本期導(dǎo)讀

方法與技術(shù)

1.一種用于恢復(fù)武器裝備可操作性的備件數(shù)量測算方法

關(guān)鍵詞：戰(zhàn)損修復(fù)；備件管理；計(jì)算方法 P1～3，18

戰(zhàn)時(shí)裝備管理與備件庫建設(shè)對于戰(zhàn)斗力保持具有重要的作用，《一種用于恢復(fù)武器裝備可操作性的備件數(shù)量測算方法》一文介紹一種用于計(jì)算消除武器系統(tǒng)作戰(zhàn)損傷和可操作性恢復(fù)所需備件數(shù)量的方法，該方法以備件成本最小化和損傷修復(fù)的及時(shí)性為目標(biāo)。優(yōu)化任務(wù)的數(shù)學(xué)形式化、基本計(jì)算比例、備件庫存計(jì)算的階段和順序等計(jì)算優(yōu)化方案可以確保武器系統(tǒng)發(fā)生戰(zhàn)損時(shí)能夠及時(shí)消除損傷并恢復(fù)可操作性。在計(jì)算備件充分性方面，建立了計(jì)算充分性概率的數(shù)學(xué)模型。通過這個(gè)模型，可以評估備件的充分性，從而確保武器系統(tǒng)的戰(zhàn)損消除和可操作性恢復(fù)。為提升武器系統(tǒng)的可靠性和可用性，同時(shí)降低備件成本和維護(hù)成本提供了解決方案。

2.鯨魚算法優(yōu)化VMD-CNN 在滾動軸承故障診斷中的應(yīng)用

關(guān)鍵詞：鯨魚算法；滾動軸承；故障診斷 P4～6

滾動軸承一旦發(fā)生故障輕則設(shè)備產(chǎn)生異常振動與噪聲，重則設(shè)備損壞乃至發(fā)生重大災(zāi)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(yōu)化VMD-CNN 在滾動軸承故障診斷中的應(yīng)用》一文提出基于鯨魚算法（Whale Optimization Algorithm，WOA）優(yōu)化變分模態(tài)分解（Variational Mode Decomposition，VMD）與卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（Convolution Neural Network，CNN）相結(jié)合的故障診斷方法。首先，使用鯨魚優(yōu)化算法對VMD 超參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)，找到VMD 最優(yōu)的分解層數(shù)與懲罰因子，并利用優(yōu)化后的VMD 對軸承原始信號進(jìn)行分解。其次，用連續(xù)小波變換將分解得到的一維本征模態(tài)信號轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的二維時(shí)頻圖。最后，將二維時(shí)頻圖作為二維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，并對其輸入的時(shí)頻圖進(jìn)行深層特征提取與模式識別。實(shí)驗(yàn)表明，所提出的方法能高效提取故障特征，準(zhǔn)確率高達(dá)99.78%。

3.噴氣織機(jī)輔助噴嘴的氣流場仿真

關(guān)鍵詞：噴氣織機(jī)；輔助噴嘴；氣流場仿真 P7～9,36

輔助噴嘴是噴氣織機(jī)引緯系統(tǒng)中的關(guān)鍵零部件，《噴氣織機(jī)輔助噴嘴的氣流場仿真》一文基于Fluent 進(jìn)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(jié)構(gòu)模型，通過Fluent 軟件對不同類型輔助噴嘴的氣流場進(jìn)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(biāo)K 進(jìn)行仿真量化評價(jià)。仿真結(jié)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(biāo)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(guī)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(jī)無傳感器控制

關(guān)鍵詞：滑模觀測器；永磁同步電機(jī)；無傳感器控制 P10～13

永磁同步電機(jī)因具有功率密度高和動態(tài)響應(yīng)速度快等諸多優(yōu)點(diǎn)，在交流伺服傳動領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢。但永磁同步電機(jī)傳統(tǒng)的機(jī)械式傳感器成本高、體積大，限制了永磁同步電機(jī)的應(yīng)用?！痘诨Ｓ^測器的永磁同步電機(jī)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(jī)無傳感器控制方法。首先，建立永磁同步電機(jī)在兩相同步旋轉(zhuǎn)正交坐標(biāo)系上的動態(tài)模型，并以此進(jìn)行無傳感器控制研究；其次，基于李雅普諾夫穩(wěn)定性理論分析并設(shè)計(jì)了滑模觀測器；然后，引入一個(gè)低通濾波器削弱滑?？刂乒逃械亩墩瘢玫接行щ妱觿?，基于反正切函數(shù)對其帶來的相位延遲進(jìn)行補(bǔ)償，提取位置信息；最后，通過仿真驗(yàn)證永磁同步電機(jī)無傳感器控制方法對角速度和轉(zhuǎn)子位置估計(jì)的有效性和魯棒性。

5.航空活塞發(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的瞬態(tài)動力學(xué)特性研究

關(guān)鍵詞：航空活塞發(fā)動機(jī)；曲柄連桿機(jī)構(gòu)；瞬態(tài)動力學(xué) P14～18

航空活塞發(fā)動機(jī)工作時(shí)，曲柄連桿機(jī)構(gòu)中的關(guān)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(fā)動機(jī)曲柄連桿機(jī)構(gòu)的瞬態(tài)動力學(xué)特性研究》一文選取通用航空領(lǐng)域常用的萊康明水平對置四缸航空活塞發(fā)動機(jī)作為研究對象，利用SolidWorks、ANSYS Workbench 軟件進(jìn)行三維建模以及有限元分析。通過模擬發(fā)動機(jī)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(zhuǎn)速下對活塞、連桿和曲軸關(guān)鍵部件的等效應(yīng)力和應(yīng)變進(jìn)行研究，研究結(jié)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(yōu)化曲拐機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及提升其在高負(fù)荷工況下的可靠性和耐久性，提供了重要的理論依據(jù)。

管理與人才培養(yǎng)

6.新工科背景下增材制造技術(shù)課程的教學(xué)探索與實(shí)踐

關(guān)鍵詞：增材制造技術(shù)；教學(xué)方法；新工科P67～69

隨著我國向制造強(qiáng)國加速轉(zhuǎn)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(yè)人才的培養(yǎng)提出了新要求?！缎鹿た票尘跋略霾闹圃旒夹g(shù)課程的教學(xué)探索與實(shí)踐》一文提出了增材制造技術(shù)課程五步教學(xué)方式，包括課堂教學(xué)、行業(yè)專家講座、實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)、3D 打印實(shí)踐和結(jié)果分析總結(jié)。文章介紹的增材制造技術(shù)課程教學(xué)中的授課思路和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為新工科教學(xué)改革實(shí)踐提供有益參考。

7.應(yīng)用TRIZ 創(chuàng)新原理進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)多樣化求解的研究與實(shí)踐

關(guān)鍵詞：TRIZ 創(chuàng)新原理；畢業(yè)設(shè)計(jì)；多樣化求解 P74～77

畢業(yè)設(shè)計(jì)是人才培養(yǎng)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，《應(yīng)用TRIZ 創(chuàng)新原理進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)多樣化求解的研究與實(shí)踐》一文提出在畢業(yè)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)以TRIZ 創(chuàng)新原理作為基礎(chǔ)構(gòu)建多樣化求解的思路，并簡化了TRIZ 創(chuàng)新原理應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)流程，使用這種簡化方法為學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)中使用創(chuàng)新原理鋪設(shè)了平緩的階梯，更能夠發(fā)揮TRIZ 的導(dǎo)向與指引作用，進(jìn)一步推動概念方案的形成。實(shí)踐結(jié)果表明，應(yīng)用TRIZ 創(chuàng)新理論形成的多樣化求解方案提升了畢業(yè)設(shè)計(jì)的作品完成質(zhì)量，同時(shí)促進(jìn)了學(xué)生更全面的理解和掌握學(xué)科知識，具有一定的現(xiàn)實(shí)意義與推廣價(jià)值。

新產(chǎn)品

8.敞車散料耙平機(jī)研制

關(guān)鍵詞：敞車；散料耙平機(jī)；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(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢茫舫ㄜ囍械纳⒘戏植疾缓侠?、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(qiáng)度大，工作效率低?！冻ㄜ嚿⒘习移綑C(jī)研制》一文研制了一種礦石敞車散料耙平機(jī)，該設(shè)備包括動力機(jī)車、底座、立柱、主橫梁、行走小車橫梁、立柱轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)、刮板器、耙板、液壓站總成和控制系統(tǒng)。試驗(yàn)研究表明，該耙平機(jī)能實(shí)現(xiàn)自動、安全、可靠、高效的礦石敞車散料耙平作業(yè)，敞車不偏載，減輕了工人勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。