3月10日：《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2025年第4期最受關(guān)注論文推薦

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華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院米高陽(yáng)等認(rèn)為，7系鋁合金由于其優(yōu)異的比強(qiáng)度而成為鋁合金中的一個(gè)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(shí)現(xiàn)7系列鋁合金有效連接對(duì)促進(jìn)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(dòng)焊接技術(shù)對(duì)7075鋁合金的成形、顯微組織和力學(xué)性能進(jìn)行系統(tǒng)研究。通過(guò)正交試驗(yàn)進(jìn)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(dòng)幅度為1 mm、擺動(dòng)頻率為200 Hz時(shí)接頭力學(xué)性能最優(yōu)，得到了平均抗拉強(qiáng)度為352 MPa的接頭，并基于兩個(gè)描述激光擺動(dòng)焊接過(guò)程實(shí)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(qiáng)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(xì)等軸晶區(qū)組成。拉伸斷口EBSD圖像表明，7075焊接頭在拉伸過(guò)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(xué)信息工程學(xué)院黃瑩認(rèn)為，如何將復(fù)雜系統(tǒng)中各種傳感器測(cè)量信息進(jìn)行有效融合，從而形成系統(tǒng)智能控制的依據(jù)，是當(dāng)前智能化領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的多傳感器數(shù)據(jù)融合結(jié)構(gòu)一旦確定便無(wú)法改變，既缺少足夠的彈性計(jì)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(jì)算中的數(shù)據(jù)池思想，在架構(gòu)上設(shè)計(jì)基于數(shù)據(jù)池的數(shù)據(jù)流動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳感器測(cè)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(jì)算能力問(wèn)題；其次，經(jīng)服務(wù)處理后的數(shù)據(jù)池?cái)?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(jì)基于檢測(cè)信號(hào)的通用非模型數(shù)據(jù)融合算法框架，通過(guò)信號(hào)分解后的系數(shù)進(jìn)行擬合，再利用重構(gòu)信號(hào)進(jìn)行狀態(tài)修正，完全擺脫了對(duì)系統(tǒng)模型的依賴，將數(shù)據(jù)融合計(jì)算形成了服務(wù)，大大降低了后期由于傳感器引入對(duì)系統(tǒng)控制的影響。通過(guò)從設(shè)計(jì)思想、結(jié)構(gòu)演進(jìn)過(guò)程和特性分析對(duì)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(guó)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(xué)機(jī)電工程與自動(dòng)化學(xué)院何軒等認(rèn)為，零等待流水車(chē)間調(diào)度問(wèn)題在現(xiàn)實(shí)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(xiàn)大多僅考慮一個(gè)生產(chǎn)調(diào)度指標(biāo)。然而，實(shí)際問(wèn)題往往是多目標(biāo)的。因此，以同時(shí)優(yōu)化最大完工時(shí)間和總流經(jīng)時(shí)間為目標(biāo)，提出一種問(wèn)題特征知識(shí)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(biāo)轉(zhuǎn)化為約束的方法驗(yàn)證兩個(gè)目標(biāo)的沖突性。然后，分析并提取問(wèn)題特征知識(shí)，設(shè)計(jì)極值搜索過(guò)程估計(jì)參考點(diǎn)。針對(duì)最大完工時(shí)間目標(biāo)，將其轉(zhuǎn)化為非對(duì)稱旅行商問(wèn)題，使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃局部?jī)?yōu)化調(diào)度序列。針對(duì)總流經(jīng)時(shí)間指標(biāo)，利用支配準(zhǔn)則指導(dǎo)的局部搜索進(jìn)行確定性的優(yōu)化。最后，為有效執(zhí)行具有問(wèn)題特征指導(dǎo)的局部搜索，使用錐形標(biāo)量加權(quán)方法將兩個(gè)優(yōu)化目標(biāo)轉(zhuǎn)化為一個(gè)優(yōu)化目標(biāo)。大量仿真試驗(yàn)表明了所提方法的有效性。

探花

浙江工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院鐘麒等認(rèn)為，高速開(kāi)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(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在航空航天、工程機(jī)械、軍工設(shè)備等關(guān)鍵領(lǐng)域。高速開(kāi)關(guān)閥的動(dòng)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(duì)現(xiàn)有的高速開(kāi)關(guān)閥，優(yōu)化驅(qū)動(dòng)控制方法是提升其動(dòng)態(tài)特性最直接和最經(jīng)濟(jì)的方式。綜合分析國(guó)內(nèi)外關(guān)于高速開(kāi)關(guān)閥驅(qū)動(dòng)控制方法的研究現(xiàn)狀與進(jìn)展。為提高高速開(kāi)關(guān)閥的綜合性能，其控制策略趨于多電壓化發(fā)展，且對(duì)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(guò)優(yōu)化高速開(kāi)關(guān)閥的啟閉初始電流，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)響應(yīng)和低功耗驅(qū)動(dòng)，但是高動(dòng)態(tài)響應(yīng)加劇了閥體間的撞擊，導(dǎo)致高速開(kāi)關(guān)閥啟閉噪聲大、振動(dòng)劇烈，大幅縮短使用壽命。隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和傳感技術(shù)的融合發(fā)展，高速開(kāi)關(guān)閥多電壓驅(qū)動(dòng)控制策略將朝著更精細(xì)化、智能化的方向發(fā)展，以兼顧高速開(kāi)關(guān)閥響應(yīng)快、能耗低、溫升小、壽命長(zhǎng)等關(guān)鍵特性。

榜眼

浙江大學(xué)流體動(dòng)力與智能控制研究所張軍輝 等 認(rèn)為，液壓機(jī)器人以大負(fù)載輸出和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)在眾多場(chǎng)景中廣泛應(yīng)用。執(zhí)行器作為機(jī)器人的“肌肉”負(fù)責(zé)直接對(duì)外做功，是機(jī)器人實(shí)現(xiàn)性能的關(guān)鍵。其中，電靜液作動(dòng)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(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人、航空航天、工程裝備及其他領(lǐng)域。從EHA的機(jī)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(gè)方面綜述機(jī)器人用EHA的發(fā)展現(xiàn)狀，介紹EHA在關(guān)節(jié)機(jī)器人、可穿戴機(jī)器人、足式機(jī)器人等多領(lǐng)域開(kāi)展的應(yīng)用，對(duì)EHA的快速響應(yīng)構(gòu)型和節(jié)能高效構(gòu)型進(jìn)行介紹，討論EHA的硬件組成，包括電機(jī)、液壓泵、執(zhí)行器與集成閥塊等核心部件，總結(jié)機(jī)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(dòng)、控制和節(jié)能等角度展望機(jī)器人用EHA的發(fā)展趨勢(shì)。

狀元

合肥工業(yè)大學(xué)汽車(chē)與交通工程學(xué)院尤國(guó)貴等認(rèn)為，節(jié)能減排是汽車(chē)工業(yè)發(fā)展永恒的主題。插電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Plug-in hybrid electric vehicle，PHEV)為減少汽車(chē)尾氣排放和燃料置換提供了解決方案，實(shí)現(xiàn)插電式混合動(dòng)力汽車(chē)節(jié)能減排的核心技術(shù)是整車(chē)的能量管理。首先對(duì)插電式混合動(dòng)力汽車(chē)幾種能量管理策略的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用情況進(jìn)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(diǎn)與不足；然后討論未來(lái)PHEV能量管理控制策略開(kāi)發(fā)過(guò)程中可能存在的技術(shù)難點(diǎn)和挑戰(zhàn)，對(duì)人工智能算法、云計(jì)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(xì)的論述，重點(diǎn)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(duì)未來(lái)PHEV能量管理策略發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)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(zé)任編輯：李 娜

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審 核： 張 彤

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