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标题：基于NSGA-Ⅱ的TiAl合金脉冲电解加工工艺参数优化
引文格式：龚晨,陈年,李凌,等.基于NSGA-Ⅱ的TiAl合金脉冲电解加工工艺参数优化[J].机电工程技术,2025,54(08):1-5+52.
作者：龚晨；陈年；李凌；唐卿；廖翠姣
作者单位：湖南工业大学机械工程学院
基金项目：国家自然科学基金（22072040）
关键词：NSGA-Ⅱ算法；TiAl合金；电解加工；参数优化
摘要：电解加工过程涉及电场、化学场、流场和温度场等多因素的复杂耦合作用，采用常规工艺优化方法难以探究到全局最优参数。针对TiAl合金脉冲电解加工工艺参数的多目标优化问题，以电压、占空比、电解液压力和进给速度为影响因素设计正交实验，以经预处理的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金铸锭为实验样品，在数控电解加工机床上进行脉冲电解加工实验，加工结束后测量样品表面粗糙度、形貌微观复杂度和材料去除率并将其作为优化目标，构建各因素与优化目标之间的函数模型，通过NSGA-Ⅱ算法求解、CRITIC法决策得到最优工艺组合：电压16 V；占空比40%；电解液压力0.35 MPa；进给速度1.0 mm/min。在优化条件下加工表面粗糙度降低45.3%，形貌微观复杂度提升0.12%，材料去除率提升22.5%，与模型预测相对误差分别为+4.17%、-0.07%和+5.46%。
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标题：CMOS探测器基底结构设计与振动试验
引文格式：陆振玉,郭亮,贾卓杭,等.CMOS探测器基底结构设计与振动试验[J].机电工程技术,2025,54(08):6-9+99.
作者：陆振玉；郭亮；贾卓杭；韩康；金虎
作者单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
基金项目：国家自然科学基金（61605203）；中国科学院青年创新促进会资助项目（2015173）
关键词：CMOS探测器；工装结构；有限元；振动试验
摘要：CMOS探测器在空间大视场遥感相机设计时具有重要的应用前景，大面阵拼接CMOS探测器模块作为核心组件需要进行独立的鉴定振动试验，验证相机探测器是否能承受发射时的振动。根据工程实际需要，针对某型空间同步轨道大视场高分辨率相机用的国产CMOS探测器，设计振动工装并对工装结构进行振动试验仿真分析，并开展探测器正弦振动试验和随机振动试验。结果表明：探测器及工装结构的基频为1 761.92 Hz，与有限元仿真分析结果 1 743 Hz偏差不超过5%；振动试验前后探测器状态无异常，表明探测器能够承受设计的振动试验条件，同时也验证了探测器工装结构设计的正确性、合理性。
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标题：纵扭超声振动辅助钻削氧化铝陶瓷研究
引文格式：陈肖阳,徐英帅,左扬远,等.纵扭超声振动辅助钻削氧化铝陶瓷研究[J].机电工程技术,2025,54(08):10-16.
作者：陈肖阳；徐英帅；左扬远；熊善力；严恒学
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：江西省自然科学基金（20212BAB204001）；江西省教育厅科学技术研究项目（GJJ2200724）；创新创业教育实践基地建设项目（2022ZX08）
关键词：氧化铝陶瓷；超声钻削；表面形貌；刀具磨损
摘要：为了解决氧化铝陶瓷加工难的问题，采用纵扭超声振动辅助钻削方法对其进行实验研究。将普通的钻削机床进行改装，增添超声振动机构，在机床上改变主轴转速和超声振幅，对氧化铝陶瓷材料进行加工。通过分析不同参数条件下陶瓷工件形貌和刀具磨损程度，同时结合有限元仿真，证实纵扭超声振动辅助钻削的可行性和优势。结果表明：与普通钻削相比，纵扭超声振动辅助钻削下的氧化铝陶瓷材料具有更好的表面形貌，加工的孔有更低的表面粗糙度；随着振幅的增大，刀具的磨损程度也得到明显降低，但并不是振幅越大越好，当振幅过大时，刀具磨损程度又在加剧；纵扭超声振动辅助钻削不适合在高主轴转速下进行，在转速过高时工件极易破裂，很难完成加工。总之，在工艺参数选择得当的情况下，纵扭超声振动辅助钻削可以实现对氧化铝陶瓷的优质加工。
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标题：风力机叶片疲劳裂纹扩展数值模拟与振动特性分析
引文格式：周璇,安其尔,张谦祥,等.风力机叶片疲劳裂纹扩展数值模拟与振动特性分析[J].机电工程技术,2025,54(08):17-22+93.
作者：周璇；安其尔；张谦祥；张毅超；葛新宇
作者单位：内蒙古工业大学航空学院；内蒙古工业大学机械工程学院
基金项目：内蒙古自治区应用数学中心自主研究重点项目（ZZYJZD2022002）；内蒙古自治区直属高校基本科研业务（RZ2200002188）；内蒙古工业大学自然基金（RZ2100000547）；人才类项目/博士启动经费（DC2100000905）
关键词：风力机叶片；裂纹扩展；数值模拟；振动特性
摘要：针对风力机叶片在复杂交变载荷服役环境下所造成的疲劳裂纹损伤问题，以FD3.2-2.0型号风力机叶片为例，研究了叶片疲劳裂纹扩展与振动模态间的规律。首先通过分析裂纹扩展过程中的力学行为与影响因素，建立了裂纹扩展数值模型。然后基于有限元进行了裂纹扩展模拟，研究了裂纹扩展位置与裂纹初始长度的关系。最后基于功率谱密度分析进行了振动模态分析和随机振动分析，研究了裂纹初始长度和裂纹扩展位置与固有频率间的规律。结果表明：在相同裂纹扩展位置条件下，不同初始裂纹长度对扩展速率的影响不大，整体呈现慢且恒定趋势，初始裂纹越长，裂纹扩展时刻越早，固有频率随初始裂纹长度的增加而降低。在相同初始裂纹长度条件下，不同裂纹扩展位置对扩展速率的影响显著，距叶根位置越远裂纹扩展时刻越早，固有频率随裂纹扩展位置的增加而降低。研究裂纹扩展位置和裂纹初始长度对含裂纹风力机叶片的前6阶固有频率和振动响应之间的关系，研究结论可进一步确定叶片的损伤容限，有助于优化风力机叶片的设计、监测和维护策略，提高风力机的可靠性和经济性。
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标题：基于TRIZ创新方法提高直升机主减速器的动态特性
引文格式：李志农,李泽东,李云龙,等.基于TRIZ创新方法提高直升机主减速器的动态特性[J].机电工程技术,2025,54(08):23-27+37.
作者：李志农；李泽东；李云龙；谢芳金
作者单位：南昌航空大学无损检测教育部重点实验室
基金项目：科技部创新方法工作专项（2019IM010100）；江西省高等学校教学改革研究课题（JXJX-21-8-31）；江西省研究生优质课程《数字信号处理》（仪器类）；研究生创新专项资金项目（2022-101）
关键词：TRIZ创新方法；直升机主减速器；动态特性；数字孪生
摘要：为了更好地反映直升机主减速器的真实状态，利用TRIZ创新方法分析了直升机的健康管理系统中影响其动态特性的因素。首先，使用最终理想解、系统功能分析、因果分析、九屏幕法分析对直升机健康管理系统的功能进行分析，梳理系统工作原理，明确系统各模块的功能；之后，使用功能裁剪、STC算子、技术矛盾、物理矛盾、物场模型、进化法则、科学效应库等工具求解得到了1项技术矛盾、1个物理矛盾和2个物场模型。通过以上的描述分析，提出了22个细则方案，用以提高直升机主减速器的动态特性。最后，联系实际考虑成本、可行性和可靠性，综合分析提取了4项技术创新作为优选方法，形成了综合方案，即构建直升机主减速器孪生系统。通过该系统，可以极大地提高直升机主减速器的动态特性。
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标题：基于深度可分离与重参数化的轻量化目标检测模型
引文格式：林初欣,陈姜男,鄢化彪,等.基于深度可分离与重参数化的轻量化目标检测模型[J].机电工程技术,2025,54(08):28-32+69.
作者：林初欣；陈姜男；鄢化彪；邓亚峰；肖文祥
作者单位：江西理工大学理学院；江西理工大学电气工程与自动化学院
基金项目：江西省研究生创新专项资金项目（YC2022-S692）
关键词：模型轻量化；铁路轨道扣件检测；深度可分离卷积；模型重参数化
摘要：为解决铁路轨道扣件检测模型轻量化部署问题，以YOLOX-s模型为基准，提出一种基于深度可分离卷积的特征金字塔，实现颈部网络结构的轻量化特征融合，提升模型轻量化后的特征提取能力。针对YOLOX架构中解耦头产生的更多参数量与计算开销，引入深度可分离卷积，简化解耦头的参数量，并使用重参数化卷积达成检测头的精确度优化，平衡模型参数轻量化造成的精确度损失。实验表明，针对铁路轨道扣件检测问题，相较于基准模型，该方法降低了22.26%的参数量和31.3%的浮点数计算量，精确度保持在原有水平。基于深度可分离与重参数化的轻量化目标检测模型有效降低了模型参数，为部署在铁路在线检测轻型设备上提供一种可行方法。
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标题：基于干法刻蚀和湿法腐蚀方法的GaN纳米柱阵列制备研究
引文格式：杨丽艳,冯林,谢婷,等.基于干法刻蚀和湿法腐蚀方法的GaN纳米柱阵列制备研究[J].机电工程技术,2025,54(08):33-37.
作者：杨丽艳；冯林；谢婷；邹继军；邓文娟
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：江西省科技厅重点研发项目（20203 BBE53030）
关键词：GaN；纳米柱阵列；聚苯乙烯胶体球；刻蚀掩膜；TMAH
摘要：研究制备周期有序的高纵横比GaN纳米阵列，有效改善光电器件的光吸收和提取。利用聚苯乙烯胶体球（PS球）和介质掩模刻蚀，四甲基氢氧化铵（TMAH）腐蚀辅助的方法，制备高纵横比的GaN纳米柱阵列。在制备过程中，掩膜层的刻蚀选择比决定纳米柱的高度和形貌，感应耦合等离子体刻蚀（ICP）参数和TMAH腐蚀时间影响纳米柱的形貌。研究了不同掩膜层的选择比、ICP气体流量和种类、TMAH腐蚀时间对纳米柱形貌的影响，优化调整了工艺。扫描电子显微镜（SEM）表征纳米柱形貌，分析表明：（1） PS球、100 nm氮化硅和20 nm镍组合掩膜的选择比最高，制备出直径高度比大于1∶5的高纵横比纳米柱；（2） ICP刻蚀的最佳参数为64 sccm氯气，8 sccm三氯化硼，ICP功率100 W,BIAS功率70 W，腔压0.6 Pa，刻蚀速率约90 nm/min，侧壁倾斜角度约80°；（3）纳米柱的侧壁会随着TMAH的腐蚀时间变得垂直光滑，腐蚀时间不够侧壁呈阶梯状台阶，腐蚀时间过长纳米柱从底部脱落，最佳腐蚀时间为30 min，并从原子结构解释了湿化学腐蚀行为。
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标题：分数阶微积分下粘弹性梁的振动分析
引文格式：王玉兰,成建联.分数阶微积分下粘弹性梁的振动分析[J].机电工程技术,2025,54(08):38-42+47.
作者：王玉兰；成建联
作者单位：长安大学工程机械学院
关键词：分数阶微积分；粘弹性梁；振动分析；Kelvin本构模型
摘要：为了解决整数阶微分方程分析粘弹性梁振动特性的不精确问题，采用分数阶微积分理论对粘弹性材料简支梁进行了详尽的振动分析。基于Euler-Bernoulli梁理论，建立了轴向运动分数阶粘弹性梁的动力学模型，利用伽辽金法求解微分方程并得出相应的解析解，采用Matlab软件对所建数学模型进行数值计算并对不同分数阶系数α (0<α<1)及不同共振频率下的幅频相频曲线图进行分析。研究结果显示，分数阶系数α对梁的共振频率的影响并不显著，α越小，幅值峰值越小，随着阶次α和频率的增加，分数项对相频曲线衰减的影响逐渐增强，分数阶微积分在高频和高阶次的情况下对信号和系统的动态特性具有更强的描述能力。针对粘弹性材料利用分数阶微分方程来构建系统动力学模型，可以使用更少的项数，从而降低微分方程的复杂性，有助于简化模型，减少计算量，同时保留足够的精度。
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标题：基于FPGA窄脉冲信号发生器的设计
引文格式：胡克忠,王海涛.基于FPGA窄脉冲信号发生器的设计[J].机电工程技术,2025,54(08):43-47.
作者：胡克忠；王海涛
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院；东华理工大学
基金项目：国防科工局“十三五”核能开发项目子课题（20201192-03）
关键词：电子感应加速器；FPGA；可编程脉冲信号发生器；EEPROM；RAM IP核
摘要：针对电子感应加速器的俘获效率提升较低问题，考虑到运用电子电路方法产生的脉冲电流信号作用于俘获线圈会带来温度变化、电磁干扰等影响，设计了一个基于FPGA可编程的窄脉冲信号发生器。通过模块化设计，能够输出满足需求且稳定的特定脉冲波形，该脉冲波形的周期为300μs，脉冲宽度在3μs左右，波形上升部分呈指数型曲线，响应时间很快，下降部分则呈线性衰减。利用串行通信，可以将符合要求的波形数据（以TXT文件形式保存）一次性写入FPGA的EEPROM中，这样首先保证了掉电后数据不会丢失，再从EEPROM中读写到RAM IP核中，最后从RAM IP核中把波形数据读取出来。结果表明：运用MODESIM仿真，仿真结果与上板验证过程基本一致，可以很好地输出目标波形，验证了该脉冲信号发生器的可行性。
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标题：基于恒力的刀具打磨设备开发及工艺研究
引文格式：李冰洁,韩善果,何发记,等.基于恒力的刀具打磨设备开发及工艺研究[J].机电工程技术,2025,54(08):48-52.
作者：李冰洁；韩善果；何发记；茹家荣；任香会
作者单位：阳江中乌巴顿技术研究院；五邑大学机械与自动化工程学院；广东省科学院中乌焊接研究所
基金项目：阳江市合金材料与五金刀剪重点产业人才振兴计划专项（RCZX2022024）；阳江市科技计划项目（SDZX2021010,SDZX2022011）
关键词：机器人；刀具打磨；刃口厚度；锋利度；耐用度
摘要：为了实现刀剪多位姿多角度的打磨加工精准控制，通过机器人智能打磨恒力控制系统开发，研究了打磨压力、打磨速度和打磨位姿角度等参数对刀具打磨质量的影响规律。结果表明：随着打磨压力的变化，厨刀的锋利度和耐用度呈先上升后下降的趋势；打磨速度变化时，厨刀的锋利度和耐用度与打磨速度呈负相关；厨刀的锋利度和耐用度随着打磨角度的增加而增加。经过优化，确定了最佳的打磨参数为：打磨压力F=45 N、打磨速度v=2 mm/s、打磨位姿角度为60°，此时厨刀的锋利度和耐用度最高，分别达到了9 mm和41 mm。同时检测结果表明厨刀的硬度最低为54 HRC，最高为55HRC，说明不同的打磨参数下，刃口的硬度值基本无变化。该机器人智能打磨系统为刀具自动化打磨提供了重要的参考意义。
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标题：改进和声算法优化中小型物流企业的车辆调度问题
引文格式：曾宪峰,余建国.改进和声算法优化中小型物流企业的车辆调度问题[J].机电工程技术,2025,54(08):53-57.
作者：曾宪峰；余建国
作者单位：江西理工大学机电工程学院
关键词：中小型物流企业；车辆路径优化；和声算法；时间窗和载重约束
摘要：中小型物流企业规模小，长途运输路线单一，卸货及后续送货服务常外包合作方，针对这些基础情况，以物流企业运输上端货物收集流程中的车辆调度为优化目标，在考虑货物装卸和道路交通情况下建立最小化服务总时间的车辆路径优化模型，并设计了一种改进和声算法进行求解带时间窗和载重约束的车辆调度问题。其中算法主要改进了音调微调概率，并将遗传算法中的逆序变异代替音调微调带宽，以提高算法的求解速度和准确度。最后将改进微调带宽和声算法和改进遗传算法的算例进行仿真实验对比，实验结果可以表明所提出的改进和声算法能更有效地得到最优解。
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标题：含齿面摩擦的直齿锥齿轮非线性动力学分析
引文格式：郑凯一,侍玉青.含齿面摩擦的直齿锥齿轮非线性动力学分析[J].机电工程技术,2025,54(08):58-62.
作者：郑凯一；侍玉青
作者单位：兰州交通大学机电工程学院
关键词：直齿锥齿轮；齿面摩擦；非线性；分岔
摘要：由于直齿锥齿轮在传动过程中包含齿面摩擦和齿侧间隙等多种时变因素，导致轮齿间不可避免地发生振动冲击，影响传动平稳性及精度。为了提升锥齿轮的性能，研究直齿锥齿轮传动系统的非线性动力学特性，采用集中参数法建立了含齿面摩擦、齿侧间隙、综合传动误差等非线性因素的直齿锥齿轮轮传动系统弯扭轴耦合非线性动力学模型。使用4阶变步长Runge-Kutta法对直齿锥齿轮传动系统动力学微分方程进行仿真求解。通过分岔图、相图、Poincaré映射图分析系统的非线性动力学特性。结果表明：系统运行的过程中会发生跳跃分岔和擦边分岔使系统的运动轨迹和模式发生变化，并且出现连续的倍化分岔，使系统从周期1运动转迁为混沌运动；啮合阻尼比的增大会导致混沌运动逐渐变化为稳定的单周期运动；在动态设计系统时，适当提高啮合阻尼比可以提升系统的运行平稳性和可靠性。
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标题：多孔介质内非球形颗粒传热特性研究
引文格式：刘伟,苏晓辉.多孔介质内非球形颗粒传热特性研究[J].机电工程技术,2025,54(08):63-69.
作者：刘伟；苏晓辉
作者单位：西安石油大学机械工程学院；西安石油大学新能源学院
基金项目：陕西省自然科学基金（2022JQ-542）
关键词：多孔介质；非球形颗粒；稠密颗粒；颗粒传热
摘要：针对考虑颗粒形状因素，研究颗粒球形度为0.9条件下，颗粒在介质内流动传热规律。使用Fluent软件，基于DDPM方法，采用非球形曳力模型（Nonspherical Drag Law），建立二维几何流动传热模型，设置壁面为无滑移壁面，壁面固定热通量为500 W/m~2，进行数值模拟仿真。结果表明：对于球形度为0.9的稠密非球形颗粒，颗粒粒径从2μm增至5μm，颗粒的平均速度下降约34%，颗粒的平均温度从291.91 K降至290.56 K，呈下降趋势，而颗粒最高温度从301.7 K升至302.51 K，呈上升趋势。流体流速从0.1mm/s增至0.5 mm/s时，颗粒平均温度从288.91 K增至292.2 K后降低到291.31 K，呈现先上升后下降趋势；同时随着流速的增大，颗粒平均温度上升，而颗粒最高温度先上升后下降，在v=0.5 mm/s高流速时的颗粒最高温度为298.95 K，相比其他流速最低，主要是由于低流速阶段，流速增大会加速颗粒运动并提升对流换热效率，促使颗粒平均温度升高；流速持续提升时，流体吸热占比增大与颗粒滞留时间缩短，导致颗粒吸热量锐减，最终引发颗粒-流体体系的平均温度与峰值温度降低。
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标题：螺杆马达定转子端面普通内摆线外侧等距线型啮合特性研究
引文格式：王晗芮,李学飞.螺杆马达定转子端面普通内摆线外侧等距线型啮合特性研究[J].机电工程技术,2025,54(08):70-74+118.
作者：王晗芮；李学飞
作者单位：吉林大学商学与管理学院；吉林大学机械与航空航天工程学院
关键词：螺杆马达；摆线；定子；转子；端面线性；啮合
摘要：螺杆马达定转子端面啮合线型结构参数优选困难，特别是摆线类等距线型的等距圆半径大小没有一个明确的最优范围。以螺杆马达定转子端面普通内摆线外侧等距线型为研究对象，应用共轭齿廓基本理论，根据螺杆马达运动原理，结合摆线成形过程，通过动态数学软件Geogebra模拟螺杆马达定转子端面骨线线型啮合，分析啮合过程，给出简单明了的骨线啮合数学关系式。依据普通内摆线外侧等距理论，改变外侧等距半径大小，建立定转子端面啮合平面模型，并运用Adams运动仿真软件，对不同等距圆半径定转子啮合过程进行动力学仿真，分析定转子啮合过程中接触合力的变化过程和数据，给出等距半径最优取值范围r_0=R/(n+1)。系统地介绍和分析了螺杆马达定转子端面普通内摆线外侧等距线型的设计和优选方法与结果，对实际工程设计与制造具有一定的借鉴意义。
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标题：基于自动控制的管状物混同及装箱系统设计
引文格式：张宇,宁雄,冯雪,等.基于自动控制的管状物混同及装箱系统设计[J].机电工程技术,2025,54(08):75-80+124.
作者：张宇；宁雄；冯雪；白旭晶；张颀；陈毅；胡志新
作者单位：长安大学工程机械学院；轻工业西安机械设计研究院有限公司
关键词：管状物；混同；装箱；自动控制
摘要：为了解决当前管状物混同过程中存在的作业现场产品在制量大、现场作业人员多、劳动强度大、人工操作导致的批产品质量难以保证等问题，提出了基于自动控制的管状物混同及装箱系统装置，由上料装置与管状物输送系统完成物料自动混同工艺后，布料伸缩输送装置与装箱工装实现装箱功能，无需额外的装箱工艺，利于简化生产工艺。该系统在不改变传统管状物混同工艺流程的前提下，实现管状物混同与装箱过程的自动化和智能化，解决混同过程中存在质量不稳定与效率较低等问题，在减少人工操作的情况下同时提高管状物混同效率与混同均匀度。试验结果表明，所选取的4个批次的管状物平均混同均匀度为25%，验证了管状物混同及装箱系统的性能优势，说明该系统在实际生产中具有广泛的应用前景。
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标题：车载空调码垛机器人的运动学与工作空间分析
引文格式：王建生,智常建,谭运杰,等.车载空调码垛机器人的运动学与工作空间分析[J].机电工程技术,2025,54(08):81-86.
作者：王建生；智常建；谭运杰；刘帅
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院；江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心；南城拓玛仕机电科技有限公司
基金项目：抚州市科技计划项目重点研发计划（2021CB061）；东华理工大学博士启动基金（1410001029）；东华理工大学2022年创新创业教育实践基地（1311400018）
关键词：码垛机器人；D-H法；轨迹规划仿真；正逆运动学
摘要：针对4DOF车载空调码垛机器人的运动学特性及其工作空间进行分析，以实现其在动态环境中快速、精确地达到预定姿态。采用D-H参数法建立了机器人连杆坐标系，并推导出相关运动学方程，从而完成正运动学和逆运动学的分析。为验证模型的准确性，使用MATLAB软件进行模拟测试，确保机器人在设定关节角度下能够准确实现目标姿态。此外，利用蒙特卡洛算法成功模拟了码垛机器人的实际工作空间，并得到了工作空间的云图和投影图，直观展示其运动能力和可达工作空间。最后，采用五次多项式插值法进行轨迹规划仿真，并与三次多项式插值法的结果进行比较。结果表明，五次多项式插值法生成的运动轨迹更加平滑且无突变，保证电机的平稳运行，能够有效满足车载空调码垛机器人的作业需求。
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标题：工业级砂型打印机供砂控制系统设计
引文格式：鄢然,杨鹏,邱庆,等.工业级砂型打印机供砂控制系统设计[J].机电工程技术,2025,54(08):87-93.
作者：鄢然；杨鹏；邱庆；赵青；夏磊；李欣飞
作者单位：重庆理工大学机械工程学院
关键词：供砂系统；自动化；通信控制
摘要：针对传统铸造生产中存在的生产效率低下、工艺装备落后、成本高等问题，设计制造了一套工业级砂型打印机供砂自动化系统。介绍了供砂系统清砂、混砂、下砂、回砂等工艺流程，完成了系统的整体机械结构设计。拟定了砂型打印机供砂控制系统总体方案，以S7-1200 PLC为核心控制器，运用伺服驱动、气缸驱动、变频驱动等驱动方式为驱动模块，采用称重传感器、光电开关等为检测模块。使用博途软件完成砂型打印机供砂系统的自动化程序的编写以及与上位机的网络通信设计，运用西门子触摸屏编写人机交互界面。最后，在对砂型打印机供砂系统的正确安装和连接后，完成了砂型打印机供砂系统的运行实验。结果表明：该控制系统运行稳定，能够有效地实现砂型打印机供砂的功能，提高了砂型打印机的打印质量与自动化程度。
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标题：智能化生活废水循环利用系统设计
引文格式：李时康,宋宪臣,彭小帮,等.智能化生活废水循环利用系统设计[J].机电工程技术,2025,54(08):94-99.
作者：李时康；宋宪臣；彭小帮；黄为为；黄学文；付靖文
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：抚州市“揭榜挂帅”项目（生活废水循环利用技术及智能装备）
关键词：循环利用系统；节水；单片机
摘要：我国人口众多，人均水资源严重不足，仅为世界平均水平的1/4左右。为实现家庭区域的卫生间节水，设计了一套基于51单片机的智能化生活废水循环利用系统，集成了液位传感器、浑浊度传感器、电机驱动的水泵、继电器驱动的电磁阀和LCD显示屏等模块，实现了水位自动控制、水流自动供应等功能。该系统以AT89C52RC芯片为控制核心，液位传感器采用Water Sensor传感器，浑浊度传感器采用奥松浊度传感器（AZDM01），通过AD转换模块与单片机进行信息传递，LCD1602液晶显示屏显示结果。对控制系统进行仿真，结果表明其能够自动控制水箱储水量和浑浊度，根据各传感器传达的数据对马桶水箱进行两种方式供水，并利用LCD液晶显示屏进行相关信息的显示。该系统为家庭区域提供了一种节能、节水、智能化的循环利用系统解决方案。
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标题：面向平面目标的静电吸附式抓取技术
引文格式：黄廷阳,王青,信涛,等.面向平面目标的静电吸附式抓取技术[J].机电工程技术,2025,54(08):100-103+172.
作者：黄廷阳；王青；信涛；张凯；刘超；赵一凡
作者单位：西安工程大学机电工程学院
基金项目：陕西省大学生创新创业训练计划项目（S202310709097）
关键词：平面目标；静电极板；Maxwell应力张量法；静电吸附力；绝缘层；介电常数
摘要：为实现工业生产中对平面型目标的智能抓取和转移，研究一种基于静电吸附技术的抓取方式。首先，对静电极板的电极类型进行选型，并结合Maxwell应力张量法，建立一种五层二维静电吸附力理论模型；其次，采用COMSOL Multiphysics软件分析了静电极板部分结构参数对静电吸附力的影响规律；最后，制备了静电极板，搭建了静电吸附力测量平台，对不同平面目标上的静电吸附力进行了实验测量，并与仿真结果进行了对比分析。研究结果显示:（1）被吸附目标和静电极板绝缘层的介电常数均和静电吸附力成正相关性，而绝缘层厚度则和静电吸附力呈负相关性；（2）在电极设计时，正负电极间距和电极宽度应保持在比例1.79左右，以最大化静电吸附力；（3）激励电压的平方和静电吸附力成正比，因此增大激励电压是提高静电吸附力的有效手段；（4）实验数据与仿真结果吻合度较好，验证了仿真方法的有效性，同时实验结果也证明将该静电吸附技术用于实现平面目标抓取是可行的。
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标题：一种新型下肢康复外骨骼机器人的结构设计和仿真分析
引文格式：左扬远,徐英帅,陈肖阳,等.一种新型下肢康复外骨骼机器人的结构设计和仿真分析[J].机电工程技术,2025,54(08):104-110+134.
作者：左扬远；徐英帅；陈肖阳；严恒学；熊善力
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：江西省自然科学基金（2021BAB204001）；江西省教育厅科学技术研究项目（GJJ2200724）；创新创业教育实践基地建设项目（2022ZX08）
关键词：下肢外骨骼；结构设计；运动学；动力学；仿真分析
摘要：针对下肢运动障碍人群的康复训练，设计了一款多自由度新型下肢外骨骼机器人，外骨骼的自由度同人体运动特性相匹配，满足灵活性要求，多种尺寸调节方式，使外骨骼具有更好的适用性。使用SolidWorks建立了下肢外骨骼的三维模型，并使用D-H参数法构建外骨骼运动学模型，得到各关节位姿变换矩阵，并验证了模型的准确性；使用拉格朗日法建立外骨骼的动力学模型，得到理论力矩的计算方程，为后续的MATLAB理论计算提供依据；基于Opensim得到人体正常行走时的关节角位移数据，为后续仿真提供驱动；将外骨骼三维模型导入Adams中，完成动力学仿真分析，将仿真数据同理论计算数据进行比较，验证了外骨骼结构设计合理性和动力学模型的准确性。建立人体模型进行穿戴仿真，结果表明外骨骼的设计能够紧密贴合并跟随人体的自然步态。
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标题：履带式爬壁机器人的设计与动力学仿真
引文格式：胡全义,岳修凡,李宇鹏.履带式爬壁机器人的设计与动力学仿真[J].机电工程技术,2025,54(08):111-118.
作者：胡全义；岳修凡；李宇鹏
作者单位：华北水利水电大学机械学院
基金项目：国家重点研发计划资助项目（2023YFC3011403）
关键词：爬壁机器人；机构设计；安全吸附分析；联合仿真
摘要：针对大坝混凝土表面短钢筋、凸起水泥块、破壁碎面、纵缝、杂草状况，设计了一种履带吸附式爬壁机器人，由四周密封履带围成一个封闭的密封腔，利用分布在负压腔四周的履带对腔体进行密封，中间通过离心风机抽真空使爬壁机器人能够贴附在壁面上。设计了爬壁机器人的相关运动参数，完成了爬壁机器人的安全吸附条件分析，并建立爬壁机器人在壁面各姿态下的力学模型，求出了各姿态下最小的吸附力。完成了在Adams搭建虚拟样机和Simulink搭建电机模型，并验证了电机模型的合理性。最后搭建了联合仿真模型，仿真结果表明爬壁机器人具有稳定可靠的驱动力而且具备较好转向能力，为实际应用奠定了基础。
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标题：基于ANSYS Maxwell的静电雾化多喷针电极仿真分析
引文格式：康秋亮,汪志成,岳万兴,等.基于ANSYS Maxwell的静电雾化多喷针电极仿真分析[J].机电工程技术,2025,54(08):119-124.
作者：康秋亮；汪志成；岳万兴；郑文龙
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院；泉州维盾电气有限公司
基金项目：江西省技术创新引导类项目（科技合作专项）（20212BDH80008）；东华理工大学江西省新能源工艺与装备工程技术研究中心开放基金（JXNE 2018-04）
关键词：海水淡化；静电雾化；多喷针；电极结构；静电场
摘要：探究静电雾化海水淡化装置中电极结构对液滴雾化效率的关键影响。为此，设计了3种特定参数的电极结构，并运用AN-SYS Maxwell软件深入分析了这些结构在多喷针配置下对静电场的影响。通过生成的三维电场强度云图及关键点位电场强度数据，清晰地揭示了不同电极结构对电场分布的独特作用。进一步地，为了优化电场分布，针对喷针间距进行了电场强度仿真，并利用高速摄像机直观捕捉了不同电极结构下的液滴雾化实况。研究结果显示，圆形电极结构显著提升了喷针中心区域的电场强度至3.5×10~6V/m，确保了喷针附近电场强度的最大化。尤为重要的是，在喷针电极间距设定为30 mm时，喷针底部中心区域形成了均匀且高强度的电场分布，这对于提升雾化性能至关重要。实验验证与仿真结果的高度一致性，不仅证实了理论分析的准确性，也突显了改进后电极结构在提升液滴雾化性能方面的成效。研究成果为静电雾化海水淡化装置的设计优化提供了一定的参考与指导。
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标题：基于SFB的多台机器人自动线虚拟集成与仿真研究
引文格式：单以才,刘强,张磊,等.基于SFB的多台机器人自动线虚拟集成与仿真研究[J].机电工程技术,2025,54(08):125-129+138.
作者：单以才；刘强；张磊；王腾辉
作者单位：南京晓庄学院电子工程学院；杭州维讯机器人科技有限公司
基金项目：南京晓庄学院2021年教育教学研究改革项目；江苏省教育科学“十三五”规划课题（B-b/2020/01/16）
关键词：机器人自动线；教学改革；虚实结合；SFB；虚拟集成与仿真
摘要：多台机器人自动线的实验实训一直是国内高校机器人专业教学改革的痛点。当前虽然虚实结合给此类自动线教学创新带来新的机遇，但如何科学构建虚、实平台却有待进一步研究。为了更好落实机器人自动线虚实结合的教学模式，针对多功能机器人实物平台，提出以站组线的建设思路，构建与其对应的仿真线，形成优势互补的复合教学平台。以某多功能KUKA机器人实物平台为例，采用SFB软件，对模拟加工装配仿真线的虚拟集成和仿真展开了实证研究。研究成果充实了学校机器人工程专业实践教学资源，对其他高校探索机器人自动线教学改革也具有一定的参考价值。
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标题：驰张筛筛网的轨迹仿真及试验
引文格式：吕弯弯,王占奎.驰张筛筛网的轨迹仿真及试验[J].机电工程技术,2025,54(08):130-134.
作者：吕弯弯；王占奎
作者单位：河南应用技术职业学院机电工程学院；河南科技学院机电学院
基金项目：2025年度河南省科技攻关项目（252102220068）；2023年度河南省高等学校重点科研项目（23B460014）
关键词：驰张筛；筛网轨迹；RecurDyn；松弛量
摘要：为了研究单边驱动式驰张筛筛网的筛网轨迹，在RecurDyn多体动力学软件中建立了驰张筛的超弹性仿真模型，并通过仿真与试验相结合的方法，对驰张筛进行了检验。基于单边驱动式弛张筛筛网工作原理建立筛网运动学理论模型，运用SoildWorks软件对试验样机三维建模，在多体动力学仿真软件RecurDyn中依次进行仿真参数的设置，并模拟驰张筛筛网的驰张运动。为了进一步验证理论模型与仿真模型的准确性，根据仿真模型搭建了弛张筛试验样机进行试验分析，分别选取不同松弛量下筛网轨迹的理论结果、仿真结果与试验结果进行对比，三者基本吻合，验证了理论模型和仿真模型的准确性。分析结果表明：随着松驰量的增大，筛网的振动强度增大，物料不易粘接在筛网上，有利于筛网的自清洁，从而减少筛网堵孔现象，提升筛分效率。
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标题：并联钻孔执行器的结构分析和仿真设计
引文格式：吕栋腾,王帅.并联钻孔执行器的结构分析和仿真设计[J].机电工程技术,2025,54(08):135-138.
作者：吕栋腾；王帅
作者单位：陕西国防工业职业技术学院
基金项目：陕西省教育科学2021年规划课题（SGH21Y0523）
关键词：并联机器人；并联钻孔执行器；SolidWorks；建模仿真
摘要：并联机器人具有结构紧凑、承载能力大和控制精度高等特点，目前广泛应用于工业生产和科学研究等多个领域。并联钻孔执行器是钻孔机器人的核心部件，可有效提升专用零部件钻孔加工质量和生产效率。以某自动化生产线钻孔机器人为研究对象，分析了钻孔机器人的结构组成，对钻孔机器人的末端执行器进行了优化设计和建模仿真。结合具体使用场景和系统控制要求，对末端并联钻孔执行器进行了运动分析和元件选型配置。使用SolidWorks软件对并联钻孔执行器的动平台、静平台、U型座等主要组成部件进行了数字建模、零件装配和运动仿真，结果显示该系统运行稳定可靠、性能和精度较好，适用于中小批量快速钻孔作业加工，对现阶段工业机器人钻孔加工设备的设计具有一定的借鉴意义。
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标题：工业机器人的D-H建模与仿真分析
引文格式：赵忠玉,陆兴旺,张婧娴.工业机器人的D-H建模与仿真分析[J].机电工程技术,2025,54(08):139-142+163.
作者：赵忠玉；陆兴旺；张婧娴
作者单位：武威职业学院
基金项目：武威职业学院2023年科研创新团队项目(WWKY-06)
关键词：工业机器人；D-H建模；仿真分析；运动轨迹
摘要：D-H参数不仅是描述机器人结构和运动的有效工具，还是实现精确控制和路径规划的重要手段。基于D-H建模方法对工业机器人进行建模，并利用仿真技术进行分析，为工业机器人的设计与应用提供了理论支持，通过构建数学模型，深入了解和研究D-H参数，对每轴关节建立三维坐标，确定连杆长度、连杆间夹角、关节长度和关节间夹角参数之间的几何关系，描述机器人臂的结构和运动轨迹，再根据工业机器人的运动学原理对机器人的运动学和动力学特性进行了研究，分析了机器人的控制策略和运动规划方法，对其运动学和动力学特性进行了仿真实验。仿真分析结果表明，该建模方法能够准确描述机器人的运动轨迹和姿态变化，为机器人系统的控制和优化提供了重要参考。通过D-H建模和仿真分析，优化了工业机器人的运动设计和控制方案，提高了工业机器人的运动精度和效率。
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标题：基于高压放电锂电池健康状态的放电模型研究
引文格式：陈金明,周书民,汪志成,等.基于高压放电锂电池健康状态的放电模型研究[J].机电工程技术,2025,54(08):143-147.
作者：陈金明；周书民；汪志成；付文招
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院；德沃康科技集团有限公司
基金项目：江西省科技合作专项项目-“一带一路”及中非科技合作（重点项目）；柬埔寨新能源电力智联网技术研究与应用示范（20212BDH80008）；江西省揭榜挂帅项目,梯次储能关键技术研究及应用示范（20233AAE02008）
关键词：锂电池；高压放电；电场特性；尖端电极锥角；放电距离；优化
摘要：随着全球电动化战略转型的加速，资源短缺问题日益突出。不论从环境保护还是从资源利用的角度看，都需要回收利用废旧电池。但锂电池回收问题重重，在电池容量检测方面缺少行之有效的方案。为此，提出基于高压放电声音识别锂电池健康状态方法，核心目标是以尽可能短的时间评估锂电池的SOH，以便于电池的重组和梯次利用。研究放电电极尖端锥角与放电距离影响击穿电压，使用Maxwell进行电场仿真，探究了不同放电模型参数对电场强度分布的影响规律。结果证明了尖端电极电场强度分布在纵向上由电极表面到锂电池端点处是逐渐减小的，40°放电尖端锥角和10 mm放电距离的放电模型表现出最有利的性能。因此，优化这些参数可以提高声音识别电池健康状态（SOH）的精度。
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标题：基于BiLSTM-KANs的锂电池状态估计模型
引文格式：黄泽海,汪志成,纪荣焕,等.基于BiLSTM-KANs的锂电池状态估计模型[J].机电工程技术,2025,54(08):148-152.
作者：黄泽海；汪志成；纪荣焕；陈经纬
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院；泉州维盾电气有限公司
基金项目：江西省技术创新引导类项目（科技合作专项）（20212BDH80008）；江西省揭榜挂帅项目（20233AAE02008）；东华理工大学江西省新能源工艺与装备工程技术研究中心开放基金（JXNE 2018-04）
关键词：锂电池；SOC估计；双向LSTM；KAN网络；MLP；LSTM；可学习激活函数；预测模型
摘要：在全球能源危机背景下，新能源汽车与储能行业的迅猛发展对锂离子电池的需求急剧增加，而准确获取电池SOC对于保障电池安全、延长使用寿命及优化系统性能至关重要。针对现有方法存在的精度不足问题，创新性地提出了BiLSTM与KAN相结合的SOC估计模型。在BiLSTM模型框架下捕捉电池状态序列中的双向依赖关系，并将KAN网络引入，使得网络权重不再局限于固定参数，而是被可学习的单变量函数所取代，通过两者的结合有效提升了模型对电池复杂动态特性的学习能力。通过对比实验将BiLSTM-KANs模型与其他主流SOC估计模型进行对比分析，结果显示该模型在估计精度提高了31.7%，表现出了较高的准确性和鲁棒性。提出的BiLSTM-KANs模型为锂离子电池SOC估计研究方向，提供了一种新的思路和方法，具有较高的实际应用价值。
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标题：高压静电场中锂电池健康状态对于空间电势分布的影响研究
引文格式：张超,张斌,汪志成,等.高压静电场中锂电池健康状态对于空间电势分布的影响研究[J].机电工程技术,2025,54(08):153-157+177.
作者：张超；张斌；汪志成；付文招
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院；德沃康科技集团有限公司
关键词：锂电池老化；电导率；高压诱导；电势分布；COMSOL仿真；建模；SOH；锂电池放电实验
摘要：为了研究不同老化状态的锂电池在高压静电场中对空间电势影响情况，首先介绍了锂电池工作原理和老化特性机理，分析得到锂电池老化导致外部电势场减弱原因是电池内部材料的电导率变化。然后分别通过COMSOL仿真以及搭建高压诱导锂电池放电实验装置来对不同老化程度的锂电池附近电势场进行研究，根据电池老化特性分别设置锂电池内部与电池老化相关材料的体积分数，仿真分析不同老化程度的锂电池。结果显示：随着锂电池老化程度加深，锂电池附近电场线会变得稀疏，即空间电势分布会相应减弱。同时，搭建由高压直流电源、电极、锂电池、高压电场探头、示波器构成的高压诱导锂电池放电实验装置来测量8个不同SOH的锂电池在高压静电场中电势的变化状况。结果显示：SOH为43.32%的锂电池，其附近电场强度比SOH为95.32%的锂电池减弱7%左右，锂电池附近的电场强度都会随SOH的降低而相应的减弱，但是不同环境下其电势衰减程度不同。
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标题：新能源高比例渗透下的油田配电系统行波测距算法
引文格式：杨海鹏,许国澎.新能源高比例渗透下的油田配电系统行波测距算法[J].机电工程技术,2025,54(08):158-163.
作者：杨海鹏；许国澎
作者单位：南方电网数字电网科技(广东)有限公司；广州凡拓数字创意科技股份有限公司
关键词：单端行波测距；行波检测；油田配电系统；故障定位
摘要：针对新能源高比例渗透下的油田配电系统单相接地故障不能有效进行故障位置精确定位的问题，研究一种采用单端行波测距进行有效精确定位的方法。针对当前其他检测方法中计算效率不高、自适应能力不强等问题，依据故障行波测距原理，提出一种基于变分模态分解（Variational Mode Decomposition,VMD）和Teager能量算子（Teager Energy Operator,TEO）的测距方法，并采用频率越高表现越好的Lagrange插值算法进行波形恢复。测算结果表明，该方法能够通过较好的行波波头定位从而精准地计算故障点位置，大大降低计算复杂度。最后在ATP-EMTP与MATLAB综合仿真下建立油田配电系统单相接地故障仿真模型，仿真测试结果表明，设计的算法在12 km长度的油田配电系统单相接地故障时，故障定位计算误差仅为14.8 m，该数据表明此方法测距定位可靠性好、准确度高，为后续相关油田配电系统的高效运维提供了有力的理论参考。
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标题：永磁同步电机无位置传感器线性自抗扰控制研究
引文格式：张金良,吴清楚,蔡清理.永磁同步电机无位置传感器线性自抗扰控制研究[J].机电工程技术,2025,54(08):164-167.
作者：张金良；吴清楚；蔡清理
作者单位：浙江三星机电股份有限公司
基金项目：中国博士后科学基金（2021M702902）
关键词：永磁同步电机；线性自抗扰控制；无位置传感器；闭环控制
摘要：为了实现永磁同步电机无位置传感器控制，设计了一种基于线性自抗扰控制（LADRC）策略的永磁同步电机无位置传感器矢量控制方案。所设计的q轴电流环线性自抗扰控制器不但可以实现对永磁同步电机位置、转速的在线估算也可以对q轴电流的实现精确的闭环控制。与传统自抗扰控制器相比较，线性自抗扰控制策略简化了算法结构，减小了参数调整的难度，更易于工程化的应用实现。在MATLAB/Simulink中构建基于线性自抗扰控制策略的永磁同步电机无位置传感器矢量系统并进行实验仿真，仿真结果表明所设计的线性自抗扰控制器可以有效的估算电机位置、转速并实现电流的闭环控制。其中转速最小估算误差小于2 r/min，电机转子位置估算误差小于0.06 rad，仿真实验验证了线性自抗扰控制策略在永磁同步电机无位置传感器系统中应用的有效性。
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标题：基于分布式光纤振动传感的高压电缆局部放电在线监测
引文格式：曹靖.基于分布式光纤振动传感的高压电缆局部放电在线监测[J].机电工程技术,2025,54(08):168-172.
作者：曹靖
作者单位：呼和浩特开投置皓房地产开发有限责任公司
关键词：分布式光纤振动传感；高压电缆；局部放电；在线监测；数据采集
摘要：针对高压电缆工作环境恶劣，配网电缆局部放电在线定位难的问题，提出了基于分布式光纤振动传感的高压电缆局部放电在线监测。部署分布式光纤振动传感器，实时采集高压电缆局部放电数据。处理采集的电缆局部放电数据，利用差值低消法滤除外部干扰噪声数据。采用数据差异识别技术，对处理后的放电特征信号进行分析。利用上述处理后的特征信号识别局部放电位置，实现高压电缆局部放电的在线监测。实验结果表明，研究技术在局部放电识别准确性表现出色，监测准确率高达93%，将局部放电监测的精确度提升了5个百分点，识别精度远高于两种对比方法。该方法不仅为高压电缆的安全运行提供了强有力的技术保障，也为智能电网的监测与维护开辟了新的路径。
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标题：基于连杆伸缩机构的轮履耦合车轮
引文格式：李可,张袁元,王志鹏,等.基于连杆伸缩机构的轮履耦合车轮[J].机电工程技术,2025,54(08):173-177.
作者：李可；张袁元；王志鹏；张立政；陆伟；冯陈典尔
作者单位：南京工程学院交通工程学院
基金项目：2023年江苏省大学生创新创业训练计划省级项目（202311276104Y）
关键词：履带车辆；轮履复合；复杂环境；模式切换；高机动
摘要：针对复杂路面的特点，综合履带与轮式车辆各自的运动特点与优势，设计了一种适应复杂路面的轮履耦合式车轮，它可被广泛用于军事领域、自然灾害、反恐防暴和作战等。这种车轮通过齿轮与机械臂驱动连杆机构变形，保证了结构的稳定性，同时安装可伸缩履带结构来实现履带周长的变化，使其具有良好的变形能力，从而实现轮式向履带式的转换，并对变形机构建立仿真模型以及车轮的变形过程进行仿真分析。这种轮履耦合式车轮的设计不仅满足了复杂路面行驶的需求，而且提升了车辆的灵活性和多地形适应能力，对于提高各类任务执行效率和安全性具有重要意义。尤其在泥沼、深沙、雪地，山地等复杂路面具有较高的通过性也同时兼备着较好的运动稳定性，且在不同地形下有着良好的灵活切换能力。
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标题：基于K均值聚类和支持向量机的电梯层门腐蚀等级评估
引文格式：郑强.基于K均值聚类和支持向量机的电梯层门腐蚀等级评估[J].机电工程技术,2025,54(08):178-181+185.
作者：郑强
作者单位：福建省特种设备检验研究院
基金项目：福建省市场监督管理局系统内基金（FJTJ2021008）
关键词：电梯层门；K均值聚类；支持向量机；特征向量；腐蚀等级评估
摘要：电梯层门是电梯主要零部件，因环境腐蚀会导致层门强度不足，会引起电梯故障甚至会导致坠落等特种设备事故的发生。电梯层门腐蚀面积以及腐蚀产物的颜色是获取层门腐蚀信息的一个重要指标，也是评价电梯层门腐蚀等级的重要数据来源。设计一种新型层门腐蚀图像获取装置用于获取层门的腐蚀原始图片。采用RGB颜色分析法描述层门腐蚀产物的颜色特征，通过二值法对腐蚀产物颜色特征的进行分割，确定各个腐蚀特征区域的面积，并计算各个腐蚀特征区域的R、G、B平均颜色值，通过归一化处理后建立各个层门图像的特征向量，并构建样本集。采用K均值聚类算法对样本集进行4类划分，将样本集分为训练样本集和测试样本集。基于训练样本集得到的腐蚀程度评价结果，以各样本的腐蚀程度类型作为类别标签，采用高斯径向基函数为核函数，训练支持向量机模型。利用所训练的支持向量机模型对测试样本集中各个样本的腐蚀程度所属类型进行评估，并通过ROC曲线图的AUC面积进行评价，验证所训练持向量机模型在利用电梯层门图像评价其腐蚀程度的可行性和有效性。
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标题：风电领域高效风力发电机叶片结构优化设计与动态性能分析
引文格式：陈月.风电领域高效风力发电机叶片结构优化设计与动态性能分析[J].机电工程技术,2025,54(08):182-185.
作者：陈月
作者单位：广东省建筑工程集团股份有限公司
关键词：风电领域；风力发电机；叶片结构；设计；动态性能
摘要：为优化风电领域高效风力发电机叶片结构设计，提升叶片动态使用性能，从风力发电机叶片的结构优化设计与动态性能分析两个方面建立了全面的研究体系，分析高效叶片设计关键性能指标，并采用有限元分析法构建了详细的叶片动力学数学模型。研究深入分析叶片在各种工况下的动态响应特性，包括振动特性、风能捕获效率和噪声控制等方面。在结构优化设计方面，通过优化叶片的翼型设计、延长叶片长度和调整结构参数等方法，显著提高叶片的升力系数和升阻比，风能转化效率得到提升。在动态性能分析方面，通过对叶片在不同风速和工况下的振动模态进行计算，计算结果揭示了叶片在运行中的主要振动模式和固有频率。其分析结果表明，优化设计有效减低了叶片的共振风险，改善动态稳定性。此外，优化设计还有效降低了风力发电机组的运行噪音。数据显示，噪声水平降低了3～5 dB，这不仅改善了周边环境，也提升了居民的生活质量。
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标题：KDF3滤棒成型机刀头部位智能防火报警系统的优化设计
引文格式：郎晏民,李勇,肖杰.KDF3滤棒成型机刀头部位智能防火报警系统的优化设计[J].机电工程技术,2025,54(08):186-189.
作者：郎晏民；李勇；肖杰
作者单位：江西中烟工业有限责任公司赣州卷烟厂
关键词：刀头部位；温度检测；自动清洁；报警装置
摘要：生产过程中，KDF3滤棒成型机刀头部位偶尔会发生阴燃或者着火现象。为消除刀头部位火灾隐患，保障设备及作业人员人身安全，根据破坏燃烧三要素的工作思路，研制一种用于刀头部位的智能防火报警装置，具备自动清洁、温度检测、烟雾报警等功能。安装于KDF3设备刀头部位，通过PLC将智能防火报警系统与设备系统相连接，建立人机互动界面，通过人机界面设定温度预警值，一旦检测温度达到预警值，智能防火系统起动，传递指令给PLC控制系统，使设备停机，并对刀头部位进行清洁及降温处理。该装置智能化程度高，操作简便，效果显著，不仅能消除生产过程中产生的丝絮飞花、纸屑沉淀物及磨削火星等可燃物和点火源，而且降低刀头部位密闭腔体内的温度，同时作业人员通过人机界面可实时观测刀头部位密闭腔体内的温度变化，相比于红外摄像机，自动化程度高，不需要作业人员时刻关注，降低劳动强度。