刷技術廣泛應用于反光材質電子器件的字符印刷中，而絲印字符的缺陷檢測，因反光材質光照不均引起分割精度差、檢測圖像位姿不確定難以實現自適應目標區域的定位提取、缺陷檢測目標小及樣本少導致識別準確率低等問題，研究提出自適應目標區域提取的小樣本絲印字符缺陷檢測方法。首先，設計基于OTSU的自適應二次閾值分割算法，減少反光材質表面光亮目標區域信息損失，實現光照不均勻圖像的準確分割；然后，研究提出自適應目...

CAD圖形制導的汽車輪轂機器人打磨路徑生成方法————作者：楊權印;張宇寧;肖銅;梁金龍;王金濤;徐金亭;

摘要：針對輪轂來料一致性差、三維模型缺失、僅有二維CAD圖形等現場問題，提出一種CAD圖形制導的機器人打磨路徑自適應生成方法，實現輪轂孔側緣銑削毛刺的光滑去除。首先，根據CAD圖中主、剖視圖間的點位對應關系，實現機器人打磨理論路徑的快速提��；進而，采用二維工業相機獲取輪轂孔側緣的實際二維輪廓，建立其與理論二維打磨路徑間的配準比對模型，并提出基于鄰域點加權平均策略的實際二維輪廓路徑深度信息還原方法，從而生...

基于IWOA-IECA-BiLSTM模型的刀具磨損量監測————作者：包振科;曹華軍;秦逢澤;陳志祥;陶桂寶;

摘要：為了提高加工過程中刀具磨損監測精度，提出一種基于改進的鯨魚優化算法（Improved Whale Optimization Algorithm， IWOA）和結合改進的高效通道注意力機制（Improved Efficient Channel Attention， IECA）的雙向長短期記憶網絡（Bi-directional Long Short-Term Memory， BiLSTM）模型。通過對...

融合改進YOLOv11-Seg 和Transformer模型的刀具磨損多步向前實時預測方法————作者：肖御風;張超勇;賽希亞拉圖;孟一帆;朱傳軍;

摘要：針對傳統刀具磨損預測精度低、泛化能力差，難以實現磨損狀態實時預測的問題，提出一種融合YOLOv11-Seg與Transformer模型的刀具磨損多步向前實時預測方法。首先，搭建數控機床刀具磨損在機監測實驗平臺，采用PMC編程實現刀具自動切削和磨損區域自動拍照。其次，采用改進YOLOv11-Seg模型進行刀具磨損量檢測，在改進模型中引入CoordAtt坐標注意力機制和Shape-IoU損失函數，提高...

信賴域與增廣拉格朗日算法融合的光電吊艙靜平衡配平優化————作者：楊光;王藝東;

摘要：為解決因光電吊艙的質心偏移導致的不平衡力矩問題，提出了一種融合信賴域框架的偏心參數估計方法和增廣拉格朗日法的配平優化算法。首先通過構建質心偏移的數學模型，利用信賴域偏心參數估計方法實現高精度偏心參數估計。隨后將配平優化問題建模為最小化不平衡力矩和配重質量的多目標優化任務，利用ε約束將多目標問題轉化為單目標優化問題，在每一次更新ε值后，利用增廣拉格朗日法，得到Pareto解集，使用加權和的方法，確定...

6-UPRU并聯機器人動力學建模及基本動力學參數確定研究————作者：倪濤;趙亞輝;趙澤仁;楊凱強;

摘要：為克服并聯機器人動力學模型應用難題，本研究以6-UPRU型并聯機器人作為研究對象，對其精確動力學建模及基本動力學參數確定問題進行了研究。首先，對機器人的各運動構件進行了詳細的運動學分析；其次，基于牛頓-歐拉法推導了機器人的精確動力學模型，并結合提出的模型線性化運算規則，將其轉化為關于動力學參數的線性表達形式；隨后，以最小化觀測矩陣條件數為優化目標，設計了一條滿足物理約束的五階傅里葉級數形式的激勵軌...

高參數CO₂混合氣體干氣密封湍流潤滑雙向耦合熱力變形特性研究————作者：陳維;劉美紅;鄧強國;毛文元;孫雪劍;許恒杰;

摘要：在高速、高壓等高參數運行工況下，CO₂混合氣體干氣密封實際效應凸顯，密封端面熱力變形顯著，進而影響干氣密封的穩定運行和使用壽命。基于Hirs湍流潤滑理論，以二氧化碳(CO₂)混合實際氣體為潤滑介質，螺旋槽干氣密封為研究對象，構建了考慮實際氣體效應、湍流效應下的CO₂混合氣體干氣密封雙向耦合熱力變形模型，并采用有限差分法和有限單元法進...

基于熱網絡法的風電機組主軸承溫度場分析————作者：李云峰;李金成;仲志丹;

摘要：針對結構型式為三排圓柱滾子的風電機組主軸承的發熱溫升問題，建立了一種基于熱網絡法的軸承溫度場分析方法。首先，通過對軸承滾子的切片處理，利用變形協調條件建立軸承的受力平衡方程組，求解得到滾子切片載荷，并對滾子切片與滾道表面之間的滑動運動進行分析；然后，根據軸承零件之間的載荷作用和相對滑動運動，得到滾子、滾道、保持架和密封圈相互接觸部位的摩擦熱源發熱功率；最后，根據軸承的摩擦發熱部位及內部具體結構，采...

基于R-GRA的云制造協同服務主體評價研究————作者：楊濤;蔣芳;

摘要：針對傳統云制造模式下協同服務主體評價過程中存在的評價指標選取不全面、評價信息處理不合理等問題，提出了一種基于R-GRA的云制造協同服務主體評價新方法。首先，綜合考慮云制造服務主體的生產能力、經濟能力、組織能力、風險應對能力和可持續發展能力，系統建立了包含多個子指標的云制造協同服務主體評價指標體系，并運用熵權法度量指標權重；其次，考慮到協同服務主體評價過程中評價信息的模糊性與不確定性，構建了基于粗數...

考慮接觸面摩擦的柔性套齒連接結構剛度數值建模與非線性機理分析————作者：蔣科;于平超;嚴循金;鄭華強;蔣紫菡;陶玄君;

摘要：以發動機柔性套齒連接結構為對象，通過在套齒連接結構軸段微元各嚙合點處引入接觸-摩擦模型，并結合整體結構的幾何關系、受力平衡關系和數值迭代法提出了一種套齒非線性剛度的建模與計算方法，通過與ANSYS有限元模型結果進行對比，驗證了所提出的計算方法的高求解效率和求解準確性。利用所提出的求解方法，詳細分析了套齒連接結構剛度非線性特征及關鍵參數影響規律，并結合嚙合齒對接觸狀態變化規律揭示了其剛度非線性變化的...

第十一屆先進制造技術與應用材料國際學術會議順利召開————作者：本刊編輯部;

摘要：<正>國際學術會議順利召開2025年4月11-13日，第十一屆先進制造技術與應用材料國際學術會議(ICAMMT2025)在中南大學成功舉辦。會議由中南大學、湖南科技大學及中國機械工程雜志社聯合主辦，極端服役性能精準制造全國重點實驗室、粉末冶金全國重點實驗室、中南大學輕合金研究院、中南大學機電工程學院、中南大學粉末冶金研究院承辦。來自國內外近300名專家學者齊聚一堂，共同探討先進制造技術...

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