9月30日：《机械工程学报》2025年第16期最受关注论文推荐|gd|机械工程学报|论文推荐|轮轨|镁合金

北京化工大学高端压缩机及系统技术全国重点实验室肖扬等认为，离心压缩机、蒸汽轮机、烟气轮机等大型旋转机械是石油化工企业的核心动力设备，实现设备常见典型故障的智能诊断对于开展智能运维至关重要。针对旋转机械跨域迁移诊断中存在早期微弱故障提取难、抗噪声干扰性能弱、不同故障状态信号特征易混淆以及跨工况数据共性特征学习性能低的难题，研究构建一种有效获取全频带范围微小振荡模式的精细复合缩放多尺度加权排列熵指标，并提出一种旋转机械跨域故障迁移诊断方法。首先，对多源典型故障数据库中原始振动信号分解、筛选和重构并提取其敏感共性特征；其次，采用多核孪生集成特征学习策略不断迭代提升模型对转子不平衡、轴系不对中、动静碰摩、油膜涡动和喘振五类源域故障特征的学习分类性能；然后，利用半监督流形特征迁移策略缩小目标域和源域特征分布差异，并通过强分类器映射匹配故障类别标签；最后，基于真实工程故障案例数据验证了该方法的有效性，并与文献公开的五类熵特征和六种故障诊断方法进行对比，表明所提方法对不同设备多工况条件下的跨域故障具有更优越的诊断性能。

温州大学机电工程学院吕东祯等认为，单体电池寿命预测研究是当前的热点，而电池组的退化过程由于涉及多个单体电池的叠加效应，进一步增加了预测的复杂性。一方面，现有电池组寿命预测研究的样本数量较为有限，且过度依赖于对未来电流和电压信息的提前获取，难以实现真正的寿命预测，无法满足实际应用需求。另一方面，随着机器学习方法的广泛应用，计算资源日益紧张，因此在保证预测准确性的前提下，如何大幅提升预测方法的计算效率成为一项亟待解决的重要课题。为此，首先设计试验对单体电池和电池组之间的退化过程进行了研究。然后，提出一种基于勒贝格采样的锂电池“单体→成组”迁移驱动寿命预测方法。该方法引入勒贝格采样技术，实现时间空间特征的提取以及差分模型的构建，优化目标域和源域之间的邻域差异，快速精准地计算勒贝格抵达时间的概率分布。在仅采用单体电池的退化数据进行训练后就成功预测电池组的失效寿命。所提出的方法在早期预测场景以及实时预测场景均获得了1.5%左右的寿命预测误差，在此基础上还实现了毫秒级至秒级的计算效率，整体的预测精度以及计算效率均大幅领先现有诸多成熟的寿命预测方法。

太原理工大学机械工程学院张一凡等认为，高强稀土镁合金在航空航天和交通运输等领域具有广阔的应用前景，然而通过提高稀土含量获得高强镁合金的常规技术手段大幅增加了材料制备成本，因此亟待开发一种稀土含量较低的高强度低成本镁合金。探索Mg-5.3Gd-4.1Y-0.13Zr固溶态镁合金在轧制变形及后续时效过程中的组织性能演变规律，定量计算各强化手段的贡献值，重点阐明峰时效下特殊的析出强化机制。结果表明：全时期都存在的立方型化合物Mg5(GdY)主要分布在晶界处，尺寸从40nm到300nm不等，质地较软，强化效果差。峰时效下观察到2~6nm椭球状析出相弥散分布在基体中，由于稀土元素含量较低，该析出相只形核、不长大，对合金具有显著的强化作用。峰时效下，合金的屈服强度达到341.14MPa，其中析出强化的贡献值为159MPa，占比高达47%；抗拉强度达到504.40MPa，优于多数Mg-Gd系和Mg-Gd-Y系合金。这是在低稀土含量条件下，通过调控析出相的形核生长行为从而调控其形貌及分布，最终获得高强镁合金的新方法，为借助析出相调控来设计开发高强稀土镁合金提供了新原理和新思路。

探花

中国航天科技集团公司王国庆等认为，航班化运输、载人登月等国家重大任务对先进装备的发展提出了新的要求，其关键部组件的性能指标甚至需要有数量级的跃升。然而，传统设计和制造方法存在材料、结构、制造、功能要素分离的局限，难以满足上述需求，亟须发展能够实现超强性能/功能结构的新制造技术。在前期探索实践基础上，提出超结构制造的概念，并尝试从维度、尺度与序度层面对超结构制造的内涵和特征进行探讨，梳理超结构制造的技术体系，介绍超结构制造方面的若干研究案例，最后从物质利用、能量转化、信息调控视角对超结构制造的应用场景进行分析与展望。通过本文，希望能够广泛凝聚行业研究力量，突破传统理念和范式，开辟超结构制造技术全新学科领域。

榜眼

西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室苗堉淏等认为，针对低黏着接触状态下高速列车车轮易打滑问题，提出一种基于轨面状态模糊辨识的最优黏着控制策略。为了实现轮轨最优黏着利用的目的，通过模糊逻辑推理判断当前轨面黏着状态与标准轨面的相似程度，实时辨识其最优轮轨蠕滑率阈值，然后利用PID控制算法对电机输出转矩进行调整。基于车辆-轨道耦合动力学理论，建立高速车辆-轨道垂纵耦合动力学模型，对比分析复杂黏着条件下不同防滑控制策略对轮轨系统动态相互作用的影响。仿真结果表明，在复杂黏着条件下，相比于方差辨识方法，模糊辨识方法能够更稳健地判别轨面黏着状态并计算最优轮轨蠕滑率阈值。PID控制算法可及时对电机转矩做出调整，实现对车轮空转打滑现象的预防抑制。因此采用基于轨面状态模糊辨识的最优黏着控制策略可有效提高轮轨黏着利用率。

状元

中南大学自动化学院毛阳阳等认为，作为新型储能器件的代表，锂离子电池因其优异的性能表现与环保特性得到广泛应用。然而，无论是低速充电导致的漫长充电时间，还是快速充电导致的电池退化仍然是阻碍锂离子电池进一步推广与发展的关键问题。鉴于此，对锂离子电池的快速充电策略进行设计成了近年的一个研究热点。为了总结研究进展，从快速充电策略设计的核心内容充电问题描述、电池模型建立、充电方法设计三个方面对现有的研究进行了系统的综述。首先，介绍快速充电策略设计的研究背景，调查充电问题的优化目标、约束条件、设计变量的设置方式；然后，简述锂离子电池的内部机理与几种常用的电池模型，并归纳融合机器学习的建模方法；接着，重点分析现有的不同充电方法，并根据方法特点进行分类与讨论；最后，基于研究现状总结未来的可能研究方向，希望为学者提供研究思路以设计更高效、更易应用的快速充电策略。

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责任编辑：杜蔚杰

责任校对：张强

审核：张彤

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