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同濟大學汽車學院余海燕等對二維和三維Hashin失效判據以及Tan、Zinoviev和Tserpes剛度退化準則的特點進行比較分析，將二維Hashin失效判據與Tan剛度退化準則、三維Hashin失效判據分別與Tserpes剛度退化準則、Zinoviev剛度退化準則進行組合，提出三個失效模型CFRP-2HT、CFRP-3HT和CFRP-3HZ，并基于Abaqus軟件進行子程序開發，用于提高碳纖維增強復合材料(Carbon fiber-reinforced polymer, CFRP)的數值仿真精度。通過帶孔平板的單向拉伸和三點彎曲試驗，對子程序的功能和精度進行了驗證。結果表明：CFRP-2HT、CFRP-3HT與CFRP-3HZ三個失效模型預測的帶孔CFRP層合板單向拉伸強度的精度分別為80%、89%、93%，預測的失效形式與試驗結果一致。三個失效模型在剛度退化模式、是否具備分層失效的預測能力、計算精度與計算效率方面各有優勢，其中CFRP-3HT模型計算精度最高，而CFRP-2HT計算效率最高。

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吉林大學汽車仿真與控制國家重點實驗室陳鑫等認為，細觀損傷力學分析廣泛應用于韌性金屬損傷、斷裂、成形極限預測等領域。Gurson-Tvergaard-Needleman(GTN)損傷模型是細觀損傷力學領域最為重要的經典模型之一。該模型將材料的細觀孔洞演化過程與宏觀力學行為相結合，描述材料在外部載荷作用下的細觀損傷機理及宏觀損傷失效行為。大量試驗研究表明，在剪切載荷為主的應力狀態下，材料內部孔洞體積分數并沒有明顯增加，但依然會發生失效。由于傳統GTN模型只考慮孔洞體積分數變化對金屬材料損傷行為的影響，使得GTN模型并不適合中、低應力三軸度下的損傷及斷裂預測，因此多位學者都對原始GTN模型進行了修正。概述細觀損傷力學和GTN模型的發展歷程，并分析GTN模型的幾種典型修正方法及其適用范圍和優劣勢，總結GTN模型參數標定方法。將GTN細觀模型在工業領域中的應用分類整理，展望GTN模型的發展趨勢，可為今后GTN模型的研究與應用提供參考。

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大連理工大學機械工程學院楊亮亮等認為，傳感器在線數據的準確快速處理是確保數字孿生可靠性和時效性的主要手段之一，特別對于描述運動狀態的數字孿生，其重要性不言而喻。本研究面向飛機機翼數字孿生體構建的準確性和時效性，提出基于在線加速度積分的位移快速獲取方法。首先，利用Netwon-Cotes插值對加速度信號進行動態積分，得到對應的速度，并采用指數加權移動平均(Exponentially weighted moving average, EWMA)對積分的速度進行“點到點”的實時去噪，確保計算的準確性和時效性。其次，對去噪后的速度進行快速積分獲取對應的位移。同時，為了進一步減少位移中噪聲的影響，構建動態滑動窗，采用高通濾波(High-pass filter, HPF)對積分后的位移進行快速去噪，實時獲取最終位移。然后，通過構建不同含噪量和不同類型的加速度測試函數驗證提出方法對噪聲和積分信號復雜度的魯棒性。最后，采用提出的方法構建飛機機翼數字孿生，通過對物理空間實測加速度進行實時積分與動態去噪獲取對應的位移，并利用該位移在線驅動機翼數字孿生體動作，實現孿生機翼對實體機翼運動姿態的同步鏡像。同時，本研究為在線信號的快速處理提供借鑒和參考。

探花

廈門大學機電工程系郭景華等指出，針對網聯混合動力汽車隊列具有混雜非線性、多動力源混合驅動等特點，提出基于深度強化學習的隊列分層控制策略。首先，設計了隊列模型預測控制器，基于車車通信獲取的車輛狀態求解約束條件下滿足多性能目標的隊列車輛最優期望加速度。其次，為提高車輛的燃油經濟性，將發動機最優工作曲線和電池特性曲線作為專家知識嵌入深度強化學習算法中。然后，通過分析電池荷電狀態、車輛車速以及車輛加速度對智能體動作值的影響來闡明基于深度強化學習(Deep Q network, DQN)的隊列能量管理策略是如何根據動作值實現對隊列中車輛多系統動力輸出之間的協調控制。最后，設計了以電池荷電狀態、瞬時燃油消耗率為自變量的獎勵值函數，利用最小化損失函數，采用梯度下降法對DQN網絡參數進行更新，通過深度強化學習算法實現網聯混合動力汽車隊列的能量管理控制。試驗結果表明，所提出的隊列控制策略可以動態規劃出隊列中車輛期望加速度，實時合理的分配發動機功率與電機功率，最終實現隊列中車輛的節能行駛。

榜眼

深圳大學機電與控制工程學院徐騰等指出，絕大多數金屬均存在復雜的應變率效應，屈服強度和流變應力在不同應變速率下的值不同，不同應變速率范圍內應力變化趨勢也會不同，表現為應變率強化效應和應變率弱化效應。應變速率影響著金屬材料的宏觀力學性能以及內部微觀組織結構，不同變形速度下的金屬材料塑性變形行為存在明顯差異。在板材高速拉深等高速冷成形過程中，材料局部應變速率的提升將導致該區域內塑性變形功轉化為熱量造成瞬時溫升，局部的高溫高壓使材料的拉深成形性能和表面質量受到不同程度的影響。在金屬板材高速成形領域，建立考慮應變率效應以及絕熱溫升效應影響的動態本構模型是準確獲取材料力學行為響應、實現形性一體化高精密成形的重要前提。綜述金屬應變率效應以及應變速率對金屬塑性變形行為的影響，并對金屬動態力學行為和動態本構模型研究進展進行了總結，著重對唯象本構、物理本構、人工神經網絡本構這三類模型的研究工作，以及流變應力的應變率效應進行了論述和分析，最后就金屬應變率效應研究和構建金屬高速成形動態本構關系研究工作中的不足進行了總結討論，為開展金屬高速成形動態本構相關的研究工作給出了一定的建議和展望。

狀元

安徽理工大學機械工程學院劉陽等認為，由于兼具著水下航行與空中飛行能力，近年來水空兩棲無人機走入人們的視角。針對現有水空無人機面對復雜場景(水空界面、室內等)無法發揮作用的問題，提出一種結合旋翼機、固定翼與折翼機構的水空兩棲無人機。設計一種基于傾轉電機的三旋翼機構與基于舵機操控的折翼機構，利用傾轉機構與折翼機構來實現固定翼與旋翼的模式切換以達到鳥類的飛行狀態。對于自然界內的鳥類來說，翅膀的控制是十分重要的。在空中絕大部分鳥類都是利用翅膀的收折來控制飛行的轉向與高度；當鳥類將要入水或者已經入水時，許多鳥類都是將翅膀完全收起以減小阻力面積來入水或者在水下運動。效仿鳥類收翅原理來設計折翼結構與傾轉旋翼結構，使水空兩棲無人機可實現旋翼與固定翼自由變換。為驗證結構的可靠性，對無人機結構進行理論分析與仿真試驗，以及空中與水下等復雜場景試驗，試驗結果表明，該無人機在空中可實現旋翼與固定翼的自由切換，在水下可實現水空界面的跨介質飛行，這些結果驗證了方案的可行性與有效性。

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責任編輯：李 娜

責任校對： 金 程

審 核： 張 強

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