- 何呈城;谌炎辉;
在装载机铲装作业中，铲装阻力的实时精准预测是优化作业参数、提升能耗利用效率的关键，但传统阻力预测方法存在三大主要问题，难以满足自动化作业需求：一是经验公式依赖人工选取系数，动态工况适应性不足，无法随物料特性、作业速度变化自适应调整，预测误差较大；二是基于库伦理论的土力学模型计算复杂，需输入大量物料参数，且难以匹配实际作业中阻力的实时波动，实时响应滞后；三是现有预测模型普遍缺乏对液压参数与阻力的量化分析，无法通过易获取的液压数据反推阻力，需要额外布设复杂的传感器。针对上述问题，研究围绕油缸压力与铲装阻力的动态变化同步性展开。在初始发动机转速900～1500 r/min范围内，以碎石、细砂为试验物料，同步采集动臂油缸压力、转斗油缸压力及铲装阻力数据，结合统计学方法量化变量间线性关系。结果表明，转斗油缸压力与阻力变化呈现高度同步性，该同步性在碎石、细沙两种物料及不同转速下均稳定存在，具有跨物料、跨转速的普适性，证实了转斗油缸压力作为阻力等效变量的可靠性。物料特性对相关性也有显著影响，细沙因流阻连续，在高转速下，二者相关性达到0.984。研究为装载机阻力实时预测模型提供特征选择依据，通过统计量化验证了转斗油缸压力对铲装阻力的动态等效评估能力，可替代复杂销轴传感器网络实现阻力高精度估算，降低测试成本与维护难度，为作业参数优化及节能控制提供理论支撑，对于装载机作业优化研究具有重要意义。
2025年12期 No.372 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1456K] - 蒙小聪;许超;刘华;谭叶东;莫翔;方华;
在商用车运行过程中，发动机空压机运行时齿轮传动系统产生的敲击噪声，是构成整车噪声的重要贡献源之一。该噪声在车辆不同工况下持续存在，严重破坏驾乘人员的乘坐舒适性，亟待开发高效可行的控制技术。调控空压机驱动扭矩特性以精准抑制其负向扭矩分量，能够从源头优化系统动态激励特性，是解决齿轮敲击噪声问题的关键技术路径之一。鉴于空压机与发动机同属活塞往复式机械结构，二者在工作过程中输出扭矩均呈现出显著的周期性波动特征，且该波动特性与齿轮传动噪声的产生机制密切相关。基于扭矩相位匹配的波动抵消理论核心目标是，通过精准调控两系统扭矩波动的相位与幅值匹配关系，实现噪声的主动抑制。为验证所提理论的可行性、有效性及工程应用价值，专门设计并开展发动机台架试验研究。试验结果表明，通过精确调控空压机与发动机扭矩波动的相位关系，可成功实现两系统激励能量的反向叠加效应，有效抵消齿轮传动过程中的有害动态激励；在无需对现有机械结构进行任何改动、不增加额外制造成本的前提下，能够显著降低空压机齿轮传动敲击噪声，噪声幅值降幅达到工程应用要求。本研究丰富了商用车噪声控制的理论体系，为相位匹配技术在活塞往复式机械噪声控制领域的应用提供参考，还为同类活塞往复式机械的噪声控制提供了兼具创新性与实用性的新思路。
2025年12期 No.372 7-10页 [查看摘要][在线阅读][下载 1680K] - 王春强;农贵彤;陈晓军;
针对聚乙烯管道的老化与剩余寿命问题，通过梳理现有理论与试验成果，系统分析了热氧老化、光氧老化、环境应力开裂三种主要老化机理：热氧老化通过自由基链式反应导致分子链断裂或交联，使材料变硬变脆；光氧老化在紫外光与氧气协同作用下引发表面降解，造成表层裂纹与性能劣化；环境应力开裂在低应力与特定介质共同作用下促使微裂纹扩展，导致管道脆性断裂。在老化程度评估方面，分析了理化和力学性能检测与非线性超声无损检测的特点，前者可多维度反映材料性能劣化，后者能实现原位、高效的在役管道评估。在剩余寿命预测方面，长期静液压试验法基于压力-时间指数模型外推，适用于压力主导场景；烘箱加速老化试验法结合Arrhenius公式，可量化热氧影响；基于慢速裂纹扩展的预测法通过Paris方程评估缺陷管道脆性断裂风险；双曲本构方程法则针对复杂应力状态建立模型。通过上述研究，明确了不同老化机理的特征与影响因素，对比了各类评估与预测方法的适用性，为聚乙烯管道的老化防控、寿命评估及安全运维提供了理论依据与技术参考。
2025年12期 No.372 11-14页 [查看摘要][在线阅读][下载 1166K] - 周立;毛骏;莫东伟;吴湘柠;陈义时;
套装袋是一种薄膜内袋与编织袋外袋可分离的袋子，广泛应用于传统流程性行业的物料包装工段。基于套装式内外袋全自动包装机器人采用14个伺服控制器实现自动取袋、校袋、内外袋开袋、物料灌装、内袋整理、外袋整理、内袋热合、内袋置入、外袋缝纫等功能，动作连贯，执行结构多，要求运算速度快，稳定性高。提出一种分层式设计理念，通过稳定可靠的台达PLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)平台，分析套装包装机动作逻辑，以光电开关、伺服驱动器零点、感应开关等检测传感器配合14轴柔性控制技术，设计电路控制图及控制程序，以PLC为数据处理中心的控制模式搭建全自动包装机器人控制系统，并通过应用案例验证了成套控制系统的有效性及合理性。该系统运行过程准确、稳定、响应速度迅捷，已向用户提供服务，为后续进一步研究提供了依据。
2025年12期 No.372 15-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K] - 张忠辉;李永辉;
工业上循环水冷却效果是影响工业生产的关键因素，该文设计一种工业循环水冷却塔。该冷却塔内部为中空结构，无填料，用冷风分布器均匀分布进风，在塔内均匀设置有多个向上喷雾的双漩流体雾化喷嘴，双漩流体雾化喷嘴采用双涡流通道使水流在喷嘴内形成双流体涡流流动，最终雾化均匀喷入冷却塔，通过分流和分散手段让循环水分散成细小的水膜和水滴，进而增加循环水的比表面积，增大热交换量，冷却塔大部分部件在底部的设计有效地降低了冷却塔的重心，提高冷却塔稳定性的同时降低了冷却塔的建造成本。该冷却塔尤其适用于含有固体颗粒较多的工业循环水，冷风分布器可以起到分离大颗粒堵塞物的作用，从而减少循环水中的大颗粒堵塞物的含量，有效减少管道和喷嘴的堵塞。该冷却塔相比于普通填料塔冷却水量增加8%～12%，冷却塔阻力下降30%～50%，进水管位置降低2～4 m，阻力降低0.03～0.05 MPa。该冷却塔降低了塔的重心，稳定性较好的同时降低了冷却塔的建造成本，实现装置安全、低耗、稳定运行。
2025年12期 No.372 20-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 1188K] - 曾光宁;刘勇;吴耿;黄海龙;赵鹏;
某电厂660 MW燃煤锅炉长期存在偏烧问题，导致局部区域出现CO浓度过高或管壁温度过高，严重影响机组的运行安全性。该研究提出燃烧均匀性精细化优化调整方法，通过精确定位锅炉尾部烟气测点（或换热管屏）和燃烧器（燃尽风）喷口位置来分析各区域的燃烧偏差，测量不同区域的烟气成分和管壁温度，识别出燃烧偏差较大的燃烧器或燃尽风喷口。对喷口进行燃烧器或燃尽风的拉杆调整，能优化空气和燃料的混合方式，达到均衡燃烧的目的。该方法通过动态调整燃烧器和燃尽风喷口的气流分布，能够有效消除局部区域的燃烧偏差，减少不均匀燃烧引发的热负荷不平衡问题。同时，燃烧均匀度得到显著提高，燃烧烟气组分更优化，管屏壁温偏减小，改善了锅炉的运行效率和安全性。
2025年12期 No.372 23-25+29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1246K] - 李世强;施佳能;凌展奇;许非易;石鹏;
以某新能源商用车挡泥板支架为研究对象，为顺利通过室内振动台架试验，应用整车路试载荷谱等效为随机PSD谱的技术，并将实车路谱等效PSD谱作为仿真分析以及室内台架试验输入数据，完成振动疲劳仿真分析以及室内振动台架试验。该新能源商用车挡泥板疲劳仿真分析结果与室内振动台架试验结果基本一致，因此该仿真分析方法可应用于后续挡泥板结构优化和相关改型验证，也为同类型的项目分析验证提供工程应用参考。
2025年12期 No.372 26-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 1448K] - 吴文俊;方仕龙;肖飞;李骏;周寅昌;韦祖杰;
超高分子量聚乙烯（UHMWPE）作为分子量超过1×10~6 g/mol的热塑性工程塑料，凭借其卓越的耐磨性、抗冲击性、自润滑性及高强高模特性，已成为高分子材料领域的研究热点，广泛应用于军工装备、人工关节、航天器部件、海洋装备及工程机械等场景。但重型卡车牵引座因需承载较大且与半挂车架底板有频繁摩擦，接挂时还有巨大冲击力。需要针对重型卡车牵引座做试验研究分析，验证超高分子量聚乙烯性能在该领域是否满足需求。本文研究重型卡车牵引座系统的高载荷、高频摩擦及强冲击特殊工况，评估UHMWPE材料的工程适用性。针对其耐磨性能，使用一块厚钢板加载头模拟挂车底板，施加载荷作用在超高分子量聚乙烯板材，加载头以每分钟8圈的速度旋转，完成1.1万圈时，评估其磨损量来判断耐磨性能。针对耐冲击性能，将超高分子量聚乙烯板材安装至牵引座上，利用牵引车与半挂车正常接挂试验，完成36次冲击试验后观察板材表面情况判断耐冲击性能。针对自润滑性能，采用牵引车路试试验一个循环，判断与其连接半挂车底板磨损情况。试验得出超高分子量聚乙烯板材在重型卡车牵引座上充分体现出优良的耐磨性、耐冲击性以及自润滑性，表明UHMWPE在极端工况下仍能维持优异的综合性能，为商用车关键摩擦副的轻量化设计提供了创新解决方案。
2025年12期 No.372 30-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 1372K] - 孙立业;
船舶电气推进系统是实现航运业零碳排放的核心技术。针对传统船舶推进产生的碳排放问题，设计基于混合储能的零碳排放电气推进系统。系统采用质子交换膜燃料电池作为主动力，根据推进负载需求确定额定功率，运行时仅产生水蒸气；甲板光伏系统作为辅助电源，为船舶设备提供清洁电能；锂电池组与超级电容器构成复合储能系统，分别负责能量管理与功率调节。搭建包含10 kW燃料电池、5 kW光伏电源、20 kWh锂电池组、2 kWh超级电容模组的实验平台，永磁同步电机作为负载，通过变频器控制转速。配置航行工况模拟系统反映实际航行环境，数据采集系统实时监测运行参数。研究结果显示，系统效率达55%，对20%负载突变响应时间小于0.5 s，速度波动率控制在3%以内。2000 h连续运行试验证实系统可靠性，具有显著环境效益。
2025年12期 No.372 34-36+44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K] - 管越;毕斌;牛奔;
以套筒为独立且核心的分析对象，明确其“承扭+承弯”的双重载荷属性，同时关联电机端盖、螺栓、减载销等协同部件，形成“套筒-连接系统”的完整分析体系，采用“有限元分析+理论计算”双向耦合的分析方法,分析和计算某轮毂电机内部套筒强度。有限元分析精准模拟套筒过渡圆角、安装止口等细节的应力，识别出套筒最大应力594 MPa，套筒材质为42CrMo，屈服强度为930 MPa，安全系数为1.57。套筒安全系数偏低，应力集中区域为过渡圆角。对套筒进行改进，优化应力分布后，采用理论计算套筒与电机端盖之间的连接螺强度，计算得出螺栓屈服强度为900 MP，安全系数为0.83，偏低，有螺栓松动、螺纹断裂的风险，改进M10螺栓。进一步设置冗余措施，在套筒和电机的安装止口处增加2个减载销，计算得出挤压应力为410 MPa,套筒强度足够，许用挤压应力为930～1550 MPa。通过“结构优化（锥形过渡）+连接改进（M10螺栓+双减载销）”的组合方案，将套筒安全系数提升至1.8，螺栓安全系数提升至1.3。经10000 h实车试验验证，套筒可以直接应用于电动工程机械轮毂电机的量产设计，降低售后失效风险。
2025年12期 No.372 37-40页 [查看摘要][在线阅读][下载 1414K] - 胡红军;
小流量工况下，混流式水轮机内部流场会出现复杂的非定常流动现象，由于现有方法提取特征信息单一，不能有效提取多源监测信号特征，导致混流式水轮机运转状态识别准确率偏低。因此，本研究提出一种适用于小流量工况下混流式水轮机运转状态识别的新方法。运用经验模态分解算法处理水轮机的运转信号，可获取多个IMF（本征模态函数）模态分量。采用模态指数能量法，可捕获各个IMF分量中所包含的特征信息。搭建一个四层的PNN（概率神经网络）结构，将一系列特征信息输入其中进行推理学习，可自动识别出水轮机的运转状态。实验结果表明，该方法在识别过程中的准确率（ACC值）达0.99，实现了对混流式水轮机实时运转状态的准确描述。
2025年12期 No.372 41-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1294K]
- 刘跃飞;姜劲;
“结构有限元分析”是为顺应现代工业技术发展而开设的本科专业课程，旨在培养能够掌握先进数值计算方法的高素质工程人才。该文针对“结构有限元分析”课程教学中存在的有限元分析入门难、课程学习兴趣弱、课程评价难度高等一系列问题，在新工科建设背景下，提出相应的教学改革方案与创新举措。该教学改革方案注重将核心物理意义引入和线上资源利用相结合的引导式教学；注重案例专业性、仿真结果可验证性的项目式教学；实现教学案例参数差异化、难度梯度化的考核；注重课程思政元素的全面育人教学方法。教学实践结果表明，这些改革创新举措，能够有效缓解有限元课程理论知识抽象、软件上手难的问题；能够引导学生将教学案例与专业背景联系起来，提升案例教学的吸引力；能够有效减少学生的抄袭现象，塑造健康的学习环境；能够培养学生的家国情怀和社会责任感，达到全面育人的效果。
2025年12期 No.372 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1238K] - 祝健;张亮;刘华;史程;
针对“汽轮机原理及应用”课程的特点及教学中存在的问题，根据布卢姆目标教育法将课程的教学目标凝练为知识、能力和创新三个层次，并在此基础上提出了基于OBE理念的课程改革措施。基于OBE理念的“汽轮机原理及应用”课程教学改革，以培养应用型人才为目标，课程在明确教学目标后，通过优化课程内容、融入思政教育、搭建虚拟仿真平台等措施，提升学生的知识掌握程度；通过采用混合式教学和项目式教学，培养学生的自主学习能力、团结协作能力和创新思维能力；通过实施过程化考核，进一步锻炼和提高学生的综合素质。经过一个学期改革与实践的结果表明，课程改革后学生知识掌握程度较上届有了大幅提升，综合素质得到了进一步提高，同时学生的自主学习能力、团结协作能力和创新思维能力也得到了锻炼。
2025年12期 No.372 49-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K] - 杨兴果;罗钦;王炜;肖会芹;郭艳杰;
在新工科教育的背景下，面对培养具有创新精神和实践能力的高素质工程人才的挑战，探讨“现代控制工程”课程的教学改革与实践。“现代控制工程”课程是将多门课程进行整合形成的新课程。新课程在知识体系构建、教学方法和实践教学环节存在教学内容重复、各种控制方法孤立学生难理解等问题。为了解决这些问题，在授课教学方面，以加强系统和反馈概念为核心，对课程知识结构进行梳理和优化，使课程知识内容更加系统化，方便同一知识点的不同处理方法之间的比较，删掉冗余和不必要的内容，增加一些智能控制的前沿内容，以丰富课程内容；调整授课学期解决授课过于集中的问题，把课程分成三个学期分开开课。在实践教学方面，推行结合理论与实践的多层次实践教学改革，设计多层次虚实结合的实践教学环节，以促进理论知识的交叉融合和系统性应用，强化学生的工程实践能力。持续改进策略显著提高了学生的工程实践能力和创新思维能力。此外，思政教育融入整个课程教学，包括历史回顾、伦理讨论和前沿技术探索，丰富教学内容，引导学生深入思考自动化技术对社会的影响，培养学生的职业素养和社会责任感。实践教学结果表明，这些措施显著提高了学生的理论知识和实践技能，特别是在多层次和虚实结合的实践教学环节中，学生能够更好地将理论知识应用于实际问题解决中，提升了学生的综合能力。
2025年12期 No.372 52-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1207K] - 曹文君;黄洁明;
以“新能源汽车驱动电机与控制技术”课程为例，探讨“1+X”制度下的课证融通教学改革。采用“翻转课堂+项目化教学”创新方法。“翻转课堂”线上线下衔接，教师提供资源，学生自主安排学习，突破时空限制；“项目化教学”基于六步教学法，以项目驱动强化学生技能，二者结合能高效利用课堂时间，满足“1+X”课程改革需求。对比证书考核内容，精心调整课程教学标准，整合课程教学内容，覆盖证书要求的知识点和技能点，优化拓展学生的知识技能，同时，在教学中融入工匠精神和可持续发展教育，培养学生执着专注、精益求精、追求卓越的工匠精神，让学生明白新能源汽车行业对全球可持续发展的意义，形成积极参与实践的意识。考核方式与“1+X”证书制度接轨，注重多元化和灵活性。除理论和实践操作考核外，增加小组项目评价、学生自主展示等形式，引导学生重视岗位技能，激发创新思维，培养适应新能源汽车产业发展的高素质复合型人才。
2025年12期 No.372 56-58+89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1143K] - 徐栋梁;
针对高职物联网专业群传统实训模式存在的设备异构性阻隔、教学场景离散化、技术迭代响应迟滞等痛点，创新设计技术融合、数据驱动、分层递进的“虚实融合”实训模式。设计“四维融合”架构，通过专业协同层整合智能网联汽车多专业实训场景，虚实交互层实现车载算法虚拟调试与实体台架验证的闭环映射，数据贯通层打通OBD数据与云端日志的实时同步，能力评价层依托区块链与知识图谱生成动态能力画像。重构“三纵三横”课程体系，横向设置基础共享、虚拟协同、实体专精模块，纵向贯穿“认知-联调-实战”能力进阶路径。建立“技术验证-能力养成”双循环机制，推动虚拟仿真与实体操作深度耦合。实践表明，该模式成功摆脱高职物联网专业群教学逻辑离散困境，形成校企数据反哺生态，学生跨专业任务完成率提升至78%，优化方案被车企纳入路侧单元升级计划。该模式可以作为职业教育数字化转型的“场景贯通、数据驱动、动态迭代”的可复制范式，对深化产教融合具有显著的实践推广应用价值。
2025年12期 No.372 59-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 1154K] - 姜无疾;李志国;
高职院校“液压与气动技术”课程传统教学模式长期面临双重困境：一是技术原理抽象，涉及复杂流体力学概念，静态教学难以展示动态过程；二是实践环节成本高、维护难、有安全风险，导致实训保守，学生动手机会少。为了提升教学效能，将FluidSIM仿真软件引入课程教学体系，旨在通过构建虚拟实训环境提升教学效果与学生实践能力。研究采用理论实践深度融合的方法，利用该软件动态仿真与机电一体化设计功能，对课程的关键教学环节进行重构。软件应用贯穿四个方面：在回路设计教学中，实现“设计-仿真-优化”的可视化迭代，深化对系统性能的理解；在电控回路教学中，无缝集成流体与电气回路，培养学生初步的系统集成思维；在典型回路项目中，引导学生完成从逻辑分析到调试的全流程，锻炼工程实现能力；利用其故障模拟功能，系统化训练学生的诊断与排故思维。应用结果表明，该软件成功将抽象原理转化为直观认知，创造了安全、可重复的实训条件，并有效支持了探究式学习。这不仅显著提高了学习效率与兴趣，而且培养了学生的工程设计思维和解决复杂工程问题的综合职业能力。
2025年12期 No.372 63-65+96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1286K] - 朱晏萱;
新能源汽车产业人才存在：一方面，高技能人才数量相对不足，难以满足产业快速扩张的需求；另一方面，人才培养模式在一定程度上滞后于产业发展步伐，培养出的人才在实际应用能力、创新思维等方面存在欠缺。因此，提出新质生产力驱动的高技能人才培养策略。一是建立校企合作长效机制，创新人才培养模式。职业院校与企业合作，实施校企联合“双元”育人，推行现代学徒制，发挥校企双责任主体作用，企业作为人才培养主体，全程参与人才培养，签订学校、企业、学生（学徒）三方协议，实现招生招工一体化，落实“企业师傅”培养责任人；企业参与培养质量监督，实行企业领导听课制度，创新实施企业课程学分转化，建立学分制人才培养体系。二是重构“岗课赛证”一体化课程体系，面向新能源汽车产业链与岗位群需求，重构“底层基础+中层模块+高层方向”的“岗课赛证”一体化课程体系。三是完善实践教学体系，加大双师队伍建设，实施“双师型”教师制度，教师不仅要有扎实的专业理论知识，能够在课堂上传授给学生系统的学科知识体系，还要具备丰富的实践经验。四是整合拓展教学资源，精心打造实训基地，校企合作开发教学资源，共建实训基地。五是深化科教融汇，将科技创新融入教学，提升学生创新思维,培养出符合新能源汽车产业高质量发展需求的高技能人才。
2025年12期 No.372 66-68+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1147K] - 王紫民;韩变枝;路亮;
工程教育注重的是可持续发展的现代工程人才的培养，是新工科建设的重要举措。该文以“机械制造技术基础”课程为例，探讨工程教育下工科类课程的教学资源建设和组织实施。分别从教材资源建设、线上资源建设、实践资源建设等方面，阐述在工程教育背景下对应课程目标的教学资源建设举措。在课程教学内容的组织上，着重强调教学内容要体现“两性一度”的多元融合的特色，从课程前后融合、专创融合、科教融合、产教融合、思政融合等几方面入手进行融合。在课程的实施上，强调“以学生为中心”的理念，通过项目式驱动、场景式展开实现线上线下、理论和实践的联动教学；在课程考核中围绕学生“学习产出”，注重建立过程性评价体系，首重培养创新型、综合化、全周期的优化人才。
2025年12期 No.372 69-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1208K] - 冯友强;陈胜利;龙淑嫔;
在智能制造升级背景下，产业联盟的现场工程师的复合能力需求与职教育人模式存在结构性矛盾。以智能控制技术专业与机器视觉产业联盟的合作培养现场工程师的模式作为研究对象，探索高职院校与产业联盟协同培养现场工程师的创新模式，将协同育人模式与高职院校的“五金”建设相结合，具体落实到课程、实训基地、师资等方面的建设。通过实施验证，该模式显著提升学生的机器视觉现场工程实践能力，也提高了学生对机器视觉行业认同感。机器视觉产业联盟的企业从高职院校招聘到这些经过精准培养的现场工程师，能快速地安排到工程项目的现场岗位中，补充了企业现场人才缺乏的短板，及时创造效益。高职院校采用这种协同育人模式能提高学生对口就业率，推进高职院校的专业建设，在一定程度上解决了现场工程师的复合能力需求与职教育人模式存在的结构性矛盾，也为破解产教融合难题提供了一种新的模式，对推进职业教育现场工程师的培养具有示范作用。
2025年12期 No.372 73-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 1151K] - 刘波;
采用理论构建与实践探索相结合的方法，开展新时代机械类专业劳动教育路径探索。通过归因分析与模式创新，提出并构建“4+X”劳动教育模式。该模式以政府、学校、企业、社会四大载体为支撑，融合机械类专业特色，从理论逻辑、内容体系、实践路径、质量评价及管理制度五个维度进行系统设计：明确“价值-能力-融合”三维核心目标，打造“劳育思政+专业实践”双轮驱动内容体系，开拓“思政、专业、实践、课程”四维协同实践路径，建立“过程性与发展性”综合评价机制，并配套三级管理制度。研究成果实现了劳动教育与机械类专业培养、思政教育、创新创业教育的有机融合，有效推动劳动教育从技能训练走向育人体系、从单一实践走向综合素养。本模式为高校机械类专业劳动教育改革提供了可操作的实践框架与参考，对深化高等教育教学改革、培养具备工匠精神与创新能力的高素质机械人才具有重要意义。
2025年12期 No.372 78-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K] - 方官丽;闫伟;
作为高等教育的重要组成部分，机械专业毕业论文（设计）不仅是学生综合运用所学知识、锻炼实践能力的关键环节，更是衡量教育质量、检验人才培养效果的重要指标。普通高等学校专升本具有高职专科和普通本科之间跨界的属性。目前本科机械（专升本）专业的毕业设计存在诸多问题，如没有充分考虑专升本学生的基础，局限于以往的单一装置设计、评价体系过于单一、学生对专业毕业设计内容整体框架较为陌生，对论文的核心理解不深刻等，这些问题严重影响了专升本学生毕业设计质量的提升。因此，结合机械（专升本）专业学生的理论基础和生源特点，从明确毕业设计要求、动态把握机械（专升本）专业毕业设计选题、毕业设计专项智慧课程建设、全过程管理可视化、成绩评定办法优化、形成持续改进机制等方面针对性地提出改进措施，并应用到毕业设计教学改革与实践中，以期提高地方高校机械（专升本）专业毕业设计的质量，培养出更多服务区域经济发展的高素质机械人才。
2025年12期 No.372 82-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1118K] - 曹晓芹;崔丽明;范彦汝;薛兴兴;
金工实训课程作为高职院校培养学生实践操作能力与工程素养的核心课程，在技能型人才培养体系中占据关键地位。当前，多数高职院校的金工实训教学仍依赖传统模式，教学模式陈旧，教学内容碎片化、项目设计脱离生产实际、学生被动参与等问题突出，难以满足现代产业对技术技能人才创新能力与协作精神的需求。在此背景下，开展基于项目化教学的金工实训教学改革，旨在通过重构教学体系，解决传统模式中理论与实践割裂、学生主体作用弱化等痛点，探索更契合高职教育特点的实践教学路径。以项目化教学理论为指导，提出了基于项目化教学的金工实训教学模式改革思路以及教学模式实施过程，学生以团队为单位，经历项目调研、方案设计、加工制作、调试优化等全流程，教师全程担任引导者与技术顾问，注重过程性指导与阶段性成果反馈。通过教学实践证明，项目化教学应用于金工实训教学，明显提升了学生的实践能力、创新思维和团队协作能力，教学质量得到了显著提升，为高职院校实践类课程的教学创新提供了可借鉴的范式。
2025年12期 No.372 85-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1144K] - 江秀梅;刘庆波;宋春胜;
针对中职计算机课程中“技能培养”与“价值塑造”割裂的突出问题，提出“资源-课程-实践-评价四维协同”框架，探索红色档案资源与AI技术教学的深度融合路径。以广西中职院校为实践场域，聚焦红色影像档案的技术转化困境，通过构建“协同改革模型，创新技术赋能，传承文化”的多向互动机制。采用文献分析、案例解构及实证实验方法，形成分级资源转化机制（四级破损标准匹配差异化AI修复技术）、三阶递进课程模块（基础认知→技术实训→项目实战）、校馆双线实践路径及三元评价体系（机器评分+人工评审+过程追踪）。实践表明，实验组学生AI修复作品技术指标与文化认知正确率显著提升，学生作品入选校内红色文化馆数字展藏，形成“教学-实训-文化传承”闭环。该改革突破传统课改的单维技术导向，构建职业教育“技文融合”新范式，通过将红色档案转化为AI教学载体（如百色起义照片生成对抗网络（Generative Adversarial Networks,GAN）修复实训），破解课程思政与专业教学割裂难题；依托校本化项目实践，实现数字技术能力与红色文化认知的同步提升。
2025年12期 No.372 90-92+123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K] - 杨源皓;
中国装备制造业迈向智能化、高端化新阶段使产业结构发生深刻变革，对能够熟练掌握先进技术、具备工艺创新能力和解决现场复杂问题的高技能人才需求日益迫切。然而，当前人才培养体系仍存在与产业实际需求脱节、实践教学环节薄弱、学生职业素养不足等现实困境，高技能人才的有效供给已成为制约产业提质增效和持续创新的关键瓶颈。为破解这一难题，研究深入贯彻产教融合理念，聚焦于装备制造业领域，构建一套系统化、可操作的高技能人才培养新模式。研究综合运用文献分析、政策解读、校企案例剖析以及针对合作企业的实地访谈等方法，深入梳理了产教融合在引导人才培养目标精准定位、推动课程体系重构、强化实践教学实效等方面的具体实施路径与内在逻辑。在此基础上，研究明确提出以“校企协同、实岗育人”为核心机制的人才培养框架。该框架并非停留在理念层面，而是具体阐述了如何在共建共享型实训基地、对接岗位能力的模块化课程，以及深度融合的“双师型”教学团队建设等关键环节上进行系统设计与落地实施。
2025年12期 No.372 93-96页 [查看摘要][在线阅读][下载 1148K] - 李春江;张青青;
采用调研分析法和文献研究法，分析当前技工院校数控专业发展现状，认为当前技工院校传统数控专业人才培养模式存在课程体系与产业需求脱节、师资队伍结构不合理、实践教学条件不好、校企合作深度不够等问题。针对这些问题探索构建产教融合背景下技工院校数控专业的双元制人才培养模式，以适配产业升级需求。技工院校数控专业双元制人才培养模式构建了涵盖课程体系、师资队伍、教学过程、质量保障四大维度的双元制人才培养模式，课程体系校企共研标准，开发模块化内容并融入职业素养教育；师资队伍实现双元协同；教学过程推行多元模式；质量保障体系构建闭环机制，同时，从政府、企业、学校三方面提出实施保障策略。实践表明，该模式能打通教育链与产业链衔接通道，提升学生能力与岗位适配性，能够培养出符合产业发展需求的高素质数控专业人才。
2025年12期 No.372 97-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1136K] - 张佩;
消防实训室标准化建设不仅关系到消防教育的教学质量，也直接影响到学员的安全和技能培养，是消防职业教育的重要环节。为了进一步提升消防教育与培训的质量，实现理论与实践的有效结合，该文在分析消防实训室建设现状的基础上，提出产教融合成视域下消防实训室标准化建设策略和路径。消防实训室标准化建设是对场地、设备、课程、人员和安全管理均实行标准化。实训场地标准化是场地整体规划布局，按功能和教学目标进行合理的区域划分。设备标准化包括设备的选用标准、设备维护和管理制度，按照国家或行业的相关法规和标准来选购、维护和管理消防设备。课程标准化是结合行业特点和发展趋势，构建一个包括理论知识、实操技能、应急处置等多个模块，能够确保学员能够全方位、多层次地掌握消防技能的全面覆盖、逻辑清晰的课程体系。人员和安全管理标准化是严格执行一系列管理措施。实例应用效果表明，消防标准化实训室建成，统一的培训内容和标准使得培训过程更加高效，学员能够在较短时间内掌握所需技能，培训效率显著提升；通过优化实训设施和加强师资建设，有效降低了实际操作中的风险，安全保障得到加强。标准化的建设和管理使得消防实训室的运行更加顺畅，整体效能得到显著提升。
2025年12期 No.372 101-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K]
- 韦联琦;刘红艳;
在亚法制糖工艺中，硫熏强度是制糖过程中最关键的工艺指标之一。硫熏强度的高低直影响到成品糖的含硫量和澄清效果。硫熏强度过高、加灰量过大，可能导致成品糖含硫量超标。而硫熏强度过低则可能影响澄清效果，从而影响白砂糖的纯度、水不溶物增大和色值等。亚法工艺制糖以往都是人工检测硫熏强度，该方法人工劳动强度大，检测滞后性大和测量值偏差大。通过研究硫熏强度的特点，根据设计思路提出并设计一种硫熏强度智能在线检测设备。该设备主要由自动采样模块、检测模块、清洗模块、智能控制模块、数值输出模块、远程以太网模块以及触摸屏等构成，能够自动采集样液，在线检测硫熏强度，并通过控制输出信号进行在线调节硫磺的燃烧量。该产品基于PLC(Programmable Logic Controller可编程逻辑控制器)控制器开发的硫熏强度检测系统已成功研制并应用于多家糖厂。通过与传统人工检测方法的比对，该系统显著提升了硫熏强度检测的时效性和准确性，有效解决了传统检测方法的不足。该设备能实时输出4～20 mA或0～10 V控制信号给糖厂燃硫炉系统，根据糖厂工艺指标要求自动调节燃硫炉硫磺添加量，以控制燃烧生成的SO_2含量，真正实现闭环控制，提升制糖产品质量，助力数字化糖厂建设，实现糖业生产过程的自动化、信息化与智能化。
2025年12期 No.372 105-107+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1261K] - 苏惠媚;郑春强;丁欣;韦成才;
随着科技的进步，语音信息在智能家居、工业控制及重要会议中有着非常重要的作用，人们对语音信息的安全需求越来越大，防录音设备应运而生。目前语音防录音设备通常采用发射40 kHz的超声波来降低录音设备的信噪比，从而起到防录音的作用，由于超声波在空气中衰减快，为了得到较远的干扰距离，防录音设备需要发射大功率超声波信号，同时随着发射功率的加大，设备功耗随之增加，所以防录音设备自适应发射功率技术显得越来越重要。自适应发射功率防录音系统可以根据声源距离的远近自动调整超声波信号发射功率，该系统以单片机STM32作为核心控制器件，利用LM386设计语音信息的降噪采集，根据语音采集模块的输出大小判断声源距离；利用CN3903设计DC-DC电源模块，结合语音采集模块的输出大小自动调整电源模块的输出电压；最后将电源模块的输出电压给超声波发射模块供电，实现超声波发射功率的自动调整。同时系统集成语音控制模块、WiFi无线通信模块，便于终端用户控制录音设备的工作模式。通过自适应发射功率调整技术可以有效降低防录音设备的功耗，大大提高设备的工作时长。
2025年12期 No.372 108-112页 [查看摘要][在线阅读][下载 1557K] - 张维主;
为了解决电梯制动器闸瓦磨损后可能会给电梯带来的风险，提出一种基于机器视觉完成闸瓦与制动轮之间间隙的控制系统。系统默认闸瓦颜色与制动轮颜色不一致，利用OpenMV中色域识别和边界分割来对闸瓦的厚度进行检测，与原始的闸瓦厚度进行比对来判断闸瓦的磨损情况，建立制动臂运动数学模型，精确实现闸瓦磨损与控制量的关系的计算，实现制动器自动调节，从而保证电梯的安全运行。实验表明，基于机器视觉的鼓式制动器闸瓦磨损检测与自动调节系统能够准确地识别闸瓦的磨损量并完成调节，有效提升了电梯的安全性能。
2025年12期 No.372 113-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1252K] - 杨勇权;李祥宾;王永新;徐明龙;孙学华;
公路运输的LNG槽罐车接口，由人工操作采用法兰连接形式存在连接劳动强度大、耗时长、效率低等缺点。为了克服这些缺点，设计一种新型法兰快速连接装置。新型连接装置能提高装卸效率、降低劳动强度，并确保密封可靠性。该装置基于杠杆原理和曲柄滑块结构，通过旋转手轮带动内螺杆组件，实现卡爪末端对法兰的可靠压紧。同时，补偿连杆的弹簧结构可自动调节连接时的平面度误差，确保法兰的有效密封。设计先确定设计参数，包括公称通径、设计压力、温度和流量等，然后进行垫片压紧力、最小螺栓载荷、轴向力以及拧紧力矩的设计计算。经过压力试验、气密性试验和低温试验，结果显示，在高压、低温条件下，装置能够保证密封可靠且无泄漏，满足了设计要求。
2025年12期 No.372 117-119+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1271K] - 孙长城;
针对自移机尾改向滚筒在井下复杂环境下易发生密封失效和轴承抱死的问题，提出一种新型改向滚筒结构。通过将轴心油路延伸越过轴承并分支至里侧储油腔，实现“由里向外”补脂，并利用端盖出气孔与迷宫敞口构建双通道排气；端部采用“迷宫+骨架油封+O形圈”复合密封，轴承布置引入热补偿约束并配套润滑系统改造。在不改变安装边界的前提下，以转龙湾煤矿23110运输巷自移机尾为对象开展6个月工业性试验，结果表明：改造后轴承稳态温升由45～50℃降至25～30℃，因密封和轴承故障导致的非计划停机由约5次/半年降至0次/半年，相关检修工时减少约60%，验证了该结构在煤矿复杂工况下的工程适用性与推广价值。
2025年12期 No.372 120-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1217K] - 刘善明;王旭龙;
针对液压支架在井下复杂动态工况下位姿感知精度不足的问题，开展多传感器融合技术研究，旨在提升支架姿态估计的鲁棒性与准确性，为智能开采与支架群协同控制提供可靠感知基础。研究设计了一套融合在线工况辨识与自适应滤波的位姿感知系统，该系统采用惯性测量单元（IMU）与高精度倾角传感器组合作为硬件感知层，并构建了一个由轻量级门控循环单元（GRU）神经网络驱动的自适应扩展卡尔曼滤波（AEKF）融合算法模型。GRU网络负责实时辨识支架所处工况，AEKF则根据辨识结果动态调整过程噪声协方差矩阵（Q）和测量噪声协方差矩阵（R）的参数，从而在不同工况下“智能”地分配对各传感器数据的信任权重，实现最优状态估计。为验证系统性能，在采高近10 m、周期来压强烈的工作面进行了现场试验，将系统输出与高精度GNSS/INS真值进行对比。结果表明，在包含剧烈移架的动态工况下，系统对俯仰角和横滚角的跟踪均方根误差分别控制在0.12°和0.08°以内，显著优于单一依赖IMU或倾角传感器的解算方案，实现了全工况下的高精度、高鲁棒性位姿感知。本研究通过多传感器自适应融合有效克服了井下强振动与冲击载荷对感知精度的影响，对推进综采工作面智能化、保障安全高效开采具有重要的理论与工程应用价值。
2025年12期 No.372 124-126+133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1215K] - 何睿涵;
为探究隧道通风系统在复杂工况下的优化设计、高效运行及全周期维护策略，围绕系统现状、设计、构成、原理、维护及趋势展开研究。通过CFD(Computational Fluid Dynamics，计算流体动力学)模拟与物联网技术结合，提出智能通风系统及绿色能源应用方案。在解决系统故障维修与日常维护问题时，可以经由基于程序故障诊断流程，实现对振动频谱与能耗数据的分析，以较高的准确率进行故障定位。利用软件分析三通、变径等局部结构阻力，对不同隧道设计结构所承受的断面阻力进行比较分析。采用模糊控制通风系统，以CO浓度偏差为输入，通过算法调节风机功率来实现能耗降低和缩短响应时间。针对特长隧道运用模拟优化风机布置，开启轴流风机可节省射流风机数量。通过模拟电缆隧道通风，结合电缆布置优化可提升散热效果。复杂隧道采用“机械通风+自然竖井补风”可使污染物浓度明显降低，并通过优化减少局部结构阻力，预防性维护可以大大降低设备故障率。
2025年12期 No.372 127-130页 [查看摘要][在线阅读][下载 1148K] - 路钧琳;
收集某型发动机开发过程台架试验发生的故障数据，对各个故障模式按发动机各个子系统进行数据归类处理，应用Minitab软件对处理好的故障数据进行分析，拟合整机和子系统故障数据，确定故障数据的数学分布类型，并估计相关数学分布参数。然后基于确定的数学分布类型，采用蒙特卡洛模拟技术通过Microsoft Excel产生随机变量，模拟计算发动机各个子系统的失效里程数据，并对发动机的失效率和平均故障间隔里程（MTBF）等可靠性指标进行分析和评估，最后与后续的初始可靠性试验实际的平均故障间隔里程（MTBF）做对比。计算得到整机的模拟MTBF是29275 km，失效率为89.88%，与目标MTBF60000 km相差较大，需要强有力的整改措施，才能达到目标；各子系统的MTBF相对较低，需要重点关注并进行针对性改进。早期发动机初始可靠性试验的整机实际MTBF只有28444 km，与模拟的整机MTBF相差不大，说明将蒙特卡洛模拟技术应用于复杂系统可靠性分析具有可行性和有效性，能为评估产品的可靠性水平提供科学依据。
2025年12期 No.372 131-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 1225K] - 韦佳君;
随着信息技术飞速发展以及数字化转型深入推进，数据安全已成为全球关注的核心之一。在数字化时代，数据已成为重要的战略资源，而数据安全问题也随之凸显。黑客攻击、数据泄露、信息篡改等威胁不断涌现，使得数据加密技术的研究和应用变得至关重要。数据加密技术作为信息安全的关键手段，通过对数据进行编码转换，确保即使数据被非法获取，也无法被解读或滥用。在计算机系统中，加密技术广泛应用于数据库安全、网络通信（SSL/TLS）、云存储、区块链等领域。然而，加密算法的效率、密钥管理、抗量子攻击能力等问题仍需进一步优化。因此，研究更高效、更安全的加密技术，对于保障数据隐私和网络空间安全具有重要意义。研究数据加密技术在计算机领域的应用现状及发展趋势，重点探讨对称加密、非对称加密和哈希算法三大核心技术的基本原理、算法特性及实际应用场景。研究内容涵盖网络通信安全、数据存储保护、身份认证体系以及区块链技术等关键领域，深入分析TLS/SSL协议、全盘加密技术、多因素认证机制以及加密货币中的加密应用等具体实现方案。随着计算技术的演进和安全需求的提升，数据加密技术将持续创新，为构建更安全、更可信的数字世界提供坚实保障。
2025年12期 No.372 134-136+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1142K] - 牛志刚;
为提升钻机在复杂工况下的运行稳定性、控制精度与智能运维水平，基于数字孪生技术构建钻机电气控制系统的优化设计框架。围绕实时数据采集、控制器参数优化、驱动系统改进、人机交互界面构建、故障预测与远程监控等核心环节开展系统设计与功能集成，并进行控制精度、响应速度与运行可靠性验证。结果表明，优化后的系统在控制精度提升至99%以上的同时，响应时间控制在200 ms以内，系统稳定运行72 h未出现核心故障，具备良好的工程实用性与拓展性，让远端基地可实时了解各项钻井参数、设备参数。
2025年12期 No.372 137-139页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K] - 李姣静;王熠林;
随着智能制造技术迅猛迭代并广泛应用，机械类专业的实验教学设备短缺问题更加突出。为此，需打造虚实深度融合的机械实验教学平台，并开发其智能推荐与操作反馈系统。平台总体遵循“虚实映射、双向互动”与“分层解耦、模块化”的设计原则，构建涵盖数据层、支撑层、仿真引擎层、智能服务层及应用交互层的五层架构。反馈系统则是由智能推荐与操作反馈系统构成：智能推荐系统通过建立学习者多维特征模型与实验资源建设，融合协同过滤与内容匹配算法，为学生动态生成个性化学习路径；操作反馈系统则通过采集与融合虚拟操作日志、实体传感器数据及动作视频等多模态信息，实现实时规范性检测、基于规则与机器学习的混合智能诊断，并生成聚焦过程性考核的个性化评价报告。以液压传动实验为案例的教学实践表明，所构建的平台通过数据驱动的智能支持，实现了实验教学的个性化与过程化引导，为工程实践教学改革提供了可参考的解决方案。
2025年12期 No.372 140-143页 [查看摘要][在线阅读][下载 1254K] - 黄丽梅;
焊装生产线作为汽车白车身生产的核心环节，其工业化调试所发生的问题数量和严重度，严重影响产品开发的周期、成本以及生产制造的稳定输出。针对当前焊装生产线工业化调试存在周期长、风险高、成本高等行业痛点，提出以西门子（Tecnomatix）PDPS(Process Simulate/Plant Simulation)仿真软件作为核心平台，构建基于虚拟调试技术的数字化解决方案。PDPS是西门子Tecnomatix旗下的工业机器人虚拟仿真系统，主要用于制造业的工艺规划与仿真验证。通过搭建与实体焊装生产线1∶1匹配的数字孪生仿真模型、开发智能组件，建立PDPS与PLC软件的通讯连接，完成智能组件与机器人I/O信号的通讯验证，实现对生产线PLC程序、人机交互逻辑、工装设备联动等全流程虚拟仿真。在PDPS软件端完成焊装生产线整线的虚拟调试联动，提前识别和规避工业化调试的问题。并通过虚拟调试技术在某车型导入焊装生产线的实际案例应用，验证了该方法的可行性。该方法实现提前识别并规避PLC控制逻辑异常与机器人联动异常等问题，实现现场工业化电控调试周期缩短20%，机器人可达性、焊枪通过性问题发生率降低至0，显著提升工业化调试的效率，从而有效降低现场整改的时间和成本损失，为汽车新产品开发的焊装生产线的周期缩短、成本降低提供了可靠的技术保证。
2025年12期 No.372 144-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1538K] - 王浩浩;
为了提升除尘风机的控制精度与运行效率，在分析除尘系统的运行特点的基础上，基于PLC（可编程逻辑控制器）技术构建一种面向袋式除尘设备的智能化风机控制系统。系统以西门子S7-1200为核心、ABB ACS580变频器为执行单元、罗斯蒙特3051差压变送器为反馈链路的整体架构，通过PID自动调节实现对负压的闭环稳定控制。构建风量-频率-能耗关联模型，并提出按需变频调节策略，以降低系统长期运行的能耗成本。系统调试采用总线通讯优化、加减速时间整定及滤波算法补偿提升响应速度与控制稳定性。对比实验结果显示，负压稳定性比传统工频控制提升约35%，综合能耗比传统工频控制降低约22%，运行168 h无异常停机，系统的稳态负压波动、平均能耗及故障率方面均显著优于传统工频控制。基于PLC技术构建的控制系统具备良好的动态调节能力和故障响应速度，显著提升了系统的运行效率与安全性。
2025年12期 No.372 150-152页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K] - 陈彬;
结构件的数控加工精度直接决定了产品的质量和性能，结构件数控加工过程易受多重因素干扰，导致加工误差偏大。微小的加工误差可能导致产品性能下降甚至失效。有效补偿数控加工误差是制造业亟待解决的关键问题。文章提出数字孪生驱动下结构件数控加工误差补偿方法。分析数字孪生驱动下的基本原理，通过数字孪生技术结合在线检测技术，实现结构件数控加工状态的实时监控。采用误差量化公式及时间序列、空间统计分析方法，深入分析数控加工误差。设计针对机床振动、热变形及切削力波动的补偿策略，并通过数学模型精确计算补偿点，实现误差的有效补偿。实验结果表明，所提方法在粗加工和精加工阶段均显著降低了结构件数控加工误差，控制在0.01 mm以下，相较于对比方法，所提方法在减小加工误差方面展现出显著优势，精密加工阶段加工误差均较低，初步阶段加工误差同样已显优势，进一步巩固了其在提升加工精度上的领先地位，展现出更显著的误差控制优势。
2025年12期 No.372 153-155+168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1225K]