航空学院王成教授在行星轮系传动效率研究方面取得新进展
近日，我校航空学院王成教授在工程技术期刊《Mechanical Systems and Signal Processing》上发表题为“Vibration-based evaluation of dynamic efficiency for planetary gear trains”的论文。我校为论文的唯一单位，王成教授为该论文的唯一作者。
行星齿轮传动具备体积紧凑、承载能力强、传动效率优异等突出优势，广泛应用于航空航天装备领域，既可实现航空发动机的大功率动力传递，也可为卫星、空间站、深空探测器的姿态调控、机构展开及机械臂作业提供高精度伺服驱动，能够耐受发射冲击与空间极端工况，对航空航天装备的可靠性提升与轻量化设计具有重要作用。本研究创新性地提出一种行星轮系动态传动效率计算方法，为高效率行星轮系的优化设计奠定了理论基础，具有重要的理论研究意义与工程应用价值。
《Mechanical Systems and Signal Processing》是机械、航空航天和土木工程领域的跨学科期刊，旨在报道传感、仪器仪表、信号处理、建模和动态系统控制等新技术带来的高质量的科学成果，中国科学院1区Top, IF10.2。我校教师在该国际权威期刊发表论文，将有助于推动我校飞行器设计专业建设，提高国际学术影响力。
本研究是国家自然科学基金面上项目“基于多尺度柔-摩耦合时变特征的封闭差动行星系统动态传动效率影响机理研究（52275057，2023.1-2026.12）”的阶段性成果，也为国家自然科学基金面上项目“计及多源激励的多排耦合多挡变速机构轻量化影响机理研究（52675078, 2027.1-2030.12）”的开展奠定了坚实的基础。论文链接：https://authors.elsevier.com/a/1njJo39%7Et0r6g5
空天信息科学与技术学院在火箭发动机相关研究上取得新进展
近日，我校空天信息科学与技术学院微纳卫星智能研究院团队在火箭发动机高速屏蔽式电动泵流动与转子-定子相互作用研究方面取得新进展。研究成果“Groove–Hole Topology and Placement Effects on Axial-Force Oscillations in Cavitating High-Speed Electric Canned Motor Pumps”被国际权威期刊《Aerospace Science and Technology》（中科院大类1区Top期刊）正式录用。
《Aerospace Science and Technology》是由Elsevier出版、航空航天领域公认的权威期刊，主要刊载航空航天基础与应用研究成果。该成果以上海电机学院为第一单位，辜小明博士为第一作者，智能制造与机器人学院24级硕士研究生王倩为第二作者（导师组：张健军、辜小明等），张健军副教授为通讯作者。
火箭发动机中高速电动泵具有结构紧凑、无轴封和响应迅速等特点，是火箭发动机推进剂输送系统的核心组件。在空化和高速旋转条件下，叶轮、后腔、泄漏通道及平衡孔区域相互耦合，既会形成持续的轴向载荷，也会产生周期性轴向力波动。前者关系到推力轴承的承载需求，后者则可能诱发转子振动并影响推进剂输送稳定性。
本研究针对电动泵长期运行和定转子环缝摩擦可能使邻近叶轮的静止石墨环出现沟槽状形貌问题开展相关研究。这类沟槽并非原本设计的流动控制结构，却与旋转平衡孔发生周期性相互作用，改变后腔压力传递、局部泄漏流动和周向压力分布。研究发现，石墨环表面沟槽不能简单视为对液力性能没有影响的表面缺陷，缺陷位置、尺寸与叶轮构型耦合作用影响电动泵轴向力性能，机理较为复杂，决定了本研究具有重要科学价值与工程意义。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.ast.2026.113818
研究团队建立了包含诱导轮、叶轮、蜗壳、后腔、内部回流通道和平衡孔区域的全流域数值模型，采用 SST k-ω湍流模型和 Zwart–Gerber–Belamri 空化模型，对不同沟槽拓扑、轴向位置和运行工况进行对比分析。研究同时考察平均轴向力、峰峰值波动、均方根波动、频谱响应以及泵扬程和效率，从而将“降低平均载荷”和“抑制载荷振荡”作为相互关联但需要分别评价的关键指标。
在工况设计上，研究设置了无沟槽基准构型、平衡孔完全封堵构型、前置两沟槽和四沟槽构型，以及下游移位并改变沟槽尺寸的 BACK 构型；进一步引入保持沟槽尺寸不变、仅改变轴向位置的 ISO-BACK-4G6H 构型，以区分轴向移位与沟槽 footprint 变化的影响。
在额定质量流量4 kg/s条件下，前置两沟槽和四沟槽构型分别使平均轴向载荷幅值较基准降低54.01%和49.72%，但峰峰值波动分别增加304.93%和369.64%，均方根波动也明显上升。结果表明，沟槽结构虽然能够缓解持续轴向载荷，却可能同步放大周期性载荷，单独以平均轴向力判断结构优劣是不充分的。
原始 BACK-4G6H 构型在保留近似50%平均载荷减缓效果的同时，相较前置4G6H构型将峰峰值和均方根轴向力波动分别降低57.59%和57.91%。进一步的等沟槽尺寸移位对比显示，轴向下游移位本身有利于降低终端时间窗内的轴向力波动，但会削弱平均载荷减缓效果；减小沟槽footprint后，平均载荷减缓效果得到恢复，同时部分波动也随之回升。因此，BACK-4G6H的响应来自轴向移位与沟槽尺寸变化的耦合作用，而不能归因于单一因素。
在较低质量流量2kg/s条件下，4G6H仍使平均轴向载荷幅值降低34.79%，但终端时间窗内峰峰值和均方根波动分别增加448.16%和573.97%。这说明“平均载荷减小、波动增强”的权衡关系在所考察的低流量点仍然存在。
研究还对相同转速和流量下相对较新与老化泵的出口压力记录进行了对比。老化泵的出口压力峰峰值波动和均方根波动分别增加27.62%和17.14%，而平均出口压力变化较小。结果表明，石墨环磨损会强化非定常响应。面向高速电动泵及相关航天推进系统的结构设计和状态评估，应同时关注沟槽数量、尺寸、轴向位置、后腔压力连通方式以及推力轴承载荷限值，并综合考察平均载荷、波动幅值和频谱特征。该研究为表面形貌对高转速电动泵转子-定子耦合作用影响性能提供了分析框架，也为后续开展可控磨损试验、直接轴向力测量和空化可视化研究奠定了基础，对电动泵压式火箭发动机设计与技术发展有重要科学与工程价值。
微纳卫星智能研究院团队实行“校内导师组+企业导师”双导师培养模式，由导师组协同制定培养计划，贯穿开题、中期检查、答辩和工程实践等环节，并通过固定组会、学术交流和项目实践促进师生协同成长，为科研成果产出和工程能力提升提供制度保障。
我校空间多维感知与抗干扰团队在双有源智能超表面辅助频谱感知方向取得重要理论进展
近日，我校空天信息科学与技术学院空间多维感知与抗干扰团队在双有源智能超表面辅助移动频谱感知研究方面取得重要理论进展，在国际权威期刊《IEEE Internet of Things Journal》(一区TOP，影响因子9.096)发表研究成果“DEE-Aware Dual Active RIS-Empowered Spectrum Sensing under User Mobility”。该成果以上海电机学院为第一单位，2024级电子信息硕士研究生叶金波为第一作者，盛淑然博士为通讯作者，李靖超教授为合作作者。
面向6G物联网海量终端接入需求，动态频谱共享是提高频谱资源利用率的重要技术。然而，在车辆、无人机和移动终端等高动态场景中，用户移动及障碍物遮挡会引发信道快速变化，造成感知信号衰减和频谱感知盲区，影响频谱接入决策的准确性。同时，有源智能超表面对信号的放大也会增加系统能耗和噪声，如何兼顾感知可靠性与能量效率成为亟待解决的问题。
针对上述问题，研究提出一种检测能效感知的双有源可重构智能表面（RIS）辅助频谱感知框架。该框架通过部署两个有源RIS，构建并行与级联反射链路，增强弱覆盖区域的感知信号，有效缓解复杂遮挡环境下的传播损耗。研究同时建立移动用户时变信道模型，并推导虚警概率和检测概率的闭式表达式，为动态场景下的频谱感知性能分析提供理论基础。
论文链接：https://doi.org/10.1109/JIOT.2026.3717662
研究进一步提出“检测能效”指标，建立检测门限、RIS相移和放大系数联合优化模型，并设计融合二次变换、交替优化、顺序旋转与改进差分进化的混合优化算法。仿真结果表明，所提双有源RIS级联方案在正确检测概率和检测能效方面均优于无RIS、无源RIS、单有源RIS及双RIS并行部署方案，在用户移动和链路部分遮挡场景下展现出良好的适应能力。
该成果形成了“移动信道建模—感知能效分析—双有源RIS联合优化”的完整研究框架，可为6G物联网、智能交通、无人机网络及动态频谱共享系统的设计提供重要参考，也体现了团队在智能频谱感知与可重构智能表面研究方向的持续积累。
未来，团队将继续围绕复杂电磁环境感知、智能频谱共享及通信感知融合等方向开展研究，推动科研创新与研究生人才培养协同发展。同时，积极探索多智能超表面协同组网、人工智能驱动的智能频谱决策等前沿课题，并面向低空经济、车联网与无人机集群等6G典型应用场景推进产学研合作，加速成果落地转化，力争在可重构智能表面辅助的智能频谱感知领域形成系列化、体系化的创新成果。