本期导读

方法与技术

1.一种用于恢复武器装备可操作性的备件数量测算方法

关键词：战损修复；备件管理；计算方法 P1～3，18

战时装备管理与备件库建设对于战斗力保持具有重要的作用，《一种用于恢复武器装备可操作性的备件数量测算方法》一文介绍一种用于计算消除武器系统作战损伤和可操作性恢复所需备件数量的方法，该方法以备件成本最小化和损伤修复的及时性为目标。优化任务的数学形式化、基本计算比例、备件库存计算的阶段和顺序等计算优化方案可以确保武器系统发生战损时能够及时消除损伤并恢复可操作性。在计算备件充分性方面，建立了计算充分性概率的数学模型。通过这个模型，可以评估备件的充分性，从而确保武器系统的战损消除和可操作性恢复。为提升武器系统的可靠性和可用性，同时降低备件成本和维护成本提供了解决方案。

2.鲸鱼算法优化VMD-CNN 在滚动轴承故障诊断中的应用

关键词：鲸鱼算法；滚动轴承；故障诊断 P4～6

滚动轴承一旦发生故障轻则设备产生异常振动与噪声，重则设备损坏乃至发生重大灾难性事故，轴承故障诊断具有极为重要的意义。《鲸鱼算法优化VMD-CNN 在滚动轴承故障诊断中的应用》一文提出基于鲸鱼算法（Whale Optimization Algorithm，WOA）优化变分模态分解（Variational Mode Decomposition，VMD）与卷积神经网络（Convolution Neural Network，CNN）相结合的故障诊断方法。首先，使用鲸鱼优化算法对VMD 超参数进行寻优，找到VMD 最优的分解层数与惩罚因子，并利用优化后的VMD 对轴承原始信号进行分解。其次，用连续小波变换将分解得到的一维本征模态信号转化为相应的二维时频图。最后，将二维时频图作为二维卷积神经网络的输入，并对其输入的时频图进行深层特征提取与模式识别。实验表明，所提出的方法能高效提取故障特征，准确率高达99.78%。

3.喷气织机辅助喷嘴的气流场仿真

关键词：喷气织机；辅助喷嘴；气流场仿真 P7～9,36

辅助喷嘴是喷气织机引纬系统中的关键零部件，《喷气织机辅助喷嘴的气流场仿真》一文基于Fluent 进行辅助喷嘴气流场仿真，分析不同型号辅助喷嘴的性能。通过Solidworks 建立不同喷孔分布辅助喷嘴的结构模型，通过Fluent 软件对不同类型辅助喷嘴的气流场进行仿真，对3 种不同的喷孔排布的辅助喷嘴的最大出口速度、耗气量、射流中心线上的速度衰减及综合指标K 进行仿真量化评价。仿真结果表明：三种类型辅助喷嘴的耗气量基本相同，2KB2 型辅助喷嘴的最大出口速度为431.5m/s 相比于2KA2 型提高了1.26%；2KB2 的综合指标K 值较2KA2 和2KC2 型分别提升了7.31%和2.27%，因此2KB2 型辅助喷嘴具有较好的性能；不规则圆孔的孔口形式相较于等大圆孔可以提升辅助喷嘴的性能。

4.基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制

关键词：滑模观测器；永磁同步电机；无传感器控制 P10～13

永磁同步电机因具有功率密度高和动态响应速度快等诸多优点，在交流伺服传动领域具有明显的优势。但永磁同步电机传统的机械式传感器成本高、体积大，限制了永磁同步电机的应用。《基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制》一文介绍一种基于滑模观测器的永磁同步电机无传感器控制方法。首先，建立永磁同步电机在两相同步旋转正交坐标系上的动态模型，并以此进行无传感器控制研究；其次，基于李雅普诺夫稳定性理论分析并设计了滑模观测器；然后，引入一个低通滤波器削弱滑模控制固有的抖振，得到有效电动势，基于反正切函数对其带来的相位延迟进行补偿，提取位置信息；最后，通过仿真验证永磁同步电机无传感器控制方法对角速度和转子位置估计的有效性和鲁棒性。

5.航空活塞发动机曲柄连杆机构的瞬态动力学特性研究

关键词：航空活塞发动机；曲柄连杆机构；瞬态动力学 P14～18

航空活塞发动机工作时，曲柄连杆机构中的关键零部件如：活塞、连杆和曲轴，承受着高频率的周期性动载荷。《航空活塞发动机曲柄连杆机构的瞬态动力学特性研究》一文选取通用航空领域常用的莱康明水平对置四缸航空活塞发动机作为研究对象，利用SolidWorks、ANSYS Workbench 软件进行三维建模以及有限元分析。通过模拟发动机在起飞、巡航和降落阶段的工作条件，分别在2700、2400 和1600 r/min 的转速下对活塞、连杆和曲轴关键部件的等效应力和应变进行研究，研究结果揭示在起飞阶段，活塞、连杆和曲轴受到了更大的力和变形，为优化曲拐机构设计及提升其在高负荷工况下的可靠性和耐久性，提供了重要的理论依据。

管理与人才培养

6.新工科背景下增材制造技术课程的教学探索与实践

关键词：增材制造技术；教学方法；新工科P67～69

随着我国向制造强国加速转变，对增材制造人才的需求急剧增加，也对新工科背景下高校增材制造专业人才的培养提出了新要求。《新工科背景下增材制造技术课程的教学探索与实践》一文提出了增材制造技术课程五步教学方式，包括课堂教学、行业专家讲座、实验室培训、3D 打印实践和结果分析总结。文章介绍的增材制造技术课程教学中的授课思路和实验实践经验，为新工科教学改革实践提供有益参考。

7.应用TRIZ 创新原理进行毕业设计多样化求解的研究与实践

关键词：TRIZ 创新原理；毕业设计；多样化求解 P74～77

毕业设计是人才培养过程中的关键环节，《应用TRIZ 创新原理进行毕业设计多样化求解的研究与实践》一文提出在毕业设计环节以TRIZ 创新原理作为基础构建多样化求解的思路，并简化了TRIZ 创新原理应用的标准流程，使用这种简化方法为学生在毕业设计中使用创新原理铺设了平缓的阶梯，更能够发挥TRIZ 的导向与指引作用，进一步推动概念方案的形成。实践结果表明，应用TRIZ 创新理论形成的多样化求解方案提升了毕业设计的作品完成质量，同时促进了学生更全面的理解和掌握学科知识，具有一定的现实意义与推广价值。

新产品

8.敞车散料耙平机研制

关键词：敞车；散料耙平机；研制 P104～107

矿山、采石场等场所需要通过敞车将矿石等散料运输到指定位置，若敞车中的散料分布不合理、偏载等，将可能引起安全事故。但是目前敞车散料普遍采用人工耙平，劳动强度大，工作效率低。《敞车散料耙平机研制》一文研制了一种矿石敞车散料耙平机，该设备包括动力机车、底座、立柱、主横梁、行走小车横梁、立柱转动机构、旋转机构、刮板器、耙板、液压站总成和控制系统。试验研究表明，该耙平机能实现自动、安全、可靠、高效的矿石敞车散料耙平作业，敞车不偏载，减轻了工人劳动强度，提高了工作效率。