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哈爾濱工業大學機器人技術與系統國家重點實驗室馬傳震等指出，半球諧振陀螺具有結構簡單、精度高、可靠性高、工作壽命長等特性,在國防軍事、通信衛星、載人航天、天文觀測、海洋工程等領域具有重大應用場景。半球諧振子作為半球諧振陀螺儀的核心器件,其加工質量直接影響半球諧振子的頻率裂解和品質因數, 進而影響半球諧振陀螺儀的工作精度和使用壽命, 因此非常有必要對半球諧振子的性能及制造工藝進行研究。主要從半球諧振陀螺儀工作原理和研究歷程、半球諧振子的頻率裂解和品質因數、半球諧振子的制造工藝三個方面進行綜述,重點分析了半球諧振子的頻率裂解與品質因數的研究方法和最新進展以及半球諧振子的超精密磨削工藝和拋光工藝,并探討分析了其在發展過程中面臨的挑戰和仍需要解決的問題,希望為后續精確計算、測量半球諧振子的頻率裂解和品質因數,改進半球諧振子的制造工藝,提高半球諧振陀螺儀的導航精度提供參考。

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西安交通大學機械工程學院楊貞等，針對吸波材料向工程應用方向發展需具備輕質和寬帶吸波的關鍵需求,提出了一種有損諧振結構和功能化介質層調控的多層級復合異質異構吸波超材料,通過對介質層進行仿生結構化設計實現吸波超材料輕量化和寬帶吸波性能。將熱塑性聚合物材料和銀銅合金復合制備了特定電導率的復合材料, 通過優化銀銅合金重量比和復合材料的打印工藝實現了諧振結構電導率的精確控制。基于此,設計了兩層有損諧振結構層來調控寬帶阻抗匹配和歐姆損耗,利用雙材料熔融沉積 3D 打印工藝實現了多層級異質異構吸波超材料的可控制備。所制備的吸波超材料等效密度為 0.3 g/cm3,電磁性能測試結果表明在垂直入射條件下,吸波超材料在 3.8~19.24 GHz 頻段實現了高效吸波性能。同時,電磁波在橫電波(Transverse electric, TE)和橫磁波(Transverse magnetic, TM)模式下、入射角在 50°范圍內時,吸波超材料都具有良好的寬帶吸波性能。這種多層級異質異構吸波超材料的設計和制造方法為推動吸波材料向工程應用化方向發展提供了技術支撐。

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重慶大學高端裝備機械傳動全國重點實驗室劉懷舉等認為，齒輪彎曲疲勞性能是現代齒輪傳動的關鍵設計指標,也是影響高端齒輪裝備服役性能和可靠性的關鍵因素。盡管齒輪彎曲疲勞研究取得顯著進展,但由于基礎數據建設、抗疲勞制造、主動設計方法等方面與國外先進水平存在差距,限制了我國高性能齒輪傳動產品性能。結合文獻調研、行業交流與課題研究經驗,詳述了齒輪彎曲疲勞的研究進展與發展趨勢,重點介紹了齒輪彎曲疲勞的失效機理、理論分析、試驗技術、承載能力、影響因素等內容,歸納了提升齒輪彎曲疲勞性能的有效措施,期望推動我國齒輪抗疲勞技術的發展與應用。

探花

西北工業大學機電學院王戰璽等指出，軸孔精密裝配是加工制造業中常見的裝配形式,其完成過程同時存在位置約束和力約束關系,因此采用工業機器人實現軸孔自動裝配一直是具有挑戰性的熱點問題。首先分析了軸孔裝配過程插孔階段的典型的單點接觸和雙點接觸受力模型,并針對不同的接觸狀態提出了機器人整體力調控策略;其次在基于位置的阻抗模型基礎上,建立對環境位置和剛度具有自適應效果的力柔順控制模型,通過仿真驗證了控制模型可以消除力跟蹤過程的系統穩態誤差;然后建立了主從式雙機器人協作軸孔裝配模型,并進行軸孔裝配仿真實驗,在不同的機器人位置和姿態誤差下驗證雙機器人協作裝配的力位控制效果;最后搭建主從式雙機器人裝配實驗平臺,驗證自適應力柔順控制模型和主從式協作模型的可行性。

榜眼

南方科技大學系統設計與智能制造學院蔣周明矩等指出，工業 5.0 是一種以價值驅動的新興制造模式,其中人本智造是核心理念之一。然而,目前人本智造研究主要聚焦于系統層級,針對增材制造等特定工藝應用的研究仍然較少,因此亟需明晰相關科學問題與關鍵挑戰。基于人-信息-物理系統的理論體系,提出了面向工業 5.0 的人機協作增材制造參考框架,建立產品-經濟-生態三層次模型,并結合增材制造技術的內在特點和功能演進闡釋了人機協作增材制造的基本概念。圍繞產品開發流程,討論了關鍵使能技術,包括萬物互聯、人工智能、數字孿生、擴展現實、智能材料等。最后,探討了人機協作增材制造在產品層、經濟層、生態層中的典型應用,包括個性化產品設計、交互式制造、面向工藝鏈的人機協作、眾創式設計、分布式制造和節能減排等。該框架旨在研究人機協作增材制造,通過發展人-信息-物理系統理論,首次系統地闡述了其核心概念、關鍵技術和典型場景,以推動增材制造向人機協作的工業 5.0 范式轉變,更好地滿足用戶個性化需求。

狀元

浙江理工大學機械工程學院呂利葉等認為，代理模型是計算復雜且費時的數值分析模型的替代模型,在一定程度上彌補了傳統工程優化設計和數值仿真分析設計周期長、計算成本高、維數災難等短板。近年來,代理模型技術蓬勃發展,成果豐碩,被逐漸應用在航空航天、船舶、汽車、發電等領域。首先對代理模型進行總體概述,調查了近三十年代理模型相關論文發表總量與年發表量,總體分析了國內外學者在此領域的投入與產出。其次從試驗設計、單保真度代理模型、多保真度代理模型這三方面較為詳細地介紹了代理模型研究現狀。接著圍繞代理模型在優化設計中的應用展開調查,分析與概述了代理模型輔助的多學科優化設計、多目標優化設計和不確定性優化設計。最后歸納總結了代理模型技術目前存在的問題,并對未來的研究方向提出了一些建議。

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責任編輯：趙子祎

責任校對：向映姣

審 核： 張 強

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