1月5日：《机械工程学报》2025年第1期最受关注论文推荐

6

重庆交通大学机电与车辆工程学院徐向阳等，为解决混合弹流润滑人字行星齿轮接触疲劳寿命计算方法中动态载荷缺失的问题，提出一种新的齿轮动态啮合力和油膜压力迭代耦合的接触疲劳寿命计算方法。首先建立耦合齿面摩擦的人字行星齿轮动力学模型和混合弹流润滑模型，通过迭代耦合方法求解齿面压力和剪切力；其次采用弹性半空间理论模拟齿轮次表面应力场，基于多轴疲劳准则计算接触疲劳寿命；最后研究动力学与混合弹流润滑耦合作用下的动态啮合特性、润滑特性及次表面应力分布，分析动态啮合力和齿面粗糙度对接触疲劳寿命的影响。研究结果表明：基于动态啮合力和油膜压力迭代耦合的应力计算方法可以有效模拟齿轮次表面的真实应力状态，准确预测混合弹流润滑人字行星齿轮接触疲劳寿命；齿面粗糙度和动态啮合力对接触疲劳寿命有显著影响，齿面粗糙度增大会导致次表面最大应力向齿面移动，增加微点蚀失效风险；动态啮合力升高时，共振频率处的接触疲劳寿命明显降低。

5

广东工业大学机电工程学院郑李娟等认为，高端印制电路板是一种典型的异质多元多层复合材料，其上孔、槽、线路和图案等微细结构的加工质量决定了芯片、航空航天、5G/6G通信、超算等核心电子器件的使役性能。随着印制电路板材料组成越来越复杂、加工尺度极端微细化、加工质量要求高且评价体系复杂等，为高端印制电路板的孔、槽等微细结构激光加工带来巨大挑战。针对异质多元多层复合材料激光微细加工技术的研究进展进行综述，系统分析新材料、极端尺度微细结构对激光微细加工工艺带来的技术变革，并指出其面临的技术挑战和未来的发展方向，旨在为高端印制电路板的微细结构激光加工制造提供指导和借鉴。

4

西北工业大学航空学院张春林等，针对变转速工况下滚动轴承非周期性故障冲击特征信号高保真提取问题，提出改进Morlet连续小波变换增强的非凸正则项稀疏分解方法。通过引入波形调节因子构造的改进Morlet小波基函数具有振荡属性可调的特性，能够匹配具有不同波形特征的故障冲击信号。将定转速下采用的包络谐噪比引入变转速工况，提出角度域包络谐噪比指标，实现对波形调节因子及阈值参数的优化。在此基础上，将改进Morlet连续小波变换与广义最小最大非凸正则项相结合形成稀疏分解模型；相较于离散小波变换，改进Morlet连续小波变换更容易将非周期性冲击型故障信号映射到时频稀疏域，进而通过稀疏模型求解实现非周期性故障冲击信号的提取。通过仿真信号及实验数据对该方法的有效性进行了验证，并与传统阈值降噪、频带滤波、基于品质因子可调小波稀疏分解等方法进行了比较。结果表明，所提方法能够有效提取出变转速工况下滚动轴承非周期性故障冲击特征信号。

探花

江苏大学汽车与交通工程学院周海超等认为，汽车轮胎常因行驶中伴随温升而导致磨损加剧的问题进而影响汽车行驶安全性。为探究考虑温度影响下的胎面橡胶摩擦磨损特性，利用摩擦试验机测得不同温度下橡胶磨损系数，进而提出考虑温度变化的基于Archard磨损理论和能量耗散磨损理论的修正磨损模型；然后建立橡胶摩擦磨损的热力耦合仿真模型，通过设定稳态温度和瞬态温度两类分析工况，探究了不同橡胶摩擦磨损模型对接触应力、磨损量及温度分布等结果的影响，并通过磨损体积和接触面温度场对比验证磨损模型的有效性。结果表明：橡胶摩擦区域内温度、磨损与压力之间存在显著的耦合关系；稳态温度工况下橡胶磨损量小于瞬态温度工况；瞬态温度工况中Archard磨损模型的磨损深度略大于能量磨损模型的磨损深度，两种修正的磨损模型对应的磨损量均大于未修正的磨损模型的磨损量，且温度升高会导致磨损速率的显著增加；橡胶摩擦因数随着温度的升高呈现先增加、后降低的趋势，且温度的改变对橡胶微观磨损形貌有较为明显的影响。研究结果对认知橡胶摩擦磨损机理以及控制方法提供了一定的理论指导和应用价值。

榜眼

上海理工大学能源与动力工程学院薛聪聪等，为降低大振幅激励与负载变化对隔振性能的影响，提出一种适应不同质量的新型准零刚度优化结构。通过静力学分析，推导系统在静平衡位置处具有较宽准零刚度区间的条件，同时为设计负载可调的隔振系统提供理论依据。运用谐波平衡法求解系统动力学方程，得到简谐激励下力传递率和系统幅频响应特性。通过仿真与实验对比分析新型准零刚度系统与线性系统的动力特性和隔振性能，仿真结果表明：新型隔振系统固有频率降低约53.8%，起始隔振频率降低约3.1 Hz，降低了56.4%，位移传递率峰值降低约57.8%；在不同振幅(1、5、10、15、20 mm)简谐激励下，起始隔振频率至少降低3 Hz，位移传递率峰值最大仅为3.2，对不同振幅起到稳定的隔振效果；不同负载下(30、26、20 N)，起始隔振频率与固有频率均仅变化0.3 Hz，且起始隔振频率最大降低约58.7%。实验结果表明：固有频率降低2 Hz，起始隔振频率减小3 Hz，其结果与仿真吻合。新型准零刚度系统可有效降低固有频率，减小起始隔振频率，同时可对大振幅振动和不同负载均起到良好的隔振效果。

状元

上海大学机电工程与自动化学院张宇等，为满足日渐增长的太空作业需求，设计了一种线驱中心杆型连续体机械臂，通过分析运动机理得到驱动空间、关节空间以及工作空间之间的正逆运动学关系，由单段臂到多段臂详细介绍了运动学建模方法；然后提出了基于Newton-Raphson法的逆运动学数值解法，并进行多解优化；最后针对正运动学与逆运动学各进行了一组实验。在正运动学模型验证实验中，末端最大误差为机械臂总长度的3.10%；在逆运动学模型验证实验中，臂形最大误差为机械臂总长度的3.63%。实验结果证明了运动学模型的准确性以及末端位姿控制方法的合理性，为线驱连续体机械臂的运动控制提供了理论基础。

对以上文章感兴趣的读者可以点击题目，或在文后点击“阅读原文”在官网浏览。

责任编辑：赵子祎

责任校对：恽海艳

审 核： 张 彤

JME学院是由《机械工程学报》编辑部2018年创建，以关注、陪伴青年学者成长为宗旨，努力探索学术传播服务新模式。

欢迎各位老师扫码添加小助理-暖暖为好友，由小助理拉入JME学院官方群！

欢迎关注机械工程学报视频号~

寻觅合作伙伴

有一种合作叫做真诚，有一种发展可以无限，有一种伙伴可以互利共赢，愿我们合作起来流连忘返，发展起来前景可观。关于论文推荐、团队介绍、图书出版、学术直播、招聘信息、会议推广等，请与我们联系。

感谢关注我们！我们《机械工程学报》编辑部将努力为您打造一个有态度、有深度、有温度的学术媒体！

版权声明：

本文为《机械工程学报》编辑部原创内容，欢迎转载，请联系授权！

在公众号后台留言需要转载的文章题目及要转载的公众号ID以获取授权!

微信投稿、转载等：

联系人：暖暖

电话：010-88379909

E-mail：jme@cmes.org

网 址：http://www.cjmenet.com.cn

官方微信号：jmewechat