本期導讀

方法與技術

1.一種用于恢復武器裝備可操作性的備件數量測算方法

關鍵詞：戰損修復；備件管理；計算方法 P1～3，18

戰時裝備管理與備件庫建設對于戰斗力保持具有重要的作用，《一種用于恢復武器裝備可操作性的備件數量測算方法》一文介紹一種用于計算消除武器系統作戰損傷和可操作性恢復所需備件數量的方法，該方法以備件成本最小化和損傷修復的及時性為目標。優化任務的數學形式化、基本計算比例、備件庫存計算的階段和順序等計算優化方案可以確保武器系統發生戰損時能夠及時消除損傷并恢復可操作性。在計算備件充分性方面，建立了計算充分性概率的數學模型。通過這個模型，可以評估備件的充分性，從而確保武器系統的戰損消除和可操作性恢復。為提升武器系統的可靠性和可用性，同時降低備件成本和維護成本提供了解決方案。

2.鯨魚算法優化VMD-CNN 在滾動軸承故障診斷中的應用

關鍵詞：鯨魚算法；滾動軸承；故障診斷 P4～6

滾動軸承一旦發生故障輕則設備產生異常振動與噪聲，重則設備損壞乃至發生重大災難性事故，軸承故障診斷具有極為重要的意義?！饿L魚算法優化VMD-CNN 在滾動軸承故障診斷中的應用》一文提出基于鯨魚算法（Whale Optimization Algorithm，WOA）優化變分模態分解（Variational Mode Decomposition，VMD）與卷積神經網絡（Convolution Neural Network，CNN）相結合的故障診斷方法。首先，使用鯨魚優化算法對VMD 超參數進行尋優，找到VMD 最優的分解層數與懲罰因子，并利用優化后的VMD 對軸承原始信號進行分解。其次，用連續小波變換將分解得到的一維本征模態信號轉化為相應的二維時頻圖。最后，將二維時頻圖作為二維卷積神經網絡的輸入，并對其輸入的時頻圖進行深層特征提取與模式識別。實驗表明，所提出的方法能高效提取故障特征，準確率高達99.78%。

3.噴氣織機輔助噴嘴的氣流場仿真

關鍵詞：噴氣織機；輔助噴嘴；氣流場仿真 P7～9,36

輔助噴嘴是噴氣織機引緯系統中的關鍵零部件，《噴氣織機輔助噴嘴的氣流場仿真》一文基于Fluent 進行輔助噴嘴氣流場仿真，分析不同型號輔助噴嘴的性能。通過Solidworks 建立不同噴孔分布輔助噴嘴的結構模型，通過Fluent 軟件對不同類型輔助噴嘴的氣流場進行仿真，對3 種不同的噴孔排布的輔助噴嘴的最大出口速度、耗氣量、射流中心線上的速度衰減及綜合指標K 進行仿真量化評價。仿真結果表明：三種類型輔助噴嘴的耗氣量基本相同，2KB2 型輔助噴嘴的最大出口速度為431.5m/s 相比于2KA2 型提高了1.26%；2KB2 的綜合指標K 值較2KA2 和2KC2 型分別提升了7.31%和2.27%，因此2KB2 型輔助噴嘴具有較好的性能；不規則圓孔的孔口形式相較于等大圓孔可以提升輔助噴嘴的性能。

4.基于滑模觀測器的永磁同步電機無傳感器控制

關鍵詞：滑模觀測器；永磁同步電機；無傳感器控制 P10～13

永磁同步電機因具有功率密度高和動態響應速度快等諸多優點，在交流伺服傳動領域具有明顯的優勢。但永磁同步電機傳統的機械式傳感器成本高、體積大，限制了永磁同步電機的應用?！痘诨Ｓ^測器的永磁同步電機無傳感器控制》一文介紹一種基于滑模觀測器的永磁同步電機無傳感器控制方法。首先，建立永磁同步電機在兩相同步旋轉正交坐標系上的動態模型，并以此進行無傳感器控制研究；其次，基于李雅普諾夫穩定性理論分析并設計了滑模觀測器；然后，引入一個低通濾波器削弱滑?？刂乒逃械亩墩?，得到有效電動勢，基于反正切函數對其帶來的相位延遲進行補償，提取位置信息；最后，通過仿真驗證永磁同步電機無傳感器控制方法對角速度和轉子位置估計的有效性和魯棒性。

5.航空活塞發動機曲柄連桿機構的瞬態動力學特性研究

關鍵詞：航空活塞發動機；曲柄連桿機構；瞬態動力學 P14～18

航空活塞發動機工作時，曲柄連桿機構中的關鍵零部件如：活塞、連桿和曲軸，承受著高頻率的周期性動載荷?！逗娇栈钊l動機曲柄連桿機構的瞬態動力學特性研究》一文選取通用航空領域常用的萊康明水平對置四缸航空活塞發動機作為研究對象，利用SolidWorks、ANSYS Workbench 軟件進行三維建模以及有限元分析。通過模擬發動機在起飛、巡航和降落階段的工作條件，分別在2700、2400 和1600 r/min 的轉速下對活塞、連桿和曲軸關鍵部件的等效應力和應變進行研究，研究結果揭示在起飛階段，活塞、連桿和曲軸受到了更大的力和變形，為優化曲拐機構設計及提升其在高負荷工況下的可靠性和耐久性，提供了重要的理論依據。

管理與人才培養

6.新工科背景下增材制造技術課程的教學探索與實踐

關鍵詞：增材制造技術；教學方法；新工科P67～69

隨著我國向制造強國加速轉變，對增材制造人才的需求急劇增加，也對新工科背景下高校增材制造專業人才的培養提出了新要求?！缎鹿た票尘跋略霾闹圃旒夹g課程的教學探索與實踐》一文提出了增材制造技術課程五步教學方式，包括課堂教學、行業專家講座、實驗室培訓、3D 打印實踐和結果分析總結。文章介紹的增材制造技術課程教學中的授課思路和實驗實踐經驗，為新工科教學改革實踐提供有益參考。

7.應用TRIZ 創新原理進行畢業設計多樣化求解的研究與實踐

關鍵詞：TRIZ 創新原理；畢業設計；多樣化求解 P74～77

畢業設計是人才培養過程中的關鍵環節，《應用TRIZ 創新原理進行畢業設計多樣化求解的研究與實踐》一文提出在畢業設計環節以TRIZ 創新原理作為基礎構建多樣化求解的思路，并簡化了TRIZ 創新原理應用的標準流程，使用這種簡化方法為學生在畢業設計中使用創新原理鋪設了平緩的階梯，更能夠發揮TRIZ 的導向與指引作用，進一步推動概念方案的形成。實踐結果表明，應用TRIZ 創新理論形成的多樣化求解方案提升了畢業設計的作品完成質量，同時促進了學生更全面的理解和掌握學科知識，具有一定的現實意義與推廣價值。

新產品

8.敞車散料耙平機研制

關鍵詞：敞車；散料耙平機；研制 P104～107

礦山、采石場等場所需要通過敞車將礦石等散料運輸到指定位置，若敞車中的散料分布不合理、偏載等，將可能引起安全事故。但是目前敞車散料普遍采用人工耙平，勞動強度大，工作效率低?！冻ㄜ嚿⒘习移綑C研制》一文研制了一種礦石敞車散料耙平機，該設備包括動力機車、底座、立柱、主橫梁、行走小車橫梁、立柱轉動機構、旋轉機構、刮板器、耙板、液壓站總成和控制系統。試驗研究表明，該耙平機能實現自動、安全、可靠、高效的礦石敞車散料耙平作業，敞車不偏載，減輕了工人勞動強度，提高了工作效率。