智能装备与智能制造

    公司名称:长沙理工大学

  团队名称:智能装备与智能制造

  团队所获得荣誉和业绩:

  长沙理工大学“智能装备与智能制造”发明团队,现有成员18人,均具有博士学位,其中中国高被引学者1名、芙蓉学者2名、闽江学者1名、省杰青3名、省湖湘青年英才3名、省青年骨干教师6人,教授8人。该团队长期瞄准湖南打造国家重要先进制造业高地重大战略需求,面向长沙市22条产业链之工程机械产业,开展关键共性基础理论和前沿技术联合攻关,承担了一批高影响力项目,在核心基础零部件、先进基础工艺、关键基础材料、整机智能控制与运维等方面取得了一批高水平科研成果。5年来,承担国家级项目38项,发表SCI论文216篇,授权美国发明专利4项、中国发明专利238项、湖南省百项重点专利2项,主持获得省部级科技奖励5项,实现科技成果转化37项。

  专利概要:

  创新点一:工程机械关键零构件高性能制造技术

  针对回转支承轴承、重载齿轮、智能液压元件等高硬难加工材质基础零部件精密加工过程中存在加工损伤、表面完整性演变机制不明等问题,开展了硬脆材质零部件加工损伤及抑制对策研究,形成了高性能机械加工理论、工艺与装备研究,实现了装备制造业基础零部件的形性可控加工。主要包括:揭示了典型高硬材料加工变质层的本质特征,阐明了复杂热力耦合动态物理过程中变质层的形成及演化机制,创新建立了热源-屑厚关联的切削区温度场理论模型,建立了典型高硬难加工材料切削损伤的理论体系;发明了微量纳米流体射流润滑切削关键技术与装备,减轻了刀具/工件界面高温高速高压复杂边界条件下冷却液难以注入、界面摩擦磨损严重、生成热量多的问题,实现了高硬材料的低损伤加工;开发了有序排布纤维刀具,提高了刀具耐磨性能,实现了纤维零前角加工,提高了加工效率;开发了激光离散强化基体有序微槽结构电镀超硬砂轮,延长了砂轮使用寿命,提高了砂轮磨削性能,实现了高硬材质零部件的高效高质加工。技术成果在工程机械、精密机床等行业得到成功应用,解决了数控机床、工程装备等行业核心零部件的精密加工损伤问题,产生了良好的经济效益和社会效益。5年来,授权美国专利2项、中国发明专利76项,实现成果转化10项,主持获得湖南省自然科学二等奖1项、科技进步二等奖1项,参与获得省部级奖励2项。

  创新点二:工程机械复杂结构内部缺陷声学检测技术及应用

  具有曲面、多层特点的复杂结构在高端装备领域得到日益广泛应用,其制造质量及服役安全意义重大。针对超声波在曲面多层复杂结构内的复杂传播特性导致缺陷难以高效与精确检出的问题,开展了深入的基础研究和技术开发,取得了复杂结构内部缺陷的声学检测技术相关的理论、技术及装备的系列成果。主要包括:研发了复杂结构声学建模、测量及自动化检测一体化技术,建立了曲面多层结构的多元高斯声束传播模型及缺陷测量模型,发明和研制了适用于复杂结构的超声自动检测装置;研发了角域虚拟源的超声合成孔径成像方法,解决了复杂结构内部缺陷超声成像品质低的问题。面向多层结构的高精度成像,提出了基于均方根速度的超声合成孔径成像及稀疏全聚焦相控阵成像方法,大大降低了成像时间,解除了工业应用的障碍。开发了面向在役复杂结构多缺陷源的声发射检测技术,研发了一种欠定条件下基于总体经验模态分解与独立分量分析的多缺陷源的信号分离算法,实现了复杂结构多缺陷源的准确分离与评价,攻克了在役重大装备现场检测的实际难题。成果已应用于石化、船舶、军工、电力等领域的重要装备复杂结构内部缺陷检测,在湖南、湖北、浙江、安徽等多家企业得到了良好应用,取得了显著的经济效益和社会效益。5年来,授权中国发明专利78项,实现成果转化12项,主持获得湖南省科技进步二等奖2项,参与获得省部级奖励1项。

  创新点三:超长重载散料输送装备关键技术及应用

  针对超长重载散料输送装备关键技术问题,系统完成了超长重载散料输送装备相关的基础理论、应用技术及系列产品等研发工作,主要包括:突破了超长重载散料输送臂智能收放的关键技术,发明了自动折叠式、智能伸缩式与自适应翻转式输送臂收放方法,建立了折叠连杆机构综合与分析的解域设计理论,提出了机构与结构一体化设计方法;开发了超长重载散料输送装备高效可靠性设计技术,提出了不确定性精确建模技术和基于混合模型的高效可靠性优化技术,开发了散料输送装备专用设计软件系统;研制开发了自动折叠翻转式、智能伸缩式和自适应整体翻转式多规格系列输送产品,构建形成了超长重载智能收放输送装备完整的软硬件体系。相关技术成果先后被国家交通部、新浪网、中国交通报等媒体进行报道,在湖南长重机器股份有限公司、湖南星火机械制造有限公司、沅江精一科技机械制造有限公司等企业中得到成功应用,全面替代国内传统外伸固定式输送装备与进口设备。通过技术转让与许可转化,获得了显著的经济与社会效益。5年来,授权美国发明专利2项、中国发明专利84项、湖南省百项重点专利2项,实现成果转化15项,主持获得湖南省科技进步二等奖1项,参与获得省部级奖励1项。

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