期刊简介

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CN  61-1069/T

ISSN   0253-987X

创刊时间：1960年

刊期：月刊，每月10日出版

主管：中华人民共和国教育部

主办：西安交通大学

电话：029-82668504

邮箱：xuebao@xjtu.edu.cn

地址：陕西省西安市咸宁西路28号

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Volume 60 期 8，2026 2026年第60卷第8期

  • 专题 超临界流体前沿应用

    田冉, 叶小康, 沈俊, 魏名山, 史琳

    DOI：10.7652/xjtuxb202608001
    摘要：超临界流体在临界点附近物性剧烈变化，其流动与换热机理复杂，对能源、化工等领域的高效系统设计具有重要意义。该文系统综述了超临界流体对流换热可视化实验方法的研究进展，重点分析了粒子图像测速、纹影法、激光多普勒测速、干涉法、中子成像及非弹性X射线散射等技术的原理、应用与局限性。研究表明：中子成像/非弹性X射线散射等技术可捕捉超临界流体在拟临界区类液-类气态共存的多相特征；粒子图像测速与激光多普勒测速能够提供高分辨率速度场，但在物性突变条件下受折射率畸变、示踪粒子跟随性差等因素制约，导致测量精度受限；纹影法可实现密度场、温度场的定性观测，与其他技术集成则有望实现速度场的定量测量；干涉法可获得高时空分辨率的局部温度与密度场定量数据，是研究超临界流体换热机理的有效手段。未来应发展高精度、抗干扰的可视化方法，结合深度学习提升图像畸变校正能力，推动多模式集成测试技术的创新，并加强实验与数值模拟的协同，以深入揭示超临界流动换热的内在机理。  
    关键词：超临界流体;对流换热;可视化;物性突变   
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    更新时间：2026-07-28

    安广晨, 马苗苗, 肖峰, 陈渝楠, 陈斌

    DOI：10.7652/xjtuxb202608002
    摘要：针对当前煤与城市污泥超临界水共气化过程中中间产物的转化关系和气态产物来源等反应机理解析不充分的问题，提出了一种双中间体集总反应动力学模型。基于液态中间产物中易分解（苯胺类等）与较稳定（多环芳烃类等）的两类主要有机成分，构建动力学模型，通过模型分析气化过程中中间产物随时间的转化关系，结合反应速率常数解析各种气态产物的来源和产量，进一步阐明煤与城市污泥超临界水共气化的转化机理。研究结果表明：模型预测结果与实验数据相对误差仅为7.13%，一致性较好；气态产物中，H2、CO2、CO主要通过中间产物的蒸汽重整反应生成，CH4主要通过热解反应生成；共气化过程中，蒸汽重整反应和热解反应占据核心地位，当反应温度为620℃、煤与城市污泥混合物料质量分数为5%时，蒸汽重整反应的最大速率为0.15 mol/（L·min），最大热解反应速率为0.06 mol/（L·min）。该研究可为煤与城市污泥超临界水共气化技术的反应机理揭示与工艺优化提供理论参考。  
    关键词：煤;城市污泥;超临界水;共气化;动力学模型   
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    更新时间：2026-07-28

  • 专题 新能源电动车辆热管理

    耿莉敏, 杜泽宇, 赵扬, 张俊, 舒俊豪, 高楠, 孟伟嘉

    DOI：10.7652/xjtuxb202608003
    摘要：针对锂离子电池内短路到热失控的演化过程，对常见的由锂枝晶引发的正极-负极内短路进行了仿真分析。采用多物理场耦合的方法，构建考虑锂枝晶熔断和热失控副反应的三维电化学-热-内短路耦合模型，研究了该过程不可逆阶段前的电化学与热特性，并通过仿真数据与实验结果对比验证了该模型的准确性。在此基础上，进一步分析了不同锂枝晶半径及荷电状态下锂离子电池的电热特性，研究结果表明：锂枝晶半径越大，通过锂枝晶的电流越大，当锂枝晶半径从2 mm增至5 mm时，触发内短路的锂枝晶处电流由1.2 A增至7.2 A，电池整体产热率增大了20.7倍，熔断触发时间从6.80 s缩短至0.84 s。本模型中，锂枝晶熔断临界点在其半径为1.4 mm处，当锂枝晶半径小于1.4 mm时，电池散热量大于产热量，不会触发熔断。当电池荷电状态从0.2增大到1.0时，触发内短路时，端电压的压降从0.138 V增大到0.158 V，锂枝晶电流密度增大了21.5%，短路区域欧姆产热和电化学反应产热的增大使电池整体产热率增大了38.0%，热失控风险上升。该研究为锂离子电池内短路故障诊断及安全预警提供理论依据与研究方向。  
    关键词：锂离子电池;电化学-热-内短路耦合模型;锂枝晶半径;产热率;热失控   
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    更新时间：2026-07-28

    张达, 林梓灿, 孙亚松, 曹胡泉, 马菁

    DOI：10.7652/xjtuxb202608004
    摘要：针对传统大圆柱电池液冷板压降大和均温性差的问题，优化设计了一种结合拓扑优化液冷板与相变材料的热管理系统。首先，基于液冷板与相变材料设计了冷却方案1；其次，针对换热面积受限导致液冷换热性能无法充分发挥的问题，提出了一种增大换热面积的蛇形液冷通道的冷却方案2。最后，利用金属材料的高导热特性，设计了一种基于拓扑优化液冷板、相变材料和导热铝的复合冷却方案3。对比流动和传热性能发现：方案1虽然温度均匀性较好，但电池与液冷板间的换热面积小、相变材料存在无效填充；方案2虽然增大了换热面积，提升了换热性能，但液冷板流阻较大且均温性较差。与上述两种方案相比，方案3的平均温度分别降低了9.11%和4.32%，达到了38.80℃；电池表面温度标准差分别降低了12.51%和23.97%，达到了2.35℃。相较于方案2，方案3的出、入口压降降低了90.08%，达到了33.90 Pa；该研究的优化传热路径及拓扑优化方法将为紧凑空间内的大圆柱电池热管理设计提供新思路。  
    关键词：大圆柱电池;液冷板;相变材料;导热铝;拓扑优化   
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    更新时间：2026-07-28

  • 专题 先进无损检测技术

    刘家阳, 潘元明, 李功准, 潘诗豪, 宋义哲, 余健平, 张龙

    DOI：10.7652/xjtuxb202608005
    摘要：针对卷积神经网络（convolutional neural network, CNN）在机械故障诊断中存在的决策过程不透明、缺乏物理可解释性的问题，提出一种基于双树复小波变换（dual-tree complex wavelet transform, DTCWT）的可解释智能诊断方法。将具有明确时频物理意义的Morlet复小波变换构建为可解释卷积层，替代传统CNN首层的随机初始化卷积核，形成DTCWT-CNN混合架构。DTCWT卷积层通过实部树与虚部树的并行结构同时提取信号的幅值与相位信息，并引入可学习的频带加权机制与软阈值去噪策略，实现对轴承故障冲击特征的自适应精准捕获。在凯斯西储大学轴承数据集以及帕德博恩大学轴承数据集上的实验表明，DTCWT-CNN在不同通道配置下的平均诊断准确率达到99%，显著优于其他对比方法。在南昌铁路局机车轴承数据集上的验证结果显示，所提出方法的平均准确率达到98%，同样表现出优异的诊断性能。通过对训练前后卷积核的累计频带分析，可视化揭示了模型自适应调整至故障特征频段的决策机制，验证了方法在增强诊断性能的同时实现了网络决策依据的物理可解释性。  
    关键词：卷积神经网络;可解释;双树复小波变换;故障诊断   
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    更新时间：2026-07-28

    刘来鹏, 赵竹, 胡致远, 赵春田, 李勇, 李红梅

    DOI：10.7652/xjtuxb202608006
    摘要：针对电磁无损检测中传统二维模型难以准确反演三维立体结构内部磁化场分布的问题，提出了一种适用于平板和管状构件的三维磁荷分布反演方法。基于等效磁荷模型，推导了离散的三维磁化场分布控制方程；引入空间平滑性约束改进最小二乘优化目标，抑制反演结果的非物理振荡；结合Tikhonov正则化处理不适定问题，构建自适应梯度约束最小二乘反演算法；通过平板和管状模型仿真验证，预设三维正态磁化场分布，得到探测面的磁感应强度，再引入白噪声模拟含干扰的探测信号。采用所提算法对模拟信号进行反演，结果表明：平板模型与预设值的决定系数达0.9941，峰值相对误差最大为4.925%；管状模型内环/外环探测面的反演决定系数均超0.9972，峰值相对误差最大为2.406%；噪声干扰下的误差可控，鲁棒性较强。该方法改善了传统二维模型的局限性，可为后续应力分布反演及结构安全评估提供理论和算法基础，支撑基础设施的无损检测需求。  
    关键词：等效磁荷模型;三维磁荷分布;Tikhonov正则化;空间平滑性约束   
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    更新时间：2026-07-28

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    蔡海鹏, 李兆仁, 冀文涛, 陶文铨, 朱江楠, 温泉

    DOI：10.7652/xjtuxb202608007
    摘要：针对自然对流布西内斯克浮力近似问题，提出了一种用于压力基速度-压力全耦合求解器的鲁棒性增强与收敛加速方法。首先，将伪瞬态延拓的算法用于求解稳态计算的流体动力学问题，通过构造基于流场物理特征的计算方法来确定伪时间步长，从而替代了传统依赖经验的亚松弛因子；通过阐明该伪时间步长与亚松弛因子在数学上的等效关系，为实现收敛提供一种机制更优路径。其次，在对控制方程进行离散的同时，引入了基于特征速度的尺度分析，通过量化纳维-斯托克斯方程中扩散、对流及浮力项，给出了针对自然对流问题的伪时间步长计算方案。最后，选取环形空腔与梯形空腔两类典型自然对流问题作为验证算例，将提出的算法与一组常见的亚松弛因子（0.20、0.40、0.60、0.80、0.90、0.95）的设置进行了系统对比。研究结果表明：相比于传统亚松弛因子方法，该算法具备较强的自适应性，无需人工调参，其收敛效率即可达到或优于通过大量试算确定的经验性最优松弛因子。同时，在收敛速率与残差控制方面表现的更一致、更稳定。该研究为稳态计算流体动力学求解提供了一种兼具自适应性与最优收敛特性的可靠路径，显著降低了传统方法中对经验调参的依赖。  
    关键词：伪瞬态延拓;布西内斯克浮力近似;伪时间步长;亚松弛因子   
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    更新时间：2026-07-28

    高子璇, 曹稳, 魏雯雯, 郭烈锦

    DOI：10.7652/xjtuxb202608008
    摘要：为了缓解铵离子（）对光发酵制氢的抑制作用，以荚膜红细菌（Rhodobacter capsulatus,R.capsulatus）SB1003为研究对象，通过基因工程构建耐铵突变株并评估其产氢性能。首先，采用重叠延伸聚合酶链式反应（SOE PCR）对固氮调控基因（nifA）进行改造，获得nifA1 N端缺失突变株ZX01、nifA2 N端缺失突变株ZX02及双缺失突变株ZX03。然后，将上述菌株接种于以葡萄糖为碳源、不同浓度硫酸铵和谷氨酸钠为混合氮源的产氢液中，在光照、厌氧条件下进行光发酵产氢。通过实验比较不同突变株在含铵和无铵条件下的产氢性能及相关基因表达水平，结果表明，在铵态氮质量分数为20%时，ZX03的累计产氢量最高为（801.80±60.40）mL·L-1，较野生型提高22.7%。Gompertz动力学拟合表明，ZX01的产氢迟滞期最短为（7.99±3.41）h，表明其产氢启动更快。实时定量聚合酶链式反应PCR（qPCR）分析结果表明，在高铵条件（量浓度为8 mmol·L-1）下，ZX03中氮信号转导蛋白编码基因glnB1和glnB2的转录水平较野生型上调220倍，电子传递相关基因rnfB及黄素氧化还原蛋白编码基因fldA的表达亦显著增强。研究结果表明，nifA1 N端缺失缩短产氢迟滞期，nifA2 N端缺失提升基础产氢能力；双缺失株耐铵性最优，且上调氮信号与电子传递相关基因表达，从而在高铵条件下实现最优产氢。该研究可为构建耐铵高效光发酵产氢工程菌株提供明确的分子改造策略与理论依据。  
    关键词：光发酵制氢;光合细菌;突变株;光发酵;产氢;基因编辑   
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    更新时间：2026-07-28

    续雨昊, 吴宗键, 袁铭, 孙五川, 黄佐华, 陈頔, 折勇, 张英佳

    DOI：10.7652/xjtuxb202608009
    摘要：为揭示亚/超临界水对铝水反应制氢效率的影响规律及其作用机制，针对多物理场耦合作用下反应机制尚不明确的问题，搭建了高温高压反应釜实验平台，采用电子扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）等手段，系统分析了固相产物的物相组成与微观形貌，探究了铝颗粒表面钝化层破裂机制，阐明了铝颗粒粒径、反应温度、介质密度及超临界水环境对产氢能力的影响规律。结果表明：铝水反应产物具有显著的温度与密度依赖性，在400～600 K液态水中主要生成AlOOH，仅在低温下（400 K）存在少量Al（OH）3与未反应铝，而在773 K超临界水中完全转化为Al2O3；铝粉粒径对铝水反应制氢过程具有显著影响，随粒径由154μm降低至12μm，反应起始温度和完全反应温度均明显降低。完全反应温度由600 K降低至380 K；在600 K条件下，52 μm与154 μm铝粉在液态水中的制氢效率分别为95.1%和92.5%，显著高于水蒸气环境下的78.9%和49.2%；正庚烷包覆铝粉在亚临界水中基本不反应，而在超临界水中690 K时制氢效率达到70.3%。研究结果表明，细化颗粒可显著降低反应温度，液态水、超临界水环境能有效提升铝粉反应活性。该研究揭示了不同环境下铝水反应路径及产物演化差异，可为铝基材料制氢反应过程优化、反应器设计及机理模型构建提供理论依据，为铝基材料低温高效制氢的发展提供研究思路。  
    关键词：铝水反应;制氢效率;超临界水;反应机制   
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    更新时间：2026-07-28

    杜勇博, 李雨航, 王振川, 卢海刚, 徐琼, 卢洁, 车得福

    DOI：10.7652/xjtuxb202608010
    摘要：为解决燃气锅炉在实际运行中，变化负荷导致烟气参数与热泵循环工质特性不匹配的问题，研究了压缩式热泵回收燃气锅炉烟气的余热性能。搭建了用于7 MW卧式天然气真空锅炉烟气余热回收系统的热泵系统，运用实验与流程模拟相结合的方法，在100%、75%和50%负荷下，研究了锅炉热泵工质的流量、压比与负荷对系统性能的影响。研究结果表明：在100%负荷下，随着制冷剂流量的升高，热泵余热回收量先增大，而后基本不变，性能系数（COP）由7.08下降至5.94，系统效率先迅速升高至106.8%后缓慢下降。在高压侧压力升高时，热泵COP及效率先下降至1.97与101.1%，再迅速升高至8.09与107.2%，随后又下降至5.56与106.4%。锅炉负荷的变化会改变余热回收量达到峰值时，制冷剂流量、COP及效率的最大值，锅炉在满负荷、75%及50%负荷下，热泵最佳运行区间分别为：制冷剂流量大于3.40、2.30、0.68 kg·s-1，高压侧压力大于1020、900、820 kPa。该研究可为压缩式热泵回收燃气锅炉余热系统的高效运行提供参考。  
    关键词：余热回收;压缩式热泵;烟气;流量;压比   
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    更新时间：2026-07-28

    高翔, 周志成, 何佳熹, 张书帜, 张兄文

    DOI：10.7652/xjtuxb202608011
    摘要：针对大型新能源基地在风光资源波动、时序分布不均及外送约束条件下的新能源消纳、供能可靠性与运行经济性问题，开展电热氢氨综合能源系统协同设计与运行特性研究。首先，建立涵盖风光发电、火电、熔盐储热、电解制氢、合成氨及多类型储能的综合能源系统模型。提出基于连续时间窗口划分的典型场景生成方法，构建配置-调度协同的双层嵌套优化框架。采用基于边界审查机制的区域收缩求解算法，实现高维度、大尺寸空间下系统容量配置与多场景运行特性的协同优化。最后，对传统风光火储系统和电热氢氨综合能源系统开展优化与仿真对比分析。结果显示，引入氢氨子系统后，可再生能源占比提高7.28%，弃电率降低35.3%，燃煤成本与碳排放成本同步下降17.6%，单位能量净成本降低0.023元/（kW·h）。同时，系统年度运行特性受季节差异影响显著，冬季风电增强改善系统经济性，夏季光伏富集增大消纳压力。相比之下，电热氢氨系统通过多能转化与外送维持更优的消纳水平和运行经济性。敏感性分析表明，随着氢价上升，系统配置策略由规模扩张逐步转向效能优化，从而实现单位能量收益提升。  
    关键词：大型新能源基地;综合能源系统;协同设计;电解制氢;合成氨   
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    更新时间：2026-07-28

    徐先峰, 杨雄政, 张誉泷, 李祥搏, 周霄, 宣亮

    DOI：10.7652/xjtuxb202608012
    摘要：针对无线电能传输磁芯层质量大、受振易碎降低传输能效等问题，充分利用铁氧体-软磁复合材料（SMC）的高磁导率与低损耗特性，提出了一种非支配排序多目标遗传算法与有限元联合仿真三目标优化框架和混合铁氧体-SMC的多材料双层磁芯结构。首先，采用Steinmetz方程建立磁性材料铁损测算模型，明确最大传输能效和电磁安全限值以确立优化目标；然后，通过参数化扫描确定磁芯层厚度，进行不同尺寸离散化网格划分编号预处理，简化1/4模型以提升优化速率；最后，以耦合系数、漏磁均值和铁损为优化目标，将SMC材料及空隙体积分数纳入约束条件进行全局寻优。研究结果表明：混合磁芯结构使得铁氧体体积减小43.13%，耦合系数提升0.26%，漏磁、铁损、磁芯层总质量和总成本分别降低约2.51%、40.60%、24.37%、10.71%；相较于传统方案，所提结构将输出功率和效率分别提升了5.93%、0.19%，且具备较强宽功率适配性，验证了优化框架与结构的可行性。该研究可为磁性材料几何构型优化提供理论参考。  
    关键词：无线电能传输;联合仿真;多材料双层磁芯结构;离散化网格划分   
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    更新时间：2026-07-28

    余浩, 车琪, 韩昱亭, 马延昊, 季欣, 艾玎, 成永红

    DOI：10.7652/xjtuxb202608013
    摘要：针对临床诊断与生理学研究中对多巴胺超痕量、即时检测（POCT）的需求，为克服传统器件灵敏度受限与工程可靠性低的难题，研制了一种基于ZnS/石墨烯异质结的多巴胺电化学传感器，实现了100 pmol/L级超低检出限。采用无转移原位构建策略，通过化学气相沉积在蓝宝石基底直接生长少层石墨烯，然后利用受控氧等离子体改性结合脉冲电沉积工艺，实现了ZnS纳米晶在石墨烯表面沿（111）晶面为主的致密、择优取向生长。研究结果表明：原位异质结的形成有利于界面电荷转移，同时避免了传统转移工艺引入的界面污染风险；构建的多巴胺电化学传感器检测性能优异，动态响应范围覆盖1×10-4～1×103μmol/L，且具有高稳定性以及高浓度尿酸和抗坏血酸等干扰下的优异选择性；在胎牛血清实际样本检测中，加标回收率可达96.0%～102.4%。该研究可为生理体液中多巴胺的超痕量检测提供一种微纳器件方案，为进一步研制低成本、高精度的集成化POCT医疗终端构筑了核心硬件基础，在基层医疗与个人健康管理领域具有重要的应用前景。  
    关键词：ZnS/石墨烯异质结;原位构建;多巴胺电化学传感器;等离子体改性;脉冲电沉积;即时检测   
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    更新时间：2026-07-28

    徐明阳, 张凡, 张雷, 高树国, 田源, 于德源, 赵振杰, 汲胜昌

    DOI：10.7652/xjtuxb202608014
    摘要：针对动态载荷下电力变压器绝缘垫块黏弹性特性表征不足，进而导致绕组暂态振动位移难以精确计算的问题，通过循环压缩实验对其在不同频率载荷条件下的力学响应特性进行系统研究，揭示了该材料在加载初期应变快速累积、进入稳态阶段后力学性能逐渐趋于稳定的演化规律。基于实验结果构建计及垫块超弹性、黏弹性和时变黏性系数的凯尔-沃格特串联本构模型，采用自适应差分进化算法对本构模型参数进行有效辨识。研究结果表明：所构建的本构模型能够有效表征电力变压器短路冲击过程中绝缘垫块黏性应变快速累积后趋于饱和的特征，并可模拟短路结束后应变逐渐恢复的力学响应；基于本构模型辨识参数计算得到的应力-应变曲线与垫块实验数据高度一致，决定系数R2均高于0.980。该研究可为电力变压器抗短路能力设计和运行状态精确评估提供重要的理论依据与工程参考。  
    关键词：本构模型;超弹性;黏弹性;自适应差分进化算法   
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    更新时间：2026-07-28

    赵一鸣, 吴坚, 郑中阳, 姜志远, 王威, 王振宇

    DOI：10.7652/xjtuxb202608015
    摘要：针对金属丝电爆炸中，晕层等离子体密度结构与时空演化对能量沉积及不稳定性的影响，基于激光色散干涉原理研制了一套具有高灵敏度与连续时间分辨能力的电子密度诊断系统，以实现对低密度晕层等离子体参数的精确连续测量。利用1064 nm与532 nm双波长共轴传播及磷酸钛氧钾晶体倍频技术，实现了无需参考臂的共光路稳定测量。通过对银单丝电爆炸过程的多点诊断，成功获取了径向4、12、15 mm处，晕层等离子体的电子密度随时间的演化数据。研究结果表明：系统的电子线密度测量下限可达1013cm-2数量级，测量误差小于5%，相较于传统的马赫-曾德尔干涉法提升了近2个数量级，具备在强电磁干扰环境下，对低密度等离子体的精准诊断能力。随着径向距离从4 mm增加至15 mm，电子密度峰值从8.5×1016cm-2下降至0.7×1016cm-2；根据探针距离计算得出晕层前沿平均膨胀速度约为82.7 km·s-1，并反推得到等离子体有效产生时刻约为34 ns，证实了晕层等离子体的形成先于电压波形的崩塌时刻，在金属丝核心发生剧烈相变前，表面已率先形成低密度的导电通道。该结果为深入理解初期的电流分流机制，及后期不稳定性发展的初始扰动源提供了关键的实验依据，为建立精确的金属丝电爆炸的芯晕结构模型奠定基础。  
    关键词：激光色散干涉;金属丝电爆炸;电子密度诊断;晕层等离子体;芯晕结构   
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    更新时间：2026-07-28

    李明星, 许佳楠, 郭大强, 钟润阳, 屈挺

    DOI：10.7652/xjtuxb202608016
    摘要：针对矩阵式单元制造系统生产-物流联动调度中时空耦合关系复杂，以及设备故障、作业时间波动等不确定性扰动频发的问题，提出了一种多场景多目标鲁棒优化调度模型。首先，采用场景表示法刻画多源不确定性，构建了以最小化订单同步时间、生产-物流同步时间及最大完工时间的多目标鲁棒优化模型。其次，设计了基于多场景鲁棒优化的模拟退火算法（MRSA），结合自适应权重调整机制，动态平滑多目标间的量纲差异，通过监测种群在各目标维度上的归一化偏离度，实现对解空间的高效均衡搜索。不同规模的算例仿真实验表明：在低、中、高不确定性场景下，所提鲁棒调度模型相比标称确定性模型，其最大完工时间等核心指标的抗风险底线（CVaR）实现了45%以上的优化；相较于固定权重模拟退火算法（FW-MSA）, MRSA算法在关键性能指标上实现了20%～40%的显著优化。研究结果证实了所提模型与自适应算法实现了生产效率与风险控制的双重优化。  
    关键词：矩阵式单元制造系统;生产-物流联动;不确定性;多目标鲁棒优化   
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    更新时间：2026-07-28

    孙岩辉, 于欣萍, 赵强强, 吕景祥, 张弛, 惠记庄, 李小虎, 洪军

    DOI：10.7652/xjtuxb202608017
    摘要：针对现有回转误差测量方法调试复杂、结果单一等问题，提出基于双目视觉的绝对坐标测量方法，实现了精密旋转轴系五自由度回转误差的精准同步测量。采用双目视觉系统，捕捉靶标随轴系运动的图像信息，通过亚像素级边缘检测、最小二乘中心拟合及三维坐标重建，精准获取靶标球心在世界坐标系中的绝对坐标轨迹；以靶标轴线平均线为参考，构建评价坐标系，提出面向绝对坐标轨迹的回转误差评价模型，实现了对精密旋转轴系回转误差的量化评估。研究结果表明：不同转速下，所提方法测得的各项回转误差均能与对比方法良好吻合，径向回转误差最大测量偏差为5.3 μm，偏差百分比为18.5%；轴向回转误差最大测量偏差为1.5 μm，偏差百分比为11.8%；倾斜回转误差最大测量偏差为0.0041°，偏差百分比为8.1%。各项测量偏差均在估算的测量不确定度范围内，这表明本文提出的双目视觉测量方法具有较高可靠性，该研究为旋转轴系几何精度特性监测提供了一种解决方案。  
    关键词：双目视觉;绝对坐标轨迹;五自由度回转误差;回转误差评价模型;同步测量   
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    更新时间：2026-07-28

    侯宪阁, 黄艳辉, 周铭, 赵杰, 夏勇, 张庆

    DOI：10.7652/xjtuxb202608018
    摘要：针对高g值（g为重力加速度）微机电系统（MEMS）加速度传感器在极端冲击环境下的结构失效问题，提出了一种利用相场断裂模型的可靠性分析方法。该方法以相场断裂理论为基础，构建了包含失效形式识别、裂纹演化仿真、结构改进与再验证的可靠性分析流程。通过静力学与瞬态分析，并结合相场断裂模型，对裂纹萌生与扩展的微尺度过程进行了定量化与可视化表征，并与三维高g值冲击试验结果进行了对比验证。在此基础上，针对扭转梁根部的高应力集中区域提出了圆角改进设计，并通过静力、瞬态再分析以及相场断裂的对比验证，完成改进方案的抗断裂性能评估。研究结果表明：扭转梁根部存在显著的应力集中现象，是裂纹萌生与扩展的主导区域，由此揭示了应力集中与裂纹演化之间的关联。所提出的梁根圆角改进设计使应力集中降低了约18%，裂纹扩展延迟了约40%，从而提高了传感器在高g值冲击工况下的抗断裂可靠性。该研究为高g值MEMS加速度传感器的可靠性分析供了一种解决方案。  
    关键词：微机电系统加速度传感器;高g值冲击;相场断裂模型;可靠性分析   
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    更新时间：2026-07-28

    苏渝钦, 潘杭镇, 李锦江, 刘欢, 李钟毓, 刘杨

    DOI：10.7652/xjtuxb202608019
    摘要：针对三维医学图像配准中无监督方法配准精度不足、弱监督方法依赖高质量分割标签且分割基础模型生成标签难以直接稳定指导配准训练的问题，提出了一种采用分割一切模型的弱监督互学习三维医学图像配准方法。首先，利用分割一切模型（SAM）从多视角提取主要解剖区域掩码，并通过融合构建交集掩码与并集掩码，以表征不同粒度的结构先验信息；其次，在弱监督配准框架中引入互学习方法，通过结合可信度与位置信息模块，促进不同掩码监督下配准模型之间的知识蒸馏与协同优化，从而实现互补信息的有效利用并提升训练稳定性。在3组脑图像数据集上的实验结果表明，所提方法能够在充分利用标签信息的同时保持稳定训练，与现有三维图像配准方法相比，在区域重叠度等指标上表现更优，其中重叠系数提升约5%，体现出更高的配准精度与可靠性。  
    关键词：医学图像配准;分割一切模型;弱监督方法;多视角;互学习方法   
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    更新时间：2026-07-28

    于曰伟, 李波, 赵雷雷, 张方圆, 王学成

    DOI：10.7652/xjtuxb202608020
    摘要：针对轮毂电机驱动电动汽车（IWMD-EV）主动悬架最优控制中，存在控制性能评价指标实时求解效率低、控制加权系数自适应调整困难的问题，提出了一种基于解析计算的加权系数设计方法。首先，基于IWMD-EV三自由度主动悬架模型，利用随机振动理论和留数定理积分求解方法，推导得到基于最优控制的IWMD-EV主动悬架系统的车身垂向振动加速度、悬架动行程和轮胎动位移均方根解析计算公式；然后，从理论分析角度，将复杂的控制加权系数求解问题转化为同尺度量化系数和性能评价权重系数求解问题，建立基于解析计算的IWMD-EV主动悬架最优控制加权系数自适应调整方法，实现了控制加权系数随车辆行驶工况的快速动态调整；最后，利用台架试验对所建立方法的可靠性进行了验证。研究结果表明：解析计算与试验测试结果的最大偏差在8%以内，所建立的均方根解析计算式正确可靠；相较于传统线性二次型高斯控制和H∞控制方法，所提方法能够显著提高不同行驶工况下IWMD-EV的乘坐舒适性。该研究可为基于最优控制的IWMD-EV主动悬架设计提供新思路。  
    关键词：轮毂电机驱动;电动汽车;主动悬架;最优控制;解析计算   
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    更新时间：2026-07-28

    孙羽键, 杜大华, 王珺, 李斌潮, 徐自力

    DOI：10.7652/xjtuxb202608021
    摘要：针对可重复使用液体火箭发动机涡轮盘在多次启停工况下，由非对称循环应力引起塑性应变累积继而引发棘轮效应，从而严重影响结构寿命的问题，开展了涡轮盘在重复使用工况下的结构损伤分析。基于Chaboche随动强化模型，对涡轮盘在循环载荷下的力学响应进行表征，结合应力-应变演化规律系统分析了结构的棘轮行为。通过量化棘轮效应导致的损伤，结合线性累积损伤理论对结构损伤状态进行了评估。研究结果表明：多次启停工况中，涡轮盘出气侧叶型底部区域失效风险较高；棘轮损伤在初始循环周次最大，随后逐渐减小并趋于稳定；累积棘轮损伤在循环过程中呈非线性演化特征，损伤增量随着循环次数的增加逐渐减小；在10次循环中，随着棘轮应变增量减小，棘轮损伤的占比逐渐降低，疲劳损伤占比随循环次数逐渐提升至96%以上。该研究为可重复使用火箭发动机涡轮盘的结构损伤评估与寿命预测提供了理论分析基础。  
    关键词：可重复使用火箭;涡轮盘;棘轮效应;损伤分析   
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    更新时间：2026-07-28
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