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标题：聚氨酯材料在汽车领域应用的研究现状与发展趋势
引文格式：肖铁民,何健松,冯小龙,等.聚氨酯材料在汽车领域应用的研究现状与发展趋势[J].机电工程技术,2025,54(07):1-6.
作者：肖铁民；何健松；冯小龙；匡泓瑾；廖海洋
作者单位：湖南工业大学机械工程学院；宁波索诺工业自控设备有限公司
基金项目：湖南省自然科学面上基金（2022JJ30227）
关键词：聚氨酯；泡沫；弹性体；涂层；汽车应用
摘要：汽车行业的迅速发展带动了聚氨酯材料的研究进展。聚氨酯是一种复杂的高分子材料，近些年来由于其优异的性能在汽车领域被广泛应用。如聚氨酯泡沫出色的舒适性，良好的隔热、隔音等性能在汽车内饰等方面发挥重要作用；聚氨酯弹性体的高回弹性、耐磨和耐腐蚀性能，多用于汽车的减震和密封件等；聚氨酯涂料在提供绚丽外观的同时也保护了汽车表面；黏结剂则可牢固粘结汽车零部件。针对这些不同性能特点，详细综述聚氨酯泡沫、弹性体、涂料、黏结剂在汽车和其他机械零部件领域的研究进展与应用情况。最后，对聚氨酯材料未来的研究与应用进行总结与展望，这有助于推动其在汽车行业更好地发展。
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标题：电子机箱轻量化设计方法综述
引文格式：刘峰,董彦涛.电子机箱轻量化设计方法综述[J].机电工程技术,2025,54(07):7-11+44.
作者：刘峰；董彦涛
作者单位：中国船舶集团第七一五研究所
基金项目：科技部重点研发项目（SQ2016YFSF070063）
关键词：电子机箱；轻量化设计；结构设计；设计方法
摘要：电子信息装备一直是世界各国关注的焦点，装备的先进程度直接反映了一个国家的科技工业水平，世界各国电子信息系统的越发精密与复杂，对电子机箱的要求更为严苛，其中一项重要的原则便是对其进行轻量化设计。在电子机箱的设计上不但要有很强的环境适应性还应具备较高的技术指标。主要从电子机箱设计准则、电子机箱轻量化设计方法、电子机箱轻量化设计中的表面处理方法3个方面对机箱的轻量化设计进行了阐述和分析，并展望了电子机箱轻量化设计的发展前景和主要发展方向。
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标题：四绳牵引式防摇定位结构及控制算法设计
引文格式：黄程龙,朱玉田,周爱国,等.四绳牵引式防摇定位结构及控制算法设计[J].机电工程技术,2025,54(07):12-17.
作者：黄程龙；朱玉田；周爱国；王海峰
作者单位：同济大学机械与能源工程学院；上海振华重工(集团)股份有限公司
关键词：防摇定位；风电吊装；四绳牵引；动力学建模；控制
摘要：为提高海上风力发电机组吊装效率，提出了一种新型的四揽风绳牵引式防摇定位结构以及基于该结构的控制方法。4根揽风绳周向布置并分别连接在吊装构件和安装平台上，通过4根揽风绳上的不同拉力组合可以实现对吊装构件在xoy平面内的全方向力和力矩作用。对系统进行动力学分析，得到从揽风绳拉力到对吊装构件作用力的变换矩阵以及系统的动力学方程，并根据系统的动力学方程和绳索受力的特点设计了系统的控制算法。最后，在Simulink中搭建了仿真模型进行仿真，结果表明，与无防摇结构作用相比，吊装构件在风力作用下的最大晃动幅度下降约89.1%，最大晃动幅度为毫米级，满足海上风电机组安装要求，与被动控制相比，应用该控制算法能够实现吊装构件的自动对中。
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标题：四筒吸力筒导管架基础浮运过程静水力分析
引文格式：朱玉田,娄琳颖,周爱国.四筒吸力筒导管架基础浮运过程静水力分析[J].机电工程技术,2025,54(07):18-22.
作者：朱玉田；娄琳颖；周爱国
作者单位：同济大学机械与能源工程学院
关键词：四筒吸力筒导管架；气浮结构；静水力分析；理论计算；数值模拟
摘要：作为近年来新兴的海上风机基础，吸力筒导管架基础得到了广泛应用，但是尚未形成成熟的浮运标准，因此需要对其开展浮运过程的静水力分析等一系列可靠性分析。针对四筒吸力筒导管架基础的静水力进行了理论计算和数值模拟分析，验证了利用基础自身浮力进行浮运的可行性。在理论计算方面，对吸力筒导管架基础形成的气浮体结构进行了受力分析和浮态分析，利用数值模拟的方法与气浮体结构的静稳性进行了对比，计算分析了气浮体结构的初稳性高度GM、恢复力曲线等静水力稳定性。同时，研究了9、10、11.5 m不同吃水深度对基础运动响应的影响。结果显示，作升沉运动的周期为6.5～7 s，横摇运动的周期近似为10.5 s，吃水深度主要会影响升沉运动，几乎不影响摇摆运动。在相同吃水深度下，基础作摇摆运动的幅度大于升沉运动。经计算和模拟分析，基础的静稳性和运动响应均能满足浮运要求，这为后续进一步分析浮运提供了重要的理论依据和技术支持。
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标题：基于WMPE-NPE的风电机组轴承在线早期故障预警与诊断方法
引文格式：陈鹏,张亚洲.基于WMPE-NPE的风电机组轴承在线早期故障预警与诊断方法[J].机电工程技术,2025,54(07):23-27+39.
作者：陈鹏；张亚洲
作者单位：兰州石化职业技术大学电子电气工程学院；兰州理工大学电气工程与信息工程学院
基金项目：甘肃省陇原青年创新人才（团队）项目（310100296012）
关键词：轴承；MWPE；NPE；VMD；早期故障预警与诊断
摘要：为了解决风电机组轴承在线运行中早期故障特征难以提取和诊断精度低的问题，提出了一种考虑全局-局部特征提取的WMPE-NPE风电机组轴承在线早期故障预警与诊断方法。该方法首先通过多尺度加权排列熵（MWPE）实现轴承实时在线监测振动信号中不同尺度特征的全面提取，充分挖掘存在于振动信号高低频中的故障信息。其次，通过邻域保持嵌入式方法 （NPE）实现多尺度特征的维数约减和保留多尺度信息中的局部结构信息，从而获得能够反映风电机组轴承关键退化指标的全局-局部结构特征。最后，对依据关键指标检测到早期故障样本进行变分模态分解（VMD）分解降噪后经包络谱分析实现早期故障诊断。结果表明，所提出的方法相比RMS、WPE、MWPE+PCA和直接进行包络谱的诊断方法效果更优。
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标题：神经网络算法拟合双电测组合法修正函数
引文格式：冯金良,王亚林,王尚前,等.神经网络算法拟合双电测组合法修正函数[J].机电工程技术,2025,54(07):28-32+136.
作者：冯金良；王亚林；王尚前；廖晓娟；王可
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：江西省重点研发计划项目（20192BBEL50018）
关键词：修正函数；双电测组合法；神经网络；函数拟合；范德堡函数
摘要：随着现代科学技术的发展，电子器件被广泛应用于医疗器械、航天航空等领域，薄层电阻是器件生产过程中性能监测的参数之一，其中双电测组合法是一种常用测试方法。双电测组合法的修正函数包括辅助函数和厚度函数，其原始形式难以直接计算，为了解决这个问题，使用神经网络算法实现修正函数的拟合。首先提出迭代算法并讨论它的局限性，其虽能求解出修正函数的精确值，但存在计算耗时较长的问题。然后提出了神经网络拟合算法，应用迭代算法得到数据集作为神经网络的输入，使其能逼近修正函数，当目标函数收敛于极小值时，便可得到修正函数的拟合函数。通过分析拟合值与精确值之间的相对误差，结果表明拟合相对误差绝对值小于5×10-5，展示了较高的拟合精确度。这些拟合函数可直接应用于双电测组合法测量，有效地简化了辅助函数和厚度函数的数据处理，为测量薄层电阻带来了方便。
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标题：基于超螺旋滑模观测器的PMSM无位置传感器控制
引文格式：黄昊,罗先喜.基于超螺旋滑模观测器的PMSM无位置传感器控制[J].机电工程技术,2025,54(07):33-39.
作者：黄昊；罗先喜
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：国家自然科学基金（62063001）
关键词：永磁同步电机；无传感器控制；自适应；sigmoid函数
摘要：永磁同步电机（PMSM）的闭环控制中，无位置传感器的控制方法因不需要外接位置传感器，减少环境对控制性能的影响而成为研究热点，而电机转子位置和速度的准确估计也成为保证控制性能的关键。为了提高PMSM在无位置传感器控制情况下的控制性能，研究了一种基于自适应超螺旋滑模观测器的永磁同步电机控制方法，旨在克服传统滑模观测器所存在的抖振问题以及提升转子位置和速度的观测精度。针对超螺旋滑模观测器中的开关函数可能会引起高频抖振问题，采用准滑动模态中的sigmoid函数代替sign函数；针对转速变化时由于恒值滑模系数引起的转子速度位置估计误差，采用加入基于转速的自适应滑模参数，以及针对估计的反电动势不平滑引起的转子速度位置估计误差，采用加入反电势自适应观测器对估计出的反电势进行优化。仿真结果表明所使用观测器相较于传统观测器，转子位置和速度的估计精度进一步提升，抗扰性增强，有效抑制了抖振。
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标题：基于铀裂变瞬发中子时间谱的地层密度与地层铀含量响应的关系研究
引文格式：吕宇,陈锐.基于铀裂变瞬发中子时间谱的地层密度与地层铀含量响应的关系研究[J].机电工程技术,2025,54(07):40-44.
作者：吕宇；陈锐
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：国家自然科学基金（12365026）；江西省重点研发计划重点项目（20232BBE50013）；
江西省自然科学基金（20242BAB25046）
关键词：中子测井；地层密度；铀矿；蒙特卡罗模拟
摘要：瞬发裂变中子铀矿测井是一种快速、可实现直接测铀并可现场定量地层岩石中铀含量的核测井新技术。为消除瞬发裂变中子铀矿测井受地层环境因素的影响，借鉴油气矿产开发地层“三度”参数的启发，对瞬发裂变中子铀矿测井的地层密度与地层铀含量响应进行了深入分析。利用MCNP6数值模拟程序，建立裸眼井条件下瞬发裂变中子铀矿测井的计算模型，通过调节地层化合物的配比来修改地层所含元素占比进而实现地层密度的改变，在地层密度确定为1.7～2.4区间内，设计不同地层密度组别。再利用蒙卡程序对模型进行分组实验，将得出的时间谱数据导入MATLAB进行数据处理。最终得到8组不同的原始时间谱与归一化时间谱，通过选取合适时间段的增殖比以确定该组铀含量响应，利用线性拟合得出相关修正函数，得到合适的实验结果。
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标题：基于核主成分分析的CANDU反应堆主泵状态监测
引文格式：徐宇翔.基于核主成分分析的CANDU反应堆主泵状态监测[J].机电工程技术,2025,54(07):45-48+118.
作者：徐宇翔
作者单位：中核核电运行管理有限公司
关键词：核主成分分析(KPCA)；主泵；状态监测；CANDU6反应堆
摘要：针对传统阈值报警、人员巡检和人工检查参数来开展核电站状态监测的不足，以CANDU6反应堆主热传输泵（主泵）为例，开展了状态监测技术的研究，提出了主泵智能预警模型。采用分布式策略按照主泵部件功能及测点参数特征分别建立相应的监测模型。采用核主成分分析（Kernel Principal Component Analysis, KPCA）对各部件进行异常检测，在检测出异常后，采用贡献图法对故障进行定位，及时地识别出异常的参数。通过秦山3期CANDU6反应堆主泵的真实异常数据对模型和算法进行测试，测试结果表明该方法可以及时发现异常，并准确定位异常参数。
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标题：不同加热端位置的圆热管传热性能研究
引文格式：徐承威,范芳蕾,黄一娜,等.不同加热端位置的圆热管传热性能研究[J].机电工程技术,2025,54(07):49-54+172.
作者：徐承威；范芳蕾；黄一娜；黄书烽；龙传顺
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：江西省教育厅科技项目（GJJ200739）；东华理工大学江西省新能源工艺及装备工程技术研究中心开放基金资助项目（JXNE2020-04,JXNE2021-07）；核技术应用教育部工程研究中心（HJSJYB2021-2）；江西省博士后科研项目（2021KY50）
关键词：圆热管；热源位置；传热性能；热阻
摘要：研究了圆热管在不同输入功率、不同工作倾角以及不同加热端位置下的传热性能。重点研究了不同加热端位置对于圆热管传热性能的影响。研究发现，随着加热功率的增加，热管冷凝端和加热端的温差逐渐增大，当加热功率为18 W时，温差高达40.5 ℃，热管的传热效率大大降低，视为失效；随着倾角的增加，热管稳态温度相差不大，最多下降幅度不超过7 ℃，说明热管在正常工作过程中，重力作用对其传热性能影响较小；在讨论加热端位置对于圆热管热性能的影响实验中，当热管加热端适当靠近冷凝端时，两端温差减小，热阻有明显的下降，促进了热管传热效率，当加热端过度靠近冷凝端时则会有完全相反的结果。结果表明，加热端的位置会影响热管的传热性能，可以利用这一点使得热管拥有更高效的传热效率。
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标题：基于前馈-反馈复合控制的摄影电动摇臂运动补偿算法及实现
引文格式：杨文龙,罗先喜.基于前馈-反馈复合控制的摄影电动摇臂运动补偿算法及实现[J].机电工程技术,2025,54(07):55-59+106.
作者：杨文龙；罗先喜
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：国家自然科学基金（62063001）
关键词：前馈控制；复合控制；摄影电动摇臂；运动补偿
摘要：对于摄影电动摇臂运动补偿跟随性能差、定位精度不高，导致视频模糊、拍摄目标漂移等问题。传统闭环控制基于反馈误差调节，控制简单、稳定性好，但存在时滞问题；前馈控制响应快、无迟滞，但高度依赖模型精度。针对上述问题，提出一种基于前馈-反馈复合控制的摄影电动摇臂运动补偿控制策略，推导摄影电动摇臂仰角补偿、摆角补偿和仰-摆角补偿的目标值，并设计相应运动补偿算法，搭建基于STM32的摄影电动摇臂控制系统实验平台，该平台由控制信号模块、传感器模块、控制器模块和执行机构组成，通过与单闭环控制方案作对比实验，验证算法的可行性。实验结果表明：使用前馈-反馈复合控制后仰角补偿误差范围减小为0～0.012 m，摆角补偿误差范围减小为0～0.014 m，仰-摆角补偿误差范围减小为0～0.008，提高了摄影电动摇臂运动补偿的控制精度和响应性，具有良好的控制效果。
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标题：基于轻量化卷积神经网络的DOA估计
引文格式：范大照,章勇,熊伟华,等.基于轻量化卷积神经网络的DOA估计[J].机电工程技术,2025,54(07):60-64.
作者：范大照；章勇；熊伟华；陈礼坤；刘素芳
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“双千计划”长期项目（DHSQT22021003）
关键词：波达方向估计；深度学习；轻量化模型；均匀线阵；边缘计算
摘要：现有的基于深度神经网络进行波达方向（DOA）估计的算法可以充分提取空间特征，提高DOA估计精度并降低算法复杂度，在低信噪比、少快拍数的情况下，其估计精度明显优于传统算法。但其在提高精度及准确率的同时，导致网络模型参数量庞大，计算成本、存储成本过高，难以部署到资源受限的边缘计算设备中。针对此情况，提出基于边缘计算设备的轻量化卷积神经网络DOA估计算法，利用Ghost卷积快速有效提取输入协方差矩阵特征，使用SE注意力机制自适应地重新标定特征通道的权重，增强对重要特征的关注度，通过Ghost瓶颈结构和深度可分离，减少计算复杂度和模型参数量，实现模型轻量化。实验结果表明，该模型准确率为97.82%，大小为289.83 kB，参数量为6 123。与GooleNet、ShuffleNet、MobileNetV1、MobileNetV2、MobileNetV3模型对比，模型在降低模型大小和参数量的同时，准确率和计算效率得到提升，具有良好的性能。
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标题：基于MOVES模型的昆明市高速公路机动车非尾气污染物排放清单及排放特征
引文格式：张晓青,何超,李加强,等.基于MOVES模型的昆明市高速公路机动车非尾气污染物排放清单及排放特征[J].机电工程技术,2025,54(07):65-69+123.
作者：张晓青；何超；李加强；陈彦林；陈振瑜；包广元
作者单位：西南林业大学机械与交通学院；云南省高校高原山区机动车环保与安全重点实验室；德宏职业学院
基金项目：云南省高层次人才项目（YNWR-QNBJ-2018-066,YNQR-CYRC-2019-001）；云南省科技厅高原山区农用拖拉机排放清单及时空分析特性研究（202301BD070001-077）
关键词：非尾气污染物；排放清单；MOVES模型；高速公路
摘要：高速公路上机动车行驶活动频繁，非尾气污染物排放成为关注焦点。以昆明市高速公路机动车非尾气污染物排放为对象，包括轮胎（PM2.5）、轮胎（PM10）、制动器（PM2.5）、制动器（PM10) 4种类型，旨在构建非尾气污染物排放清单，分析其排放特征。利用本地化的MOVES模型计算非尾气污染物排放因子，结合2021年昆明市高速公路客货车交通流量数据获得交通流量、平均行驶里程等数据构建排放清单，并从整体性排放、颗粒物种类贡献、排放源类型贡献、车型贡献4方面分析非尾气污染物排放特征。同时利用ArcGIS进行了排放量空间分配。研究结果表明，PM10为主要的非尾气污染物颗粒物，其排放量为191.59 t，排放贡献率为74.3%；制动器磨损源为主要的非尾气污染物排放源类型，其排放贡献量221.58 t，贡献率为85.9%；小型客车为主要的非尾气颗粒物总量排放贡献车型，其排放量为108.68 t，贡献率为42.1%。空间分配结果显示，在高速公路网比较密集、交通流量大的区域，其排放量也较高。该研究结果可为降低污染相关工作提供参考。
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标题：闭式线型喷头静电纺丝工艺参数影响分析
引文格式：梁力文,周海迎,何文军.闭式线型喷头静电纺丝工艺参数影响分析[J].机电工程技术,2025,54(07):70-75.
作者：梁力文；周海迎；何文军
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：国家自然科学基金（21664002）；教育部产学合作协同育人项目（202101362011）；
东华理工大学博士基金（DHBK2020009）
关键词：纳米纤维；静电纺丝；线型喷头；工艺参数
摘要：为解决传统静电纺丝生产效率较低、针头频繁堵塞以及溶剂易挥发等关键问题，设计了闭式线型喷头静电纺丝装置，利用储液器来减少溶剂与空气接触面积，稳定溶液浓度，以金属丝为喷头高效制备纳米纤维。设计一组正交试验，分析聚合物溶液浓度、施加电压、纤维纺制间距及辊筒旋转速度4个关键工艺参数对聚偏二氟乙烯（PVDF）纳米纤维外观质量的作用效果。采用响应面方法（RSM）有效评估工艺参数间的潜在交互效应。实验结果显示，PVDF纳米纤维的平均直径（MFD）范围介于215.29～338.31 nm，相对标准偏差（RSD）为24.54%～41.55%。研究数据表明，特定条件下，聚合物溶液的浓度与纺丝间距成为影响聚偏二氟乙烯（PVDF）纳米纤维平均直径（MFD）的关键因素，相比之下，工作电压和辊筒转速的影响较小。纳米纤维MFD随溶液浓度提升、电压增加、辊筒加速而增大，随纺丝间距延长而减小。
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标题：新型柱塞仿生表面密封性能研究及参数优化
引文格式：孙家琛,代宗杰,高磊,等.新型柱塞仿生表面密封性能研究及参数优化[J].机电工程技术,2025,54(07):76-81.
作者：孙家琛；代宗杰；高磊；张振宇；郭晨浩
作者单位：西安石油大学机械工程学院
基金项目：陕西省自然科学基础研究计划（2021JQ-606）；陕西省教育厅科研计划（19JK0659）
关键词：气举柱塞；仿生结构；密封性能；参数优化
摘要：针对柱塞举液时发生气体流窜与液体回落问题，为有效排除井底积液，减小生产层回压，基于仿生学原理，提出了柱塞仿生表面密封结构，可获得比传统柱塞更佳的密封效果。通过建立仿生表面柱塞几何模型和数值模型，采用瞬态两相流体数值计算方法，研究新型表面结构下柱塞-油管环空间隙流场的流体流动特性，分析柱塞运行速度、间隙宽度及仿生槽参数对柱塞密封性能的影响，优化柱塞密封结构。结果表明：柱塞表面采用合理的仿生结构可有效促进气液两相流体相互作用，增强间隙流场的流体密封特性；仿生柱塞比无槽柱塞液体泄漏量更少，最大减少量35.6%；柱塞运行速度与间隙宽度对密封性能影响显著，液体泄漏量与运行速度及间隙宽度关系呈正相关；仿生柱塞密封槽存在最优尺寸，当仿生密封槽的圆弧半径取4 mm、开口长度取12 mm时，可获得最小液体泄漏量，密封性能最佳。
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标题：基于霍夫变换的小臂内侧腧穴定位方法研究
引文格式：刘帅,李跃忠,叶兰,等.基于霍夫变换的小臂内侧腧穴定位方法研究[J].机电工程技术,2025,54(07):82-87.
作者：刘帅；李跃忠；叶兰；王建生
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青年项目（20242BAB20058）
关键词：腧穴定位；霍夫变换；特征提取；寸长转换
摘要：腧穴识别与定位是智能中医理疗的关键技术，结合骨度分寸取穴法提出一种基于霍夫变换的小臂内侧腧穴定位方法，并设计了一套装配了一对红外激光灯及工业摄像头的腧穴定位装置模型。基于霍夫变换对图像中的红外定位点及小臂内侧腕横纹进行特征提取，由一对红外定位点实现寸的尺度标定，并计算红外定位点间的像素长，结合实际长度及骨度法标准尺度实现寸与像素单位间的转换。以腕横纹为基准，运用骨度分寸取穴法计算腧穴点坐标，并绘制出腧穴点。经过实验验证表明，对内关、大陵穴的定位准确度达95.5%，最低穴位为91.5%，腧穴点误差在35个像素内的比例达93.7%；引入红外定位点的穴位定位算法平均总耗时155.15 ms，比用四指横寸标记进行腧穴定位的算法在速率上提升了1.52倍。
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标题：提升薄壁零件数控加工质量的有效方法
引文格式：李胜华,关浩龙,郭英晖.提升薄壁零件数控加工质量的有效方法[J].机电工程技术,2025,54(07):88-92+167.
作者：李胜华；关浩龙；郭英晖
作者单位：广西工商技师学院；广东省机械研究所有限公司
关键词：薄壁零件；数控加工；质量提升；工艺优化；编程技术；机床性能；刀具管理
摘要：分析薄壁零件数控加工中的质量影响因素，从优化工艺设计、改进数控编程技术、提升机床性能与精度以及加强刀具管理与优化4方面阐述了改进措施及其实施方法。优化工艺设计方面，通过分析零件形变规律，优化了工艺路线，合理规划了加工数据和切削参数；数控编程技术上，采用了高精度数控编程软件，优化了编程算法，引入了智能化编程辅助系统及智能化监测系统；选择并使用了高性能的数控机床，加强了机床的维护与保养，以确保机床的稳定性和准确性。在此基础上，优化了刀具选择策略，加强对刀具磨损情况的定期监测。对比测试、统计分析及客户反馈表明：所提改进措施能够显著降低薄壁零件数控加工中的各类误差，有效提高了加工质量和效率。
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标题：空气源冷水机组测试系统温度场模拟优化及试验验证
引文格式：聂颖,程永强,马学宏,等.空气源冷水机组测试系统温度场模拟优化及试验验证[J].机电工程技术,2025,54(07):93-96+162.
作者：聂颖；程永强；马学宏；鲁琳琳；陈亮；宋哲；徐进兵
作者单位： 国机通用机械科技股份有限公司；合肥通用机械研究院有限公司；浙江兴昌风机有限公司
基金项目：安徽省重点研发计划（2023MKS03）
关键词：空气源冷水机组；测试系统；温度场
摘要：利用SolidWorks软件对空气源冷水机组测试系统的测试间内部温度场进行精确模拟研究，并将模拟结果与实际的试验数据进行了对比分析。通过SolidWorks软件的模拟功能直观地观察温度场在三维空间内的分布情况，从而更加准确地定位问题所在。在详细分析温度场不均匀性的基础上，有针对性地提出了一系列改造方案，包括扩大测试间中间的回风口面积、增加隔风幕帘、增设风机等，旨在优化测试间的气流组织。为了验证改造方案的有效性，利用SolidWorks软件对改造后的测试间进行了温度场分布的模拟计算，并将模拟结果与实际的测试结果进行了对比。结果表明：改造后测试间内部的温度场分布得到了显著的改善，每个取样耙的平均温度与干球温度之间的偏差从之前的最大+4.10 ℃显著降低至-0.25 ℃。这一结果远远优于±0.8 ℃以内的控制精度要求，证明了改造方案可以有效改善测试间内部的气流组织分布，为测试系统的设计提供参考。
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标题：基于FDM混色3D打印机喷头的建模与仿真分析
引文格式：童和平,张香红,李达人.基于FDM混色3D打印机喷头的建模与仿真分析[J].机电工程技术,2025,54(07):97-100.
作者：童和平；张香红；李达人
作者单位：广东开放大学机电工程学院
基金项目：广东省教育厅2024年度重点科研平台和科研项目（2024KTSCX192）；2024年广东开放大学创新强校工程项目（2024CQ-20）；广东开放大学2019年度科研项目（YB1912）关键词：FDM；3D打印；混色喷头；仿真分析
摘要：根据FDM混色3D打印机的工作原理，对FDM混色3D打印机喷头进行仿真分析并优化设计，得出FDM混色3D打印机的喷头结构和关键性因素。利用SolidWorks三维建模和Fluent流体有限元分析，对混色喷头进料角度优化，确定最优的混色喷头进料角度和熔融混合腔的高度。结果表明：当喷嘴口模角度β≥30°，可以减小熔融丝料的管道阻力，让丝料顺利流出，进而提高喷头的打印精度；当进料角度α=90°，3种丝料在高温熔融腔内充分混合流动，混合效果最好；当熔融混合腔高度h=3 mm，喷头内挤出压力最大，更有利于丝料的混合，提高3D打印的混色效果。通过建模仿真分析，优化了喷头的进料角度、喷嘴口模角度以及熔融混合腔最佳高度，实现了三进一出混色打印机喷头的优化。
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标题：基于ABAQUS的压力容器激光焊接应力仿真
引文格式：张志远,章健,张森.基于ABAQUS的压力容器激光焊接应力仿真[J].机电工程技术,2025,54(07):101-106.
作者：张志远；章健；张森
作者单位：安徽理工大学人工智能学院；山东航空学院航空宇航与机械学院
基金项目：教育部产学合作项目（202102362012）
关键词：压力容器；激光焊接；残余应力；应力分析评定
摘要：针对小型压力容器安全评定有缺陷的问题以及激光焊接在压力容器领域的优势，基于软件ABAQUS研究了压力容器激光焊接后的焊缝残余应力和实际工作载荷应力，提出分别对焊缝残余应力和工作载荷应力进行分析的方法，建立了压力容器有限元模型。开展筒体与封头间的激光焊接温度场与应力场及应变情况的仿真，焊接中设置10 mm/s的焊接速度和2 200 W左右的焊接功率，焊缝区的焊接温度最为合适。并对残余应力和工作载荷应力分别做线性化处理，结果发现焊缝处3条路径中薄膜应力所达到的最大值为188.89 MPa，一次应力与二次应力同时作用时的最大应力为250.87 MPa；工作载荷作用时3条路径中薄膜应力所达到的最大值为40.44 MPa，一次应力与二次应力同时作用时的最大应力为42.81 MPa。将上述数据与GB 4732对比，两种情况下的应力在线性化处理后均满足压力容器国标强度要求，安全性得到保证。
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标题：折流板的蛇形流场设计对PEM电解槽性能影响的模拟研究
引文格式：冯虎彪,李有成,刘伟,等.折流板的蛇形流场设计对PEM电解槽性能影响的模拟研究[J].机电工程技术,2025,54(07):107-111+147.
作者：冯虎彪；李有成；刘伟；苏晓辉
作者单位：西安石油大学新能源学院；西安石油大学油气田智慧能源与碳中和陕西省高校工程研究中心
基金项目：国家自然科学基金（51906202,52074220）；陕西省自然科学基金（2019JQ-814）
关键词：流场；PEM电解槽；电解电压；氧气质量分数；膜电极温度
摘要：质子交换膜（PEM）电解槽中适当的流场设计可以有效地提高反应物的传输速率，从而改善电解槽性能。本文提出了一种带挡板的蛇形流场的设计，并在Comsol Multiphysics软件中进行仿真模拟，通过与蛇形流场在相同条件下的电解槽膜电极的温度分布与流场中的氧气摩尔分数进行对比分析，并研究了挡板设计蛇形流场的几何参数对电解槽性能的影响。仿真结果表明，挡板设计性能要优于蛇形流场设计，挡板设计使得流道内氧气摩尔分数有所上升，可能是因为挡板设计增加了反应物的输送速率，在散热性能上，挡板设计要优于蛇形流场，使得整体电极板上的平均温度有所下降，还能消除部分高温点，延长电解槽使用寿命，提高电解槽稳定运行时间。同时，还探究了该流场的流道宽度与高度对电解槽性能的影响。
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标题：基于机器人和视觉技术的智能拣货系统
引文格式：冯凌云,陈锋锐,黄丹丹,等.基于机器人和视觉技术的智能拣货系统[J].机电工程技术,2025,54(07):112-118.
作者：冯凌云；陈锋锐；黄丹丹；刘汉翔；谢杭鑫；梁如兰；江雪儿；许振宇；蒋彦
作者单位：广东机电职业技术学院电气技术学院
基金项目：广东省国家级职业教育教师教学创新团队特色项目（CXTD013）；广东省教育科学规划课题（2024GXJK1127）；广东省高职教育教学改革研究与实践项目（2023JG074）
关键词：机械臂；AGV小车；机器视觉；手眼标定；即时配送商超；智能拣货系统
摘要：针对即时零售商超拣货作业中存在的招工难、人工成本高和拣货效率低等问题，提出一种基于移动机器人平台的智能拣货系统解决方案。该方案集成AGV小车、6自由度机械臂及机器视觉模块，采用LIO-SAM算法构建仓库动态地图，通过Dijkstra算法规划最优拣货路径，结合手眼标定、视觉识别技术和机器人编程实现仓库大范围区域不同货位中货物的精确拣取。多次模拟实验的结果表明，该系统拣选成功率达91.3%，定位误差控制在±3 mm范围内。相较于传统固定式分拣系统，本系统能满足商超仓库中大范围的拣货需求；相比盒马鲜生的悬挂链系统，减少了人工介入的环节；还可推广应用到医疗、制造等多领域的拣货场景，可以为相关领域技术人员提供借鉴与参考。
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标题：基于ROV的水下小型生物实时目标检测系统研究
引文格式：李明桂,周焕银,龚利文.基于ROV的水下小型生物实时目标检测系统研究[J].机电工程技术,2025,54(07):119-123.
作者：李明桂；周焕银；龚利文
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：江西省科技厅重点基金（20224ACB204022）；国家自然科学基金（62063001）
关键词：ROV平台；水下目标检测；YOLOv8算法；实时识别；水下环境监测
摘要：为解决水下小型生物及障碍物目标检测中存在的实时性和精度问题，提出了一种基于ROV平台的水下小型生物实时目标检测系统。系统结合改进的YOLOv8算法，增强小目标和低对比度背景的特征提取能力，对小目标和模糊边界的检测有显著改进。系统通过ROV平台的高清摄像头、推进器和传感器实现精准的目标检测，远程监控软件支持实时图像采集和数据监控。实验结果表明，系统在静水池和实际水域中的检测精度为74%～88%，有效识别水草、渔网、管道和暗礁等目标。与传统方法相比，所提系统在复杂水域中表现出更高的检测精度和实时性，验证了其在渔业资源监测、水下生态研究和工程作业中的应用潜力，为水下目标监测提供了高效、精准的技术支持，特别适用于渔业资源勘测和生态环境保护领域。
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标题：基于ROS的遥控水下机器人建模与仿真
引文格式：龚利文,周焕银,李明桂,等.基于ROS的遥控水下机器人建模与仿真[J].机电工程技术,2025,54(07):124-130.
作者：龚利文；周焕银；李明桂；黄佳豪
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：国家自然科学基金（62063001）；江西省科技厅重点基金（20224ACB204022）关键词：仿真建模；ROS；ROV；Gazebo；非线性PID控制
摘要：为探讨利用虚拟仿真技术进行ROV开发的方法及其在海洋作业环境中的应用潜力。考虑到在真实物理系统上进行开发和实验的高成本和风险，提出基于与ROS兼容的Gazebo环境模拟器为基础，通过仿真平台验证ROV在复杂水下环境中的运动控制效果，从而为实际应用提供理论和实验基础。选取了UUV_Simulator开源项目中的RexROV作为研究对象，并利用Gazebo模拟器构建虚拟海洋仿真环境，通过URDF文件与外部导入法在ROS建立ROV模型与仿真环境相集成。在此基础上，嵌入非线性PID控制器，以模拟ROV在复杂海洋环境中的运动控制行为。通过设置两组测试对ROV在虚拟海洋环境下的运动作业进行评估，实验结果展示了控制算法在复杂水下环境中的准确性和仿真平台在模拟机器人行为方面的可靠性。具体而言，实验表明仿真平台能够有效预测ROV的运动及其在复杂海洋环境中的行为响应，从而为真实海洋作业中的ROV行为预测和性能优化提供了理论基础和实验依据。
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标题：基于SolidWorks的某型号药自动化切药系统设计
引文格式：宁雄,冯雪,张宇,等.基于SolidWorks的某型号药自动化切药系统设计[J].机电工程技术,2025,54(07):131-136.
作者：宁雄；冯雪；张宇；白旭晶；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：切药系统；自动化；发射药；控制系统
摘要：含能材料的生产制造属于特殊工业制造范畴，涉及化学、机械学和材料学等多学科技术的融合。国内某型号药生产过程中切药工序多采用人工操作形式，存在生产效率低，人工劳动强度大、生产自动化程度不高的问题。为此，基于国内某型号药的生产要求，结合自动化生产技术、PLC控制技术等多种技术手段，提出一个基于SolidWorks平台的该型号药自动化切药系统总体设计方案，建立独立完整的自动化生产线模型，并采用模拟仿真形式研究不同切割速度对切药断面质量的影响，得出最佳切割速度为50 mm/s。分析表明，该自动化切药系统在保证其他生产工序有效衔接的前提下可实现药条的自动化、无人化生产，减少了人工的参与度，提高了产品生产的安全性和效率。研究结果可为其他型号药的自动化生产提供一种技术思路。
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标题：基于自适应滤波算法的超声波燃气表
引文格式：陈瑶,李跃忠,张玉华,等.基于自适应滤波算法的超声波燃气表[J].机电工程技术,2025,54(07):137-141.
作者：陈瑶；李跃忠；张玉华；陈佳怡；龚鹏
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计划（20212BBE53033）
关键词：超声波燃气表；自适应滤波；自适应滤波；改进卡尔曼滤波
摘要：针对超声波燃气表测量过程中可能出现的信号干扰和流量突变问题，结合加权移动平均的平滑滤波优点和步进检测的快速响应特性，提出了一种加权移动平均和步进检测相结合的自适应滤波算法。该算法通过Python实现，动态检测信号中的突变，在突变发生时快速跟踪新电平；在平稳阶段采用加权滑动平均实现平滑效果，并根据稳定时长调整平滑强度，同时约束相邻点的最大变化幅度，实现噪声抑制与突变响应间的平衡。通过和改进卡尔曼滤波算法进行对比分析，证明了自适应滤波算法在平滑效果和响应速度上的优异性。同时，为了实现高精度测时，系统采用STM32L443低功耗微控制器与TDC-GP22时间数字转换芯片，并结合优化的软件架构减少能耗。实验用钟罩式气体流量检定装置完成对超声波燃气表的性能测试，经检定结果表明，该超声波燃气表样机在0.025～4 m3/h的流量范围内，符合国家1.5级精度指标要求，验证了所提自适应滤波算法的有效性。
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标题：基于SiPM的多道谱仪设计与应用验证
引文格式：魏宇,王海涛,王仁波.基于SiPM的多道谱仪设计与应用验证[J].机电工程技术,2025,54(07):142-147.
作者：魏宇；王海涛；王仁波
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院
基金项目：江西省重大科技研发专项（20224AAC01012）；国家自然科学基金企业创新发展联合基金重点项目（U22B2077）
关键词：多道谱仪；SiPM一致性；选矿探测器；嵌入式
摘要：矿产资源是人类生产与发展的基础性资源，其合理利用对社会经济可持续发展至关重要。目前，选矿探测器普遍使用闪烁晶体与发光二极管，因灵敏度和响应速度有限，影响了低品位矿石的高效分选。为突破这一瓶颈，引入硅光电倍增管，通过软硬件协同设计，成功研制了一款基于SiPM信号的多道谱仪，探测单个信号脉宽为500 ns。该仪器由电源模块、放大整型模块和脉冲幅度分析模块组成，能谱数据通过STM32串口传输至计算机端，显示探测样本的能谱图。设计完成后，应用于选矿探测器中两组各包含16片SiPM阵列的一致性评估。使用标准源137Cs测试结果显示，各片SiPM之间存在较大的偏差，为解决这一问题，通过关键性能评估及调整SiPM的偏置电压，实施峰位一致性校正，校正后增益不一致性分别从5.48%和10.2%降到0.42%。此项工作为选矿探测器的设计与优化提供了重要的技术支持，提升了探测器的精度与稳定性。
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标题：全彩LED光电参数检测系统设计
引文格式：赵聖,李跃忠,周显恩,等.全彩LED光电参数检测系统设计[J].机电工程技术,2025,54(07):148-155.
作者：赵聖；李跃忠；周显恩；李秦豫
作者单位：东华理工大学机械与电子工程学院；江西省通讯终端产业技术研究院；湖南大学；吉安市木林森光电有限公司
基金项目：国家自然科学基金（62103142）；江西省重大科技研发专项“揭榜挂帅”项目（20213AAE02005）；江西省科技厅重点研发一般项目（20212BBE53033）
关键词：整板全彩LED；光电参数检测；高光谱成像技术；智能检测；多通道并行检测
摘要：随着LED封装行业对光电参数检测精度和效率要求的不断提升，传统的单颗LED检测方法检测速度较慢，无法满足大规模生产的需求。为此，基于高光谱成像技术和智能检测技术，设计了一种整板全彩LED光电参数检测系统，旨在提高LED光电性能的检测效率和准确性。考虑到LED灯珠的高效点亮和光电参数采集需求，系统采用基于ARM异构控制系统的高灵敏度驱动和多通道电参数测量电路，并利用高光谱技术实现单次整板全彩LED的光电参数检测。实际测试结果表明，系统在检测过程中点亮率和切割成功率分别达到99.99%和100%。与海洋光学光纤光谱仪进行对比实验后，系统在主波长和亮度测量上的偏差分别小于0.5 nm和0.2 cd/m2。此外，系统的检测速度可达到每小时312 000颗LED灯珠，验证了该方法在大规模生产中的可行性和有效性。该研究为LED光电参数的高效检测与自动化分选提供了可靠的解决方案，并推动了LED封装行业的生产效率提升。
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标题：基于Vue的管路标准件生产管理系统设计及应用
引文格式：许鹏,王明涛,黄宏.基于Vue的管路标准件生产管理系统设计及应用[J].机电工程技术,2025,54(07):156-162.
作者：许鹏；王明涛；黄宏
作者单位：中国航空制造技术研究院；数字化制造技术航空科技重点实验室
基金项目：国家自然科学基金（62133011）
关键词：管路标准件；生产管理系统；智能制造；质量追溯
摘要：管路标准件生产工艺模式存在信息孤岛、工艺标准化不足、动态响应能力弱等问题，加之传统的生产管理模式以人工为主，缺乏必要的信息化管理工具，造成了其生产过程的管控力度不高、生产数据的统计效率不高且不准确、产品的质量追溯不连续且缺乏关联性。为了解决这些问题，以管路标准件生产工艺、管理过程为研究对象，通过结构化、模型化等方法，设计并开发了一套生产管理系统。该系统基于工业互联网架构，以Vue为主要的前台开发技术，构建了涵盖生产计划调度、过程管控、质量追溯、库存管理、流程审批、设备状态监控等核心功能的信息化管理平台。实际应用表明，该系统缩短了企业订单交付周期，降低了生产成本，提升了整体产品合格率，实现了整个生产过程的信息化管控、生产数据的自动化实时统计、生产过程的自动实时追溯。同时，该系统作为典型的变批量生产模式信息化管理系统，在行业内部有极强的推广应用价值，也可以为同类制造企业的智能化升级提供可复用的解决方案。
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标题：基于数字化技术的智能按摩椅新型机芯机构设计和性能分析
引文格式：吕守熙,陈荣敏,张杰顺,等.基于数字化技术的智能按摩椅新型机芯机构设计和性能分析[J].机电工程技术,2025,54(07):163-167.
作者：吕守熙；陈荣敏；张杰顺；陈智勇；刘俊贤；汪健；李明林
作者单位：福建荣耀健康科技有限公司产品研究院；福州大学机械工程及自动化学院
基金项目：福建省科技计划区域发展项目（2023H4029）
关键词：智能按摩椅；5D机芯；动力学；力学特性；刚柔耦合
摘要：智能按摩椅是一种集机械、电子、控制和传感技术于一体的新型机电一体化产品，广泛应用于医疗保健和体育康复等领域。针对市场上现有按摩椅机芯在功能性和适应性方面的不足，采用数字化设计方法开发了一种新型多功能5D按摩椅机芯。该机芯能够实现揉捏、敲打、振动、指压以及复合手法，解决了常见按摩椅机芯按摩手法单一的问题。通过顶出机构设计，有望克服不同人群的体型差异，提高机芯的适应性水平。介绍了新型按摩机芯的设计理念和结构，并通过多刚体动力学和刚柔耦合动力学仿真分析，对机芯的运动学特性和动力学特性进行了研究。结果表明，新型按摩机芯在实现多种按摩手法的同时，具备较好的运动平稳性和柔顺性，能够有效提升用户的按摩体验。本研究为智能按摩椅的进一步发展提供了理论基础和技术支持。
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标题：基于WPS表格二次开发的钢铁业机器人数据统计方法
引文格式：丁烨,吴瑞珉,杨赛丹.基于WPS表格二次开发的钢铁业机器人数据统计方法[J].机电工程技术,2025,54(07):168-172.
作者：丁烨；吴瑞珉；杨赛丹
作者单位：宝山钢铁股份有限公司；
关键词：机器人；二次开发；数据统计；钢铁业
摘要：针对传统数据统计中存在的效率低下、规范性欠缺以及耗时费力等问题，结合钢铁业机器人数据统计两个阶段的需求特征，提出一种基于WPS表格二次开发的钢铁业机器人数据统计方法。分别对机器人数据统计收集及数据统计分析两个阶段开展了功能需求分析和方案设计，利用兼容性能好的VBA宏技术，通过二次开发重点解决了钢铁业机器人数据收集阶段的应用作业类型的多层级数据多选问题，并实现了应用作业大类和小类数据的自动分列。基于Python编程技术，进一步构建了钢铁业机器人数据统计分析平台，实现了机器人数据的一键分析和直观可视化呈现，为后续钢铁业机器人的全生命周期管理提供了可靠的基础。应用结果表明，通过两种编程语言的结合应用，钢铁业机器人数据统计的整体效率得到了显著提升。
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标题：基于强化学习的直流微电网二次电压控制策略
引文格式：徐有杰,李辉.基于强化学习的直流微电网二次电压控制策略[J].机电工程技术,2025,54(07):173-178.
作者：徐有杰；李辉
作者单位：上海电力大学自动化工程学院
基金项目：上海市科委重点项目（20dz1206100）
关键词：直流微电网；强化学习；Q学习；分层控制；二次控制
摘要：针对直流微电网分层控制中因下垂控制所造成的直流母线电压跌落问题，提出一种基于Q-learning强化学习算法的电压二次控制策略。Q-learning强化学习算法的电压二次控制策略通过在一次控制环的基础上，对二次控制环重新进行设计，恢复直流母线电压跌落，保证直流微电网系统的稳定运行。其中强化学习二次控制中的智能体Agent以减小直流母线电压偏差为目的，通过选择合适的状态输入和动作输出以及相应的奖励函数，利用贝尔曼最优性方程不断地更新Q-learning算法中的Q值表，以此通过智能体生成最优的动作策略实现二次控制目标。基于Q-learning强化学习算法的电压二次控制策略相比于传统的二次控制策略来说能够更好地应对系统模型和系统参数的不确定性。最后，通过MATLAB/Simulink仿真和RTBOX半实物仿真平台验证了该策略的有效性，直流母线电压因为一次控制所导致的3 V电压跌落值通过强化学习二次控制策略成功地恢复到了220 V的直流母线电压参考值。
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标题：基于单移相控制的双有源桥输出电容纹波电流分析
引文格式：吴连贵,周帅,张小勇,等.基于单移相控制的双有源桥输出电容纹波电流分析[J].机电工程技术,2025,54(07):179-183+189.
作者：吴连贵；周帅；张小勇；刘呈宏；杨泽凌；廖壬彪
作者单位：株洲中车时代电气股份有限公司
基金项目：国家重点研发计划项目（YS2023YFB4300069）
关键词：双有源桥；单移相控制；电容电流
摘要：基于单移相控制（Single Phase Shift, SPS）的双有源全桥（Dual Active Bridge, DAB）变换器在工业领域中应用广泛。然而当输入、输出电压不匹配时，存在输出电容纹波电流过大的问题，其输出电容所能承受的纹波电流与DAB输入、输出电压的范围有很大关系。首先介绍了基于SPS控制的DAB工作原理，详细分析了DAB变换器的模态，推导了DAB各模态下电感电流、副边H桥输出电流的数学表达式以及DAB功率传输模型。其次提出了DAB输出电流利用率的概念，推导了输出电容纹波电流与输出电流利用率、电压传输比以及各电路参数的数学关系，从数学理论上揭示了输入、输出电压不匹配时，输出电容纹波电流过大的原因，为DAB电路的电容以及宽电压输出的设计提供了理论支撑；然后基于实际设计的电容纹波电流的允许范围，推导了DAB输出电压范围的数学公式；最后通过仿真和试验验证了理论分析的正确性。
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标题：基于二阶RC建模的锂电池等效电路模型参数辨识
引文格式：淳金川,王龙,周敏,等.基于二阶RC建模的锂电池等效电路模型参数辨识[J].机电工程技术,2025,54(07):184-189.
作者：淳金川；王龙；周敏；谢灿；王璐
作者单位：中国人民解放军32272部队21分队
关键词：等效模型；递推最小二乘法；辨识参数；仿真
摘要：为了更好地评估电池的性能和寿命，首先建立了锂电池电池等效模型，通过建立适当的电路模型，可以更好地理解锂电池的动态特性和电化学特性，从而更好地设计和控制电池系统。采用递推最小二乘法对模型参数进行辨识。通过参数辨识，可以获得锂电池的电化学特性和扩散特性等参数，进一步评估与优化电池系统的性能和寿命。为了验证所建立的模型和参数辨识结果的正确性，利用MATLAB/Simulink仿真软件搭建电池的仿真模型，在建立好电池的仿真模型之后，将实测的电压值输入到仿真模型中进行仿真，将仿真电压值与实测电压值进行对比验证模型的准确性。实验结果表明，该方法能够为锂离子电池的管理和控制提供一种理论支撑，为其应用提供更为准确和可靠的支持。