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1. 微器件产品装配工艺的智能决策

史玲玲, 杜逸民, 郭丽丽, 张之敬, 金鑫, 李佳迪

中国机械工程 2025, 36 (10): 2159-2170. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2025.10.001

摘要（32）

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针对微器件产品装配工艺规划严重依赖人工经验的问题，提出了基于知识驱动的细粒度微器件装配工艺规划方法，研制了融合产品和系统知识的微器件装配工艺决策软件。该规划方法考虑装配系统资源约束，从工序、工步、工艺参数三个维度规划微器件的装配工艺。基于区间型犹豫模糊熵的混合属性匹配权重参数确定方法保证了工艺决策算法的有效性。研制的决策系统实现了微器件产品装配工艺的快速决策。

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2. 基于预筛选代理模型和直接操纵自由变形参数化的向心涡轮气动优化

王天奇, 陈江, 向航, 宋晓飞

中国机械工程 2025, 36 (10): 2171-2178. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2025.10.002

摘要（32）

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针对向心涡轮三维复杂叶片曲面气动优化过程中存在的几何调控难、控制变量多、寻优效率低等问题，基于直接操纵自由变形方法对向心涡轮流道和叶片多维度几何实施多自由度参数化，并引入预筛选代理模型辅助差分进化算法（Pre-SADE），结合python和流程自动化批处理脚本构建了数据驱动的向心涡轮全三维气动优化平台。对某向心涡轮开展流道-静/转叶片联合优化设计，结果表明，优化后向心涡轮导叶通道内马赫数明显降低，动静叶吸力面激波损失和分离损失减小，向心涡轮设计点绝热效率和流量分别提高了1.66%和1.7%，设计转速全工况效率特性均有所提升。该方法和平台在保证气动优化效果的同时，可有效减少优化变量和样本真实评估次数，显著改善寻优效率，满足向心涡轮快速、精细化优化设计需求。

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3. 8Cr4Mo4V轴承钢微观裂纹萌生与扩展机制的分子动力学模拟

马天宇, 巩固, 曹宏瑞, 史江海, 尉询楷, 章立军

中国机械工程 2025, 36 (10): 2179-2189. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2025.10.003

摘要（50）

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为研究8Cr4Mo4V轴承钢中渗碳体对基体力学性能及微裂纹萌生与扩展的影响，采用分子动力学方法系统分析了渗碳体的几何参数（如形状、尺寸、位置）对裂纹萌生和扩展的影响机制，并结合内聚力理论研究了界面裂纹扩展特性。研究结果表明：渗碳体显著提高了bcc-Fe基体的力学性能，渗碳体尺寸越小，它对基体力学性能的增强效果越显著；渗碳体的形状和位置对力学性能影响较小，但尖锐的夹杂加速了裂纹扩展，且夹杂的位置决定了裂纹的扩展路径；在bcc-Fe基体与渗碳体间的界面和错向角较大的孪晶界面，裂纹更难萌生。

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4. 等离子体处理对45钢力学性能影响的试验及分子动力学模拟研究

彭照波, 孔金星, 杜东兴, 罗涵锟, 岳恒

中国机械工程 2025, 36 (10): 2190-2197. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2025.10.004

摘要（65）

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为探明等离子体处理对45钢材料力学性能的影响规律，采用试验与分子动力学模拟相结合的方法，对处理前后45钢材料力学性能的变化进行对比研究。试验结果表明：等离子体处理后，45钢材料硬度和拉伸力学性能明显下降；在1、5、10 min的处理时间下，纳米硬度分别降低12%、21%和28%，且处理时间越长，改性效果越好，并且改性效果的持续时间均长达20 h以上；拉伸试样厚度为0.1、0.15、0.2 mm时，抗拉强度分别降低3.3%、4.5%和5.3%，断后伸长率分别降低39.69%、42.17%和42.49%。分子动力学仿真结果表明，等离子体改性降低了45钢材料中Fe-Fe键的数量和强度，导致材料屈服强度和表面硬度降低，与试验所得结果基本一致。

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5. 转速和流量对轮缘驱动轴流泵压力脉动的影响

陈孟杰, 张琢, 欧阳武, 盛晨兴, 刘报, 刘伟

中国机械工程 2025, 36 (10): 2198-2206. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2025.10.005

摘要（20）

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新型轮缘驱动轴流泵（RDP）在运行过程中存在压力脉动现象，影响泵的运行性能和系统稳定性。采用数值模拟方法分析了不同转速和流量工况下RDP的外特性与内部流动特性。结合本征正交分解（POD）方法，通过时空特征分解提取主要能量模态，研究了转速和流量对叶轮叶片尾缘压力脉动的影响，揭示了非线性效应与动静干涉现象之间的关系。研究结果表明，不同转速对应不同最佳工况点，随着转速的降低，RDP的最佳工况点向低流量方向偏移；压力脉动主要受非线性动力学行为影响，叶轮叶片和导叶叶片之间的非线性干涉效应在低转速和大流量工况下更加显著。

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6. 干气密封动环表面的螺旋槽纳秒激光制备

李文倩, 刘战强, 赵金富, 王兵, 蔡玉奎

中国机械工程 2025, 36 (10): 2207-2214. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2025.10.006

摘要（17）

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针对GH4169材质的干气密封动环表面开展了纳秒激光加工螺旋槽工艺的试验研究。利用正交试验和单因素法，揭示激光功率、扫描速度、填充间距和重复频率对螺旋槽槽深和槽底粗糙度Ra的影响规律，确定合适的激光加工参数组合。结果表明，对GH4169合金表面螺旋槽深度影响最大的是激光功率，其次为重复频率以及扫描速度，对槽底粗糙度影响最大的是扫描速度，其次为重复频率和填充间距。采用激光功率18 W、扫描速度40 mm/s、填充间距0.005 mm、重复频率50 kHz时，加工后动环表面螺旋槽能够满足槽深7 μm、槽底粗糙度Ra≤0.8 μm的加工需求。

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7. 壁面微缺陷影响下的介观尺度冲击射流流场特性

洪睿, 胡建军, 肖洋, 金瑶兰, 姚静, 孔祥东

中国机械工程 2025, 36 (10): 2215-2223. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2025.10.007

摘要（17）

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为研究射流管阀喷嘴-接受器前置级长期服役后，冲蚀磨损及气穴气蚀现象造成的微缺陷对流场流动规律和流体能量转换特性的影响，利用显微粒子图像测速技术对原始介观尺度近距离射流冲击微缺陷靶板时方腔内的流动结构和涡旋分布进行直接试验观测，探究了微缺陷大小、形状与位置对涡旋形态及其演化规律的影响，揭示了方腔内涡核分裂与归一现象背后蕴含的机理。研究结果表明：壁面微缺陷的存在直接影响壁面射流能量的传递与耗散，导致射流间隙和方腔内的涡旋结构和能量分布与无缺陷时显著不同；随着微凹坑尺寸的增大，两侧方腔内类圆形涡旋对呈现出逐渐分裂并远离底部壁面的趋势；而随着微凸起尺寸的增大，两侧方腔内类茧形涡旋对呈现出逐渐归一并靠近底部表面的演化规律。

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