2025年, 第61卷, 第9期　
刊出日期：2025-05-05
  

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    特邀专栏：高性能制造
  • 仿生微纳结构减阻表面及其制造技术研究综述
    崔线线, 杜晗恒, 陈华伟
    机械工程学报. 2025, 61(9): 1-22. https://doi.org/10.3901/JME.2025.09.001
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    减阻表面在航空、航天、航海等众多领域因发挥着减少能耗的重要作用而受到越来越多的关注，如何实现高效减阻具有重要意义。自然界中的动植物经过上亿年的自然选择形成了许多具有低阻特性的表皮结构，模仿鲨鱼等低阻生物制备的仿生微纳结构表面为高效减阻提供了新思路。本综述系统总结了仿生微纳结构减阻表面的研究进展，梳理了鲨鱼和其他鱼类启发的减阻表面的形貌特征及减阻机制，阐述了高能束流加工技术、表面刻蚀加工技术、超精密机械加工技术、3D打印技术、生物复制成形技术等减阻表面的制造技术，并简述了现有仿生减阻表面在航天、体育赛事、管道输送等方面的实际应用情况。最后，基于研究进展、制造技术和实际应用的分析，总结了仿生微纳结构减阻表面的突出优势，并凝练了仿生微纳结构减阻表面制造技术所面临的现状和挑战。
  • 压气机叶片高性能切削加工技术研究进展
    李靖, 徐天昊, 罗明
    机械工程学报. 2025, 61(9): 23-45. https://doi.org/10.3901/JME.2025.09.023
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    新一代高推重比航空发动机对压气机叶片的抗疲劳制造技术提出了更高要求。切削加工作为叶片减材制造的重要手段，在保证叶片几何精度的同时直接影响叶片表面完整性。大量研究表明叶片表面完整性与其疲劳性能紧密相关。当前叶片的主要金属材料为轻质高强的钛合金和高温合金，但由于钛合金和高温合金是典型的受力热影响显著的材料，加之切削加工过程中存在十分复杂的力-热能场，其耦合作用对叶片表面完整性的影响十分巨大。因此，为探明压气机叶片高性能切削加工技术的发展方向，首先分析了压气机叶片型面的发展历程和切削加工叶片疲劳失效的原因；其次，分别针对光滑表面叶片和仿生表面叶片对高性能切削加工技术的国内外研究现状进行了调研和梳理；最后，总结了叶片高性能切削加工中存在的问题，并对压气机叶片高性能切削加工研究的未来发展趋势进行了展望。为实现面向抗疲劳性能优化的航空发动机压气机叶片切削加工提供了一定的发展趋势参考。
  • 磨料水射流加工技术研究现状及展望
    王军, 景延延, 杜鑫豪, 郑李娟, 王成勇, 陈平
    机械工程学报. 2025, 61(9): 46-77. https://doi.org/10.3901/JME.2025.09.046
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    磨料水射流作为一种“冷柔”加工技术得到越来越广泛的应用，尤其在热敏及新型材料加工领域有很好的应用前景，是解决难加工材料零件制造难题最有效的技术之一。自磨料水射流加工技术问世以来，全球学者开展了大量的研究工作，对高压和超高压磨料水射流技术背后的科学问题取得了较好的理解，也使得磨料水射流加工成为比较成熟的先进制造技术。为了促进以后的研究和研发工作，分析、讨论和总结了磨料水射流加工领域前期的研究工作，涵盖高压水射流和磨料水射流的形成原理以及流场和冲击特性、射流冲击区的流体力学特性和能量传递规律、冲蚀导致的材料微观去除机理和宏观切口形成机理，以及新技术和新工艺，从理论、技术和工艺层面为后期研究提供支持。最后，对磨料水射流技术未来的发展以及研究方向提出作者的见解。
  • 微织构形貌对TC4黏接表面结合强度的影响
    弓展, 康仁科, 杨峰, 董志刚, 李坤, 鲍岩
    机械工程学报. 2025, 61(9): 78-88. https://doi.org/10.3901/JME.2025.09.078
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