栏目文章

Select

1. 基于多自由度参数化降维方法的涡轮叶片高效气动优化

黄鹏飞, 陈江, 成金鑫, 李斌, 向航

中国机械工程 2026, 37 (2): 255-263. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.02.001

摘要（347）

HTML （25）

PDF（pc）（14472KB）（153）

针对涡轮三维叶片气动优化中设计维度高、代理模型构建困难等问题，提出一种融合直接操纵自由变形（DFFD）与主成分分析（PCA）的多自由度参数化降维方法，并结合预筛选代理模型辅助差分进化（Pre-SADE）算法构建高效优化框架。以某小型燃气轮机为对象，通过实验设计生成快照集合，将36维DFFD设计空间映射至10维基模态系数空间，在降维空间内建立简洁有效的代理模型并完成快速优化。结果表明，所提方法在提高设计点流量（+0.46%）与等熵效率（+3.191%）的同时，显著减弱激波强度与气动损失，优化耗时缩短24.58%。研究结果验证了该降维方法在高维设计问题中的直观性、有效性与优化效率提升优势，为叶片气动优化提供了更高效、低成本的解决方案。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

2. 考虑迟滞特性的自增容弹性压力油箱建模研究

姚静, 王定煜, 梁栋, 郝金鹿, 何蔼雯

中国机械工程 2026, 37 (2): 264-274. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.02.002

摘要（207）

HTML （31）

PDF（pc）（3111KB）（63）

为满足高端移动装备对液压油箱高承压、轻量化的需求，提出一种自增容弹性压力油箱。采用橡胶-编织组合材料代替传统金属油箱壁面，利用橡胶柔性变形和外置编织纤维防护增强特性，实现系统中油液体积补偿并输出压力油液。基于编织纤维几何特性、壳体受力分析，建立油箱理想静态数学模型，并引入Maxwell迟滞模型进行修正，得到其结构参数与体积、压力的关系。基于流量方程、受力平衡方程和容积公式得到油箱动态非线性数学模型。在油箱位移/压力迟滞特性试验的基础上进行模型参数辨识。研究结果表明：所设计油箱样机最大压力为530 kPa，质量仅950 g。正弦响应下油箱跟随液压缸运动特性良好。随着阶跃幅值的增大，进油工况下压力增大时间和变化幅值逐渐增大。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

3. 耦合滑靴副和配流副的柱塞泵振动及润滑特性研究

赖荣燊, 朱小腾, 权云晴, 苗克非, 叶绍干, 鲍岳, 刘会祥, 赵守军

中国机械工程 2026, 37 (2): 275-284. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.02.003

摘要（221）

HTML （29）

PDF（pc）（6578KB）（73）

为探究轴向柱塞泵振动特性与油膜耦合作用的内在关联机制，构建了轴向柱塞泵各关键组件动力学模型，并与滑靴副及配流副的油膜润滑模型耦合，形成完整的耦合动力学分析框架。采用显隐结合法与控制容积法联合求解该模型，系统分析了不同工况下柱塞泵的振动响应以及滑靴副与配流副的油膜润滑行为，并通过振动实验验证模型的准确性。研究结果表明：在振动特性方面，耦合模型的预测结果与实验数据具有较高的吻合性；在油膜特性方面，转速增大导致中心油膜厚度增大，而压力增大则使高压区中心油膜厚度减小，油膜压力分布与柱塞腔压力呈同步周期性变化趋势，且油膜泄漏量随压力和转速的增大而显著增大，尤其在高压区增幅更大。研究结果为轴向柱塞泵设计提供了重要的理论支持。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

4. 空化与非空化下高速开关阀阀芯液压力特性研究

陈誉, 赵琛, 何玉文, 翟富刚, 孔祥东

中国机械工程 2026, 37 (2): 285-294. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.02.004

摘要（190）

HTML （30）

PDF（pc）（4953KB）（53）

针对不同参数对高速开关阀液压力的影响，采用计算流体动力学（CFD）技术对阀内流场进行瞬态数值模拟。在非空化和空化工况下，分别探究压差、背压、温度对阀芯液压力的影响，揭示不同开度下的空化流场特性和阀芯液压力的演变；选取空化较严重的工况，探究空化波动和液压力振荡之间的关联。结果表明：随着开度的增加，阀芯所受液压力呈减小趋势；随着压差的不断增大，非空化工况阀芯液压力减幅远大于空化工况，在6 MPa与10 MPa压差下尤为明显；背压的增大一定程度上抑制了空化的发生，使得空化时的液压力呈近似线性减小，但几乎不影响非空化下的液压力大小；温度升高使小开度下更易发生空化，且空化时液压力演变更加平滑。另外，阀口空化产生的气泡以非对称“活塞”特性型式依次排出阀体，导致阀内气泡体积以1355 Hz主频周期性振荡，进一步诱导阀芯头部及整个阀体液压力以相同主频波动。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

5. 融合强化学习自适应鲁棒控制算法的异构双阀协调控制策略仿真及实验

苏世杰, 程泳钦, 胡毅, 何建辉, 杨书吉

中国机械工程 2026, 37 (2): 295-303. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.02.005

摘要（198）

HTML （29）

PDF（pc）（3079KB）（60）

为提高异构双阀电液伺服系统的控制性能，在融合强化学习与自适应鲁棒控制算法的异构双阀协调控制策略SAC-ARC的基础上，开展SAC-ARC控制策略仿真分析及实验验证。首先利用AMESim和Simulink软件平台建立了液压系统联合仿真模型，分析了不同比例阀控制信号补偿策略下异构双阀电液伺服系统的跟踪性能。然后对比仿真了SAC-ARC与PID、ARC及RBF-ARC控制策略在多种复合信号及系统受到内外扰动等复杂工况下的跟踪误差，以验证其跟踪性能与鲁棒性。最后在搭建的实验平台上进行了实验验证。仿真与实验结果表明：SAC-ARC控制策略在各工况下均表现出优异的跟踪性能，其最大瞬态误差和累计跟踪误差均显著低于其他对比控制策略，验证了该控制策略在异构双阀电液伺服系统中的有效性与优越性。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

Select

6. 滚子柱塞泵的流量脉动与出口压力的数值模拟及实验验证

张晨晨, 阮健, 李胜

中国机械工程 2026, 37 (2): 304-314. DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2026.02.006

摘要（201）

HTML （27）

PDF（pc）（27751KB）（51）

为研究滚子柱塞泵的流量脉动及出口压力特性，基于泵的运动规律和结构建立了计算流体动力学（CFD）数值模拟模型，并通过CFD数值模拟对其内部流场和压力场进行了详细分析。柱塞工作腔内部的压力和流量变化表明该泵不存在结构性流量脉动，但在吸排油腔与配流窗口切换时，由于压力差会发生流量倒灌。理论分析结果表明，在转速为3000 r/min、压力为5 MPa的条件下，流量脉动和压力脉动分别为23.4%和9.8%。最后，通过搭建出口压力测试专用实验台对滚子柱塞泵的出口压力进行了测试，实验数据显示该工况下泵的压力脉动值为11.25%，CFD模拟结果为9.8%。实验结果与CFD数值模拟结果吻合较好，验证了CFD数值模拟的准确性，并为后续减小流量脉动提供了参考。

图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价 | 评论（0）

栏目文章信息