- 霍延霓;张周强;
本研究致力于桥式起重机主梁的轻量化设计，通过参数化建模与响应面法（response surface method, RSM）构建了主梁的多目标优化框架，该框架以减轻主梁质量并同时保持其承载能力和使用寿命为目标。文中建立的数学模型整合了设计变量、约束条件和优化目标，通过系统化方法探索解决方案。采用数值优化技术进行深入计算，分析表明，优化方案实现了主梁质量比原设计减少19.04%的目标，有效减少了材料使用并降低了能耗，同时提升了操作效率。本研究为起重机主梁设计提供了新方法，展示了结构优化在工程结构轻量化中的潜力，为工程领域向更高效、经济、环保的方向发展提供了参考。
2026年01期 v.37 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 824K] [下载次数：285 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] - 詹德豪;李益民;蔡万然;何哲宇;
本文采用理论计算和有限元仿真的方法，设计出一款频率达到（45±3）kHz的超声洁牙压电换能器，其通过提高频率、降低振幅的方式来提高洁牙效率和使用舒适性。该超声换能器结构为夹心式，压电陶瓷晶片使用PZT8型。基于频率方程设计出超声洁牙换能器的结构尺寸，用NX软件进行三维建模，并用Workbench进行模态分析和谐响应分析，以优化换能器尺寸。按优化尺寸机加工零件并精确组装成换能器实物，最后再用阻抗分析仪对其进行测量分析。结果表明，实测谐振频率为43 189 Hz，与简化模型的仿真结果相近，误差在加工与装配的允许误差范围内。该结果验证了本文设计思路的可行性与合理性，可为洁牙换能器的工作模式选择与结构优化设计提供参考。
2026年01期 v.37 8-13+20页 [查看摘要][在线阅读][下载 880K] [下载次数：83 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：4 ] |[网刊下载次数：0 ] - 黄惠星;李一琦;黄凤英;贾丽刚;
针对某开发车型膝部内侧副韧带（medial collateral ligament, MCL）的动态延伸量不满足《汽车对行人的碰撞保护》（GB/T 24550—2009）法规要求的问题，为提升其行人腿部保护性能，开展了车型前端结构优化分析。在确保现有车型零部件不变更的前提下，通过增加小腿下支撑梁及前保加强支架的优化方案，建立了小腿与轿车前部碰撞有限元模型，并利用LS-DYNA仿真求解，表明优化后的结构能满足法规要求。最后，用实车进行试验，验证了该优化方案的有效性。
2026年01期 v.37 14-20页 [查看摘要][在线阅读][下载 963K] [下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] - 蒋铁雷;傅爱军;王朋;朱凯凯;王显赫;
驱动桥作为传动系统的主要总成，是汽车底盘总成的重要部件之一，其在车架和车轮之间传递各个方向的力和力矩，对汽车的稳定性、动力性、承载能力等性能起着关键作用。为提高整车的承载能力、舒适性和使用寿命等性能，根据驱动桥相关标准和设计要求对某汽车驱动桥进行有限元仿真分析。首先，利用UG建立驱动桥壳三维模型；其次，利用Hypermesh对其进行网格划分并设置边界条件；最后，利用OptiStruct进行求解分析。结果表明，施加2.5G满载轴荷时，其最大应力超过材料屈服极限，不满足强度要求。通过增大驱动桥壳厚度并重新分析桥壳强度，结果表明，改进后的桥壳强度满足其设计要求；同时对1G工况下的刚度及模态性能进行分析，结果显示各性能指标均满足要求。因此，改进之后的驱动桥壳能够同时满足强度、刚度和模态性能要求。
2026年01期 v.37 21-26页 [查看摘要][在线阅读][下载 897K] [下载次数：1211 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] - 李千帆;张彦会;谢鹏鹏;丁子扬;
针对雨天场景下主流算法对行人检测精度低的问题，本文在YOLOv8算法的基础上提出了一种雨天行人检测算法Ra-LOYO。首先，构建一个真实雨天的行人数据集，用于训练、测试和验证算法鲁棒性；其次，在主干网络中结合StarNet算法构建了特征提取模块，使网络在复杂场景下能提取更多的特征信息；最后，在颈部网络中使用双向特征金字塔网络（bidirectional feature pyramid network, BiFPN）作为框架，在此基础上增加了小目标检测头，并采用全局到局部融合模块（global to local spatial aggregation, GLSA）与主干网络连接，使不同尺寸、局部和全局特征得到有效融合，提高对行人的感知能力。实验结果表明，本文所提出的Ra-YOLO算法在测试集上的mAP50为78.8%,mAP50∶95为43.4%，较基准算法分别提升了9.6%、9.9%，模型大小仅有6.89 MB，实现了模型轻量化的目标。
2026年01期 v.37 27-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 935K] [下载次数：1490 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] - 罗建斌;陈贵光;李铭森;许松;张海国;蓝于凯;贾宗法;
随着汽车技术的不断进步，提高能量回收效率、降低整体能源消耗和排放对实现可持续发展具有重要意义。将能量回收装置与汽车队列进行组合，以达到在队列行驶过程中实现能量回收、节能减排和推动绿色交通发展的目的。选用垂直轴风力机与汽车队列相结合的方式，探索在具有能量回收装置的条件下，三车均匀间距对队列行驶的汽车气动特性影响以及能量回收特性。首先，在队列行驶的三车车顶安装风力机，建立风力机的几何模型并确定仿真策略；其次，通过数值模拟仿真获得汽车队列行驶的空气动力特性，分析汽车以及3台风力机附近的流场分布特点；最后，通过分析风力机的功率，得到回收能量占阻力消耗能量的比例。仿真结果表明，风力机对前车阻力系数影响最大，在车间距与车长比值为1.50时前车阻力系数达到最大值；中间车和尾车阻力系数均上升，但一直未超过单车阻力系数；随着车间距的增加，前车升力系数不断下降，中间车和尾车升力系数则不断上升。3台风力机最大功率分别为549.79、387.05、164.65 W，回收的能量分别占汽车阻力消耗能量的5.94%、9.06%、3.00%，达到了降低整车能耗和回收能量的目的。
2026年01期 v.37 35-42+49页 [查看摘要][在线阅读][下载 1591K] [下载次数：61 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] - 郭振宇;王玉江;黄迪高;陈守义;韦小才;
为研究定置状态下电池包振动特性受电动挖掘机各激励源的影响，建立包含电动机、柱塞泵、工作装置、回转平台及电池包等部件的电动挖掘机整机动力学模型。对电动挖掘机3种外部激励特性（电动机激励、柱塞泵压力脉动激励和工作装置冲击激励）进行分析，探讨外激励对电动挖掘机电池包振动性能的影响，揭示电动机、柱塞泵压力脉动及工作装置冲击激励对电池包振动特性的耦合作用机理，并通过试验验证相关结论。研究显示：在电动挖掘机的定置状态下，不同工况下的激励对电池包振动的影响有所不同。在定置怠速工况下，电动机工作、工作装置和柱塞泵不工作，此时电动挖掘机运行过程中产生的激励频率较低，振幅较小，对电池包的振动影响相对较小；在回转及工作工况下，电动机、柱塞泵和工作装置同时工作，此时电动挖掘机运行过程中产生的激励频率较高，振幅较大，三者产生耦合激励，对电池包的振动影响相对较大。
2026年01期 v.37 43-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 687K] [下载次数：123 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ]
- 鲁旭尧;黄永捷;刘瑞琪;韦承斌;赵永龙;刘传柱;
控制器局域网（controller area network, CAN）总线在通信网络中具有重要作用，保障CAN总线稳定可靠运行至关重要。为减少CAN总线工作环境中的谐波对CAN总线产生的影响，本文提出一种基于轻量级MDCSkip-Net的CAN总线谐波干扰故障诊断方法，实现对CAN总线因谐波干扰引起故障的诊断。该方法在模型主干网络中使用均值差分卷积（mean difference convolution, MDC）提取细粒度特征，并加入跳跃连接结构和SE注意力模块以提高模型的故障诊断性能。在CANHG数据集上的实验表明，与其他方法相比，该方法具有良好的故障诊断性能，故障诊断准确率超过91%；在模型轻量化方面，该方法具有较少的参数量和浮点数运算量。因此，该方法可以很好地适用于CAN总线谐波干扰故障诊断中。
2026年01期 v.37 67-77+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1262K] [下载次数：119 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] - 王子荣;刘胜永;田敬北;
多模块CLLLC谐振变换器并联会因电子器件的参数误差导致输出电流不一致。为解决模块间的均流问题，提高谐振变换器效率，本文提出了一种增加虚拟阻抗控制的控制策略。首先，分析单模块变换器的工作特点，并采用基波分析法（fundamental harmonic analysis, FHA）建立其等效模型；其次，推出双模块并联的系统等效模型，通过分析传统均流控制的原理及其存在的问题，提出在反馈环节增加虚拟阻抗环节的策略以提升系统的均流特性。通过仿真实验验证，谐振变换器可以实现原边零电压开关与副边零电流开关，两模块均流达到预期效果，均流误差小于1%，实现了多模块谐振变换器均流，验证了所提控制策略的可行性。
2026年01期 v.37 78-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 651K] [下载次数：173 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] - 谭莉莉;罗文广;
针对P1P3构型混联式混合动力汽车（hybrid electric vehicles, HEVs）的能量管理问题，本文提出一种基于模型预测控制（model predictive control, MPC）的能量管理策略。首先，根据控制算法构建系统预测模型，使用二次规划算法优化求解车辆最小化油耗的优化问题；然后，利用MATLAB/Simulink仿真平台，在2种标准循环工况下对本文所提出的能量管理控制策略进行仿真验证，并与基于规则的能量管理控制策略进行了对比分析。结果表明，相对于基于规则的控制策略，采用基于MPC的控制策略在2种循环工况下的车辆百公里油耗分别降低了5.6%和5.2%，可有效提升燃油经济性。
2026年01期 v.37 84-90+107页 [查看摘要][在线阅读][下载 907K] [下载次数：336 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] - 何凤龄;刘金扬;罗陈;郭俊杰;陈华金;
基于光力的手性分选方法具有非接触、低损伤、高精度等优势。本文借助平面波干涉光场诱导的侧向光力，实现了偶极手性微粒的光学分选，并基于偶极近似理论下的光力解析式揭示了该侧向光力的物理起源。研究结果表明，手性微粒受到的侧向光力来源于手性与光学涡旋相互作用时产生的涡旋力，以及磁的自旋角动量密度与手性相互耦合时引起的自旋力。涡旋力与自旋力都是手性力，即微粒的手性逆转时，侧向光力的方向也随之逆转，从而将相反手性微粒推往相反的方向，以此实现手性分选。此外，通过合理调控平面波的入射角度，可以灵活地切换手性微粒上侧向光力的方向。本研究提供了一种使用侧向光力来进行手性微粒分选的方案，进一步拓展了光学操控技术的应用场景。
2026年01期 v.37 91-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 853K] [下载次数：73 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] - 余洲祥;徐奕奕;胡家浩;黎思远;李厚君;
针对传统协同过滤推荐算法（collaborative filtering recommendation algorithm, CFRA）在数据稀疏性问题上相似度计算不准确，导致推荐准确率较低的问题，本文提出一种增强型协同过滤推荐算法（enhanced collaborative filtering recommender system, ECFRS），以提高推荐算法的准确性和泛化能力。该算法结合对数变换和热门商品惩罚机制，通过优化相似度计算方法并引入惩罚因子，拓宽了相似度计算的适用范围。在MovieLens数据集上，ECFRS算法的平均召回率比ItemCF算法提高了4.26%；在LastFM数据集上，与基于物品的协同过滤推荐算法（ItemCF）相比，ECFRS算法的平均召回率提高了74.10%，平均精确率提高了73.70%。实验结果表明，ECFRS算法不仅显著提高了推荐算法的召回率和精确率，而且在处理长尾项目方面表现优异，增加了推荐列表的多样性，说明ECFRS算法在提升推荐算法的整体准确性和泛化能力方面具有显著优势。
2026年01期 v.37 98-107页 [查看摘要][在线阅读][下载 833K] [下载次数：741 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ]