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复合材料轻量化零部件制造技术在汽车、轨道交通领域的产业化应用
项目成果/简介:团队基于纤维增强复合材料低密度，高强度,材料性能可设计性强，抗腐蚀性和耐久性能好等特点，已开发出汽车的引擎盖、车门、行李箱盖、翼子板、后视镜、方向盘、排挡头、悬架弹簧、电池箱等汽车轻量化零部件，以及轨道车辆地板、内壁板、座椅、卫生间产品，相应成果在科协年会上得到李源潮、万钢等国家领导人肯定，人民日报等媒体进行报道。应用范围:材料的轻量化，就是在保证汽车、轨道交通等零部件的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车、轨道交通的整备质量，从而提高汽车、轨道交通的动力性，减少燃料消耗，降低排气污染。由于环保和节能的需要，汽车、轨道交通的轻量化已经成为世界汽车、轨道交通发展的潮流，本成果具有较广阔的用途和市场应用前景。
吉林大学
2021-04-10
乘用车与轻型汽车底盘关键零部件轻量化与可靠性分析技术
该项技术针对汽车底盘关键零部件，结合ADAMS、HyperWorks、FE-Fatigue等软件进行多平台联合动态仿真，获取其在多种工况下的载荷谱，通过灵敏度分析方法甄选出可优化对象，在保证整车性能的前提下，结合动载荷对其进行合理的拓扑优化，达到轻量化与可靠性兼顾的工程目标。 技术优势：（1）以理论分析和仿真代替经验设计，结果更具可靠性，适用范围更广。（2）研发周期短，研发经费少。 （3）同时兼顾车辆操纵稳定性，平顺性要求。 （4）节能减材。
南京工业大学
2021-04-13
汽车底盘关键零部件轻量化与可靠性分析技术研究及应用
该项技术针对汽车底盘关键零部件，结合了ADAMS、HyperWorks、FE-Fatigue等软件进行多平台联合动态仿真，获取其在多种工况下的载荷谱，通过灵敏度分析方法甄选出可优化对象，在保证其整车性能的前提下，结合载荷对其进行合理的拓扑优化，达到轻量化与可靠性兼顾的工程目标。1、技术优势：（1）以理论分析和仿真代替经验设计，结果更具可靠性，适用范围更广；（2）缩短研发周期，减少研发经费；（3）同时兼顾车辆操
南京工业大学
2021-04-14
机械产品（汽车零部件）高强度铝合金铸造成型关键工艺的仿真模拟技术
该项技术针对机械产品铸造工艺的分析与改进，采用FLOW-3D或MagmaSoft软件进行铸件铸造过程中的充型、凝固过程进行数值模拟，分析其温度场、流场、压力场、氧化物含量、充填顺序以及缺陷分布等的变化情况，预测铸件的质量，掌握初期设计潜在的问题点，为初始设计阶段的模具设计、铸造工艺参数的制定与修改提供依据。
南京工业大学
2021-01-12
化工机械零部件脆性突然破坏的失效分析
项目简介 化工设备及化工设备是在高温、高压及腐蚀环境下工作的机械设备，其零部件的安全可靠工作是整个生产装置的安全运行的基本保障。化工机械零部件的脆性破坏，对化工装置的安全生产危害性极大。它无先兆、容易引起重大事故。我们采用数值分析方法，对化工设备常用零部件的受力情况进行分析计算，运用金相分析及扫描电镜等手段对零部件断口的组织特征及微观形貌进行分析；采用化学分析方法及微区能谱分析方法对断口物质成分进行分析；采用断裂力学分析方法根据断口的形成过程对零部件的破坏进行断裂力学参量分析。应用情况 运用以上方法及手段，对武汉石油化工厂聚丙烯装置活化剂管道连接螺栓的突然破坏、原油加热装置热电偶管的突然破坏及催化装置浮头式换热器小浮头连接螺栓的突然破坏进行了失效分析，找出了导致零部件发生脆性突然破坏的原因，为采取有效措施防止此类破坏提供了参考依据，为整套装置的安全运行起到了一定的保障作用。
武汉工程大学
2021-04-11
机器及零部件的动态性能仿真及优化技术
传统的机器或机械零件的产品开发模式是必须开发出实物样机或样品，并对其进行静强度或动态性能测试，然后再进行设计修改，这样要重复好几次上述过程，才能设计制造出合格的产品。这需要花费大量的时间与金钱成本，已经跟不上日益变化的市场的需要。本成果采用了先进的虚拟仿真技术，对计算机中的机器的3维几何模型，可容易地进行编辑、修改，并检验其制造的可能性，生产成本，能否容易装配。另外，可以对其3维几何模型附于物理属性，能模拟其工作状态，可进行运动学、动力学、热力学、强度、振动分析仿真，也就是说，在设计阶段(不需要制造出实物)，就可以把握住机器或机械零件的静态与动态性能，最终可以设计制造出低成本、高性能的机器。 该成果适用于任何大中小型机器及其零部件。 本成果已经应用到国内外多家著名公司，如摩托车的动态力学性能的仿真分析,计算机硬盘系统的静态与动态性能的仿真分析,配气机构的动力学优化与分析,大型曲轴车床整机动静态性能分析与优化,渐开线齿轮的精密接触分析与优化。
上海理工大学
2021-04-11
发动机关键零部件加工工艺技术
发动机是汽车的“心脏”，不同的发动机类型决定了车的类型和最终性能。在发动 机设计中，在工艺和装备的设计、制造直至投产的整个周期中，工艺和装备的设计、制 造占有三分之二的时间成为发动机改型换代的制约因素。目前，我国发动机行业的工艺 整体布局和设计仍然依靠人工凭经验设计，其设计思想，设计手段仍停留在相当弱后的 水平上，致使发动机的关键零件生产线的规划设计不得不花费大量外汇，依靠国外来设 计规划，这与我国汽车工业的发展完全不相适应。尤其当我国加入 WTO 后，轿车工业将 面临生死存亡的严峻考验，没有“边生产，边设计，边规划，边创新”的灵活多变的高 科技的设计与制造技术，就只有被动挨打。发动机是一个复杂的体系，其零部件不仅数 量众多、结构复杂，而且结构上存在着制约关系，显而易见它的零部件的加工必然是复 杂的，并且技术要求也非常高和苛刻，这就给制订加工工艺的技术人员带来了巨大的困 难，并且不同的技术人员有不同的技术背景，当然所制订的加工工艺也就存在着很大的 随机性。为了能制造出高质、高效和低成本发动机，必然希望花费最少的人力和物力来 制订出发动机零件的加工工艺，现代计算机技术和软件技术的日新月异的发展为我们解 决这项难题提供了有利的工具和手段，开发的发动机关键零部件加工工艺系统，可以 自动生成发动机零部件的加工工艺，实现用最少的花费来解决发动机零件的加工工艺问 题，把可能发生巨额损失的可能性降到最低限度。
同济大学
2021-04-13
可回收机械零部件技术评价理论和技术
报废机械零件的剩余强度和剩余寿命评价和预测。
上海理工大学
2021-01-12
机械装备关键零部件的再制造、修复与加工
本项目主要为企业提供机械装备关键零部件的修复和加工工艺等关键技术， 通过激光熔覆、热喷涂等技术优化了再制造产品修复的工艺参数，提高修复层 的性能，实现修复层的精密低应力平整化加工，提高修复产品的表面质量，形 成薄壁、弱刚性零件辅助加固高效高精度加工技术，降低加工过程中产生的振 动，避免出现加工变形，为企业进行机械产品再制造提供技术支持。
山东大学
2021-04-13
H型钢及薄壁型钢矫直技术
H型钢作为一种经济断面型钢，具有重量轻、承载能力大、外形美观、易于铆接、节约工时、降低造价等优点，已经被广泛应用在工业与民用钢结构中，具有非常广阔的应用前景。 由于H型钢的断面结构相对其它形式型钢存在着腰高腿薄等特点，加之在国内的生产刚刚起步，对其生产过程技术的基础研究还缺乏深入的工作。莱钢H型钢矫直在投产初期沿用日本提供的工艺规范，但因对理论机理缺乏系统了解，致使工艺和规格调整困难，矫后产品存在较大的几何缺陷。后改用起大变形的矫正工艺，使工艺调整方便，但轧件矫后的在腿腹交界处出现氧化皮脱落和微观裂纹等缺陷，严重影响了产品质量和外观形象，成为当前亟待解决的实际问题。本项目通过理论计算分析、计算机模拟仿真和测试、试验研究等手段，首次对H型钢的结构特点和矫直过程进行了深入的研究，全面掌握了H型钢的矫直性能及合理矫正工艺确定原则。本项目工作主要内容及取得的成果主要有： 通过现场实测，掌握了典型H型钢矫直前后几何状态，为理论研究和合理工艺确定提供了基础数据；典型H型钢矫直前的弯曲数学模型基本可确定为正弦曲线与多项式的叠加，而且局部弯曲最大出现在两端。经过分析计算，原始挠度值在辊距范围内变化不大，即确定反弯挠度时可根据弯矩分布而不必考虑原始挠度的影响。 通过对典型H型钢矫直前后组织、性能的研究，确定了原有矫正缺陷的特征和形成原因；确定了以改变大变形矫正工艺的问题所在。矫直对工件的机械性能和金相组织影响不大，但个别辊过大的反弯及不同规格间近似的压下量明显造成产品表面缺陷，甚至断面上的过分超出屈服极限直至整个断面的全塑性变形。 H型钢矫正过程的弹塑性理论及合理矫直工艺的研究。从理论上全面掌握了H型钢的结构特点和矫直性能，结合弹塑性理论和传统矫直理论分析了H型钢矫正过程。建立了合理的H型钢矫正工艺的确定原则，并给出了典型规格H型钢的矫正工艺参数及计算程序。 通过典型H型钢矫直过程的数值模拟，进一步验证了原有矫正缺陷的形成原因及本工艺理论的正确性。 分析了当前及历史压下量的利弊，破译了日本设备引进时的随机调整参数的理论基础。结合理论分析给出了更为科学的压下调整方案，试验证明了其科学实用性。为小变形矫直工艺的完善打下基础。 本项成果在H型钢矫正的性能研究，H型钢矫正过程的弹塑性理论、H型钢矫正过程的三维有限元仿真及H型钢小变形矫正工艺设计原则等方面均取得不同程度的创造性成果，充实了矫正基础理论和矫正工艺设计思想，在国内外未见同类成果。
北京科技大学
2021-04-11