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复杂网络演化动力学分析与控制
随着人类社会的日益网络化，使得复杂网络分析与控制成为重大科学挑战。项目组在网络科学兴起之初即进入这一领域，开创了基于网络结构特征的复杂网络动力学分析与牵制控制的研究，主要学术贡献包括：1）率先揭示了复杂动态网络牵制控制策略的可行性和有效性。2）提出了基于牵制控制思想的分布式蜂拥控制算法。3）提出了复杂网络拓扑演化的局域世界优先连接机制。4）揭示了度相配性等特征对复杂网络传播动力学的影响。
8篇代表性论文SCI他引869次、WoS他引1283次。主要成果被多位知名学者在Nature等多种著名期刊上作为复杂网络牵制控制策略研究最早的代表性工作引用。主要完成人发表IEEE杂志上首篇复杂网络综述（2003）、发起组织首届全国复杂网络论坛（2004）、出版国内首部系统阐述网络科学的著作（2006）和国际上首部牵制控制英文专著（2013）；曾获IEEE电路与系统汇刊最佳论文奖（2005）、上海市自然科学一等奖（2008）和2项国家杰出青年科学基金（2002、2014）。
上海交通大学
2021-04-13
复杂结构/先进材料承压设备应力分析设计
南京工业大学具有A1、A2、A3及SAD级特种设备（压力容器）设计资质，机械与动力工程学院化工设备设计研究所是设计证的主体部门。本项目采用弹性分析设计及基于弹塑性理论的非弹性分析设计方法为企业开展石油化工、煤化工等重要装置设备结构的优化设计及安全评定。以“极端工况”、“大型化”为特色，注重压力容器的创新设计。以国家自然科学基金“基于塑性失效的正交各向异性金属承压结构设计方法”为依托，开展先进材料/特殊材料承压结构的分析设计。
本项目技术先进，手段多样化。采用弹性分析设计及基于弹塑性理论的非弹性分析设计方法;设计标准包括国内的JB4732-1995(2005年确认)、欧盟标准EN13445及美国标准ASMEVIII-2。充分发挥学校科研和人才优势，促进本校技术成果的转化与转移，同时接受企业委托承接复杂结构承压设备的分析设计与结构优化。设计的大型结构具有运行可靠、轻量化等特点，具有显著的社会和经济效益。
南京工业大学
2021-01-12
复杂阀体多向挤压/锻造成形工艺及装备
研究阀体零件多向挤压成形工艺过程中材料流动特征，指出加载路径对材料流动的影响规律，优化加载路径，有效避免成形缺陷；已成功研发了铝合金、铜合金以及黑色金属的半固态成形工艺，成形零件强度、硬度显著提高，形成了复杂阀体半固态挤压铸造、半固态多向锻造工艺体系；研制了实现 6 个加载方向数控成形液压机，利用机架及特制液压缸有效减少了液压系统安装空间。
西安交通大学
2021-04-11
大型复杂构件近净省力成形技术及装备
采用局部加载增量成形大型复杂构件可有效减少成形载荷、提高材料成形极限、拓展构件成形尺寸范围、提高设备成形能力，是采用难变形材料的大型复杂构件近净省力成形的有效途径。揭示了大型复杂构件局部加载成形过程的加载状态并建立了下材料流动解析模型；发展了适用于大型复杂构件三维坯料设计的解析-数值混合方法；构件了能快速稳定实现局部加载的液压机的液压系统，获得相同装机功率下远大于整体加载成形的成形能力。工艺理论已形成系统，且技术成熟度高，撰写综述论文发表于国际 SCI 期刊，已在实现局部的液压系统方面申请发明专利多项。
西安交通大学
2021-04-11
100KG四轴搬运机器人
四轴搬运机器人是应用于生产线上的四自由度关节型串联机器人。本项目根据生产线的 工作要求确定机器人的各项基本技术指标，为机器人的结构设计提供依据。对于机器人的机械 结构部分，基于模块化的设计思想，进行机器人本体的总体设计。将机器人的腰部、大小臂部 件、腕部设计成模块的形式，可以根据实际要求，方便地设计出满足不同载荷和运动范围要求 的机器人产品，减少设计周期，降低制造成本，有利于批量生产。在材料选择上，小臂和腕部 采用高强度铝合金，体现质量轻和易成型的要求。大臂采用组合焊件，用薄壁钢板围成空腔， 在保证强度和刚度的前提下，追求重量轻、加工周期短、用材少。基座采用铸铁，吸振和成型 性能好。在机器人的传动和结构设计方面，体现结构简单、单元集成度高、系统优化的现代设 计理念。 传动应保证传动路线短，结构紧凑。采用RV减速器，大减速比减速器安装在传动链的最 后一级，尽量缩小传动间隙的影响。RV减速器是一种新型的二级封闭行星轮系，是在摆线针 轮传动基础上发展起来的一种新型传动，而且其具有体积小、重量轻、传动比范围大、寿命 长、精度保持稳定、效率高等优点。根据机器人的结构特点，建立了机器人的运动学数学模 型，对其运动方程进行了推导，并分析了机器人的工作空间。建立了搬运机器人的雅可比矩 阵，反映了机器人末端执行器的速度与各关节速度之间的映射关系，求解了各个关节的速度和 加速度变化情况。
华东理工大学
2021-04-11
三轴串并联激光切割机床
本激光切割是激光加工行业中一项重要的应用技术，也是激光加工中应用最多的加工方 式。我国的数控激光切割机生产，经过近20年的发展已取得了很大成就。我国的激光切割机产 品与国外先进产品相比，还有较大差距，主要表现在切割机的运行速度低，动态精度差，配套 功能不够，切割工艺参数不完善和切割断面质量不易保证等。 为了使得新型切割机床的切割效率更高，切割质量进一步提升，本项目专门开发出了一款 更加高效的软件控制系统。通过该软件来控制嵌入式运动控制器，进而控制三个伺服电机的运 动。利用机构运动学原理，推导出两个并联结构的运动变换模型。采用VC++编程语言，结合 了开放式控制系统的多层次、模块化设计方法在Windows操作系统平台上编写了控制软件。 本项目在传统激光切割机床的基础上，提出了一种新型激光切割机床的结构串并联激光切 割机床，在激光切割的过程中，可以自动合理地选择串并联杆件进行控制执行机构，使得切割 效率更高，机床振动减小。 本项目为了保证控制系统的安全可行性，对多个方面进行了研究。首先对串并联结构的插 补算法进行研究，提高了运动部件运动的合理性以及切割速度；其次，对该串并联结构进行了 干涉检验和奇异性分析，验证了该机构的可行性；再次，对在切割过程中的共边图形以及边界 等问题进行了深入研究和规划，使得图形的加工次序更加合理；最后，本系统需要根据数控G 代码进行控制，将DXF文件中的加工图案转化为G代码具有非常重要的作用，所以对DXF转G 代码的规则进行了更加深入的分析，并完成软件操作功能。
华东理工大学
2021-04-11
一种轴中惯量盘加载装置
本实用新型涉及一种轴中惯量盘加载装置，其特征在于包括基轴(1)、夹紧 盘(2)、至少一组惯量盘(3)、 基盘(4)、定位轴(5)，所述基盘(4)固定在基轴 (1)中部，基盘(4)两侧装有至少一组惯量盘(3)，所述惯量 盘(3)为不同厚度 的圆盘，所述各圆盘中剖分成对称两部分并成为一组，所述惯量盘(3)两侧装有 夹紧盘 (2)。本实用新型采用分级分组式惯量盘实现在一定范围内的惯量可调， 可以较好的满足伺服电机性能测 试对惯性负载变化可调的要求，同时各组惯量 盘间在定位轴上周向交错180°安装，可以有效减轻惯量盘 回转离心力对定位轴 的影响，改善工况条件。
南京工程学院
2021-04-11
高速加工用多轴联动数控系统
当前高速数控装备的进给速度已达到40m/min以上、主轴速度达几万转，同时我国的航天航空、车辆与船舶、新能源等行业对复杂型面的高速高精度数控加工提出了迫切的需求。近年来，国内在数控系统开发方面取得了很大的进步，但在复杂轨迹高速加工的控制技术方面与国外相比还有很大的距离。为满足国内厂家对高端数控装备的实际需求，西安交通大学开发出了系列的多轴联动高性能数控系统 在高速高加速度下，插补周期从几个毫秒逐渐缩短至零点几个毫秒，速度预处理至少应达到每秒上千段，传统基于PC的数控系统很难满足高速、大批量数据计算的需求。本项目采用了嵌入式软硬件平台创新技术路线，开发出的嵌入式数控系统可实现8轴控制5联动，在性能价格比方面达到国际同类产品水平的中档数控系统系列产品，在国内处于领先水平。
西安交通大学
2021-04-11
混凝土长期恒定单轴压应力加载仪
本实用新型属于混凝土材料耐久性检测技术领域，具体涉及一种混凝土长期恒定单 轴压应力加载仪。由加载螺杆、球支座、压力传递板、压力支架上座、压力支架底座、 压力支架连杆、被测样品组成，压力支架连杆为两根，一端固定于压力支架上座，另一 端固定于压力支架底座，被测样品位于两根压力支架连杆之间，压力传递板两端设有凹 槽，两个凹槽分别与两根压力支架连杆相嵌合，压力传递板中心部位设有球冠形凹槽， 球支座置于压力传递板的球冠形凹槽内，加载螺杆位于支架上座的中心，加载螺杆底部 连接球支座。本实用新型针对单轴压缩作用进行专门设计，使 1-5 组混凝土试样能在同 一装置中，在加载一定压应力同时可以测试其耐久性指标。本装置操作方便，受力均匀 准确。
同济大学
2021-04-13
触摸式三轴运动控制器
本控制器采用高性能32位ARM9为核心，8吋TFT触摸屏显示，编程方便易懂，无需专门数控G指令培训即能操作。驱动装置采用细分步进电机或交流伺服电机，形成铣床的开环或半闭环控制，也可配置光栅尺后形成全闭环高精度控制。 本控制器具有X、Y、Z三轴控制， X、Y可同时控制两个电机运动，实现点位、直线插补、圆弧插补等操作，触摸式人机界面使参数设置、加工编程、状态显示变得更加简明、快捷、清晰。
上海理工大学
2021-04-13