4月22日：《机械工程学报》2022年第12期最受关注论文推荐

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北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院胡昱等提出，压缩空气储能(Compressed air energy storage,CAES)系统的成本问题备受关注，几乎所有CAES系统的研究都以高压空气和热能的形式来储存能量。对于CAES系统，利用地下岩洞或深水水域等天然环境形成的容器，系统的储存成本较低，但也因此对地理环境具有较高要求；而对于更具普适性的储罐式CAES系统，则受限于高压储气罐成本，经济性有待加强。基于㶲储存成本的分析对储罐式CAES系统成本的优化方法进行研究。提出两种降低储罐式CAES系统成本的策略，一是尽可能多的以热能形式储存㶲；二是将高压空气冷却后储存在低温气罐中。结果表明，与传统的CAES系统相比，采用高温压缩、低温储存的方式，CAES系统储能成本可以降低52%。考虑真实气体效应的影响，最优的储存压力约为21 MPa。

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江西理工大学机电工程学院陈俊杰等认为，囊式空气弹簧的结构参数及橡胶气囊力学特性是影响其力学特性的关键因素，解决结构参数辨识和橡胶气囊建模难题是计算囊式空气弹簧刚度特性的关键途径。以单曲囊弧长和盖板有效法兰半径为关键设计参量，建立基于关键设计参量的囊式空气弹簧结构参数模型；采用线弹性模型、Coulomb摩擦模型、分数导数Maxwell模型并联建立橡胶气囊迟滞非线性力学模型；基于结构参数模型和橡胶气囊模型，建立囊式空气弹簧垂向刚度统一模型。试验与计算表明，两样品结构参数最大相对误差为12%，证明CAS结构参数模型的正确性和通用性；振幅5 mm和8 mm测试工况下迟滞回线损耗能量相对误差均小于0.2%，静刚度相对误差均小于4%，不同频率下的动刚度最大相对误差小于1%，验证垂向刚度统一模型的有效性。以样品1为例，指出橡胶气囊刚度的占比总体在8%~14%，并揭示橡胶气囊对总刚度的影响规律。研究结果为设计阶段准确计算囊式空气弹簧的力学特性奠定基础，也为其结构优化、性能匹配提供理论支撑。

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西安交通大学现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室雷亚国等认为，机械故障迁移诊断运用已学习到的设备(源域)诊断知识解决相关设备(目标域)的诊断问题，可望克服大数据下标签数据稀缺、故障信息不全的智能诊断难题。为有效地跨域迁移故障诊断知识，使智能诊断模型能够在不同设备间迁移应用，现有研究要求目标域的数据标签空间相对源域的偏移较小，且两者相互对称，这在跨设备迁移诊断中难以满足，降低了智能诊断模型的迁移诊断精度。受“靶向治疗”基本原理启发，提出机械故障靶向迁移诊断方法。首先建立领域共享的深度卷积网络，将源域与目标域的数据映射到深层特征空间；然后设置目标域中极少量的标签数据为制导锚点，并根据制导锚点与源域数据的标签对应关系确定深层特征空间中的靶向区域；最后规划目标域数据向靶向区域移动的制导轨迹，进而基于最优传输理论适配深层特征的局部分布。通过不同设备之间的轴承故障迁移诊断试验对提出方法进行验证，结果表明：提出方法能够定向适配深层特征的局部分布，提高了智能诊断模型在不同设备间的轴承故障迁移诊断精度。

探花

西北工业大学工业工程与智能制造工信部重点实验室黄彬彬等针对复杂产品运维过程虚实交互协作和智能管控难度大的问题，提出一种数字孪生驱动的复杂产品智能运维服务体系架构，详细阐述了其实现逻辑及核心技术，包括物理-虚拟空间形式化建模与交互协同、多源数据驱动的产品运维知识获取、虚实交互驱动的运行过程跟踪与监控、面向产品服务的实时诊断与主动维护等。通过上述体系架构和核心技术的实施，构建一种虚实空间交互融合、运维知识动态更新、运维服务主动执行的复杂产品运维管理与协作机制。最后，以某型数控机床为例，通过对体系架构的应用方式和运维关键性能指标的识别方法进行分析，验证体系架构、方法的有效性和可行性。所提体系架构和核心技术为复杂产品的智能化、协同化、服务化管理与应用提供一种参考解决方案。

榜眼

华南理工大学机械与汽车工程学院陈恭等表明，随着第五代移动通信技术(5G技术)的出现与快速发展，电子产品尤其是智能手机、平板电脑等产品，越发朝着高性能、高集成和微型化的方向发展。功耗成倍的增长将导致电子芯片在狭小空间内产生过高的热流密度和工作温度，进一步引发严峻的热失控难题。超薄均热板具有优异的导热性能，较大传热面积、较好的均温性能和高可靠性等优点，是解决电子设备散热问题的首要途径。为满足5G时代下现代微型化电子设备散热需求，均热板进一步超薄化是当前业界和学术界的研究热点。基于此，对超薄均热板传热原理进行概述，重点综述国内外超薄均热板结构设计研究现状，包括气液通道排布结构和吸液芯结构等，介绍目前超薄均热板封装制造工艺，并分析其实现极端超薄化中存在的问题，最后对其在高集成超轻薄电子设备等散热领域的研究趋势和发展前景进行了科学的展望。

状元

湘潭大学机械工程学院唐新姿等提出，风电不可避免的随机性、间歇性和不确定性给并网、电力调度与消纳带来巨大挑战。通过风电功率预测对风电波动进行有效评估，对于降低风电不确定性风险推进风电稳步发展具有重要意义。针对当前大规模风电发展中至关重要的短期风功率预测精度问题，介绍了风电短期预测误差来源及影响，分类阐述了确定性和不确定性风电功率短期预测方法原理、优缺点、评价指标及适用性，从异常数据的检测与清洗、缺失数据的重构、数据特征的选择或提取、数据聚类、数据分解、优化算法改进和考虑物理模型等方面，探讨并综述了风电功率预测精度提升关键技术及其最新研究进展，最后对未来风电功率预测技术发展趋势进行了展望，为提升风电功率短期预测精度、推进精细化预测技术发展、保障系统安全稳定运行提供参考。

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责任编辑：李 娜

责任校对：金 程

审 核：张 强

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