集成电路设计实验系统，利用真实工程案例拆分出微小中型案例，植入学校人才培养，作为主干课程实验、课程设计、实习实训、毕业设计等所需项目资源，切实提升学生实践动手能力。

机械设计综合实训台

仿生表面织构起源 传统摩擦学认为光滑表面具有较低摩擦力和磨损，反之，非光滑表面会带来较大的摩擦力和磨损。而自然界进化过程中，某些生物的表面微观结构具有优异的自润滑和抗磨减磨性能，如鲨鱼皮表面微沟槽表现的超低流体阻力，穿山甲表面微结构的优异耐磨抗磨性能。因此，如能掌握其机理，则可进行工业应用。 钻头轴承及压裂泵柱塞密封系统仿生织构润滑减磨设计及应用 织构化钻头轴承 钻头作为破碎岩石形成井眼的重要工具之一，在高温高压、冲击动载及贫脂润滑的恶劣环境下，其核心部件钻头滑动轴承易发生黏着磨损从而最终导致钻头整体失效破坏，亟需降耗增寿的新技术来为其安全、可靠使用和延寿经济运行保驾护航。 发明了基于多物理场耦合的超快激光精准高效制备的冰霜辅助超快激光刻蚀分束技术（US17026096，ZL202011229792.1），形成了钻头轴承轴径曲面仿生织构的纳秒/皮秒的激光加工与表征评价方法；目前正在与中国科学院上海光学精密机械研究所和中石化江钻石油机械有限公司开展钻头轴承织构工业化的超快激光加工与质量检测流水线建设和现场应用研究测试，可满足织构化钻头2000支的年产量需求。 建立了织构钻头轴承润滑减磨性能优化设计的理论研究与实验测试评价方法(ZL201310416270.6，ZL201710973537.X，.ZL201810946598.1）。以摩擦系数、磨损量、油膜厚度、温升和无量纲承载能力等为评价指标，基于理论研究、单元实验和全尺寸的台架实验，模拟测试工况下初步优选的圆形、椭圆形、人字形沟槽织构可使钻头轴承减磨性能和寿命提升50%以上。 织构化柱塞密封系统 柱塞动密封系统是油气增产压裂作业实施中压裂泵装备的关键部件之一，其在超高压、冲击动载及交变往复运动工况下，压裂泵柱塞动密封系统易发生磨损失效而导致密封刺漏等失效，是制约压裂泵工作性能、可靠性和作业成本的关键因素， 亟需创新的设计方法来提升压裂泵柱塞动密封系统的寿命及可靠性。 发明了柱塞表面仿生织构大尺寸拼接刻蚀工艺规划及参数优化设计方法（ZL201910892024.5）， 创新研发了柱塞织构批量化激光分束加工的软件控制系统和配套夹具系统。 发明了表面织构化压裂泵柱塞及其动密封系统性能抗磨减磨性能优化设计的理论研究与试验测试评价方法(ZL201310423514.3)，基于理论模拟、单元及全尺寸台架实验，初步优选的圆形和椭圆形织构布置于压裂泵柱塞表面可实现柱塞动密封系统的摩擦系数和温升降低45%以上，寿命延长30%以上，目前正在与中石油第四石油机械有限公司和中油国家钻井装备工程技术研究中心有限公司开展现场应用试验测试。 未来应用前景及市场规模预测 该技术垂直应用领域为油气勘探开发装备、油气集输装备、通用机械装备的润滑、密封、抗冲蚀与减阻等领域，摩擦消耗了一次能源的1/3以上，80%的装备失效是由磨损引起的。两者造成的损失相当于GDP2%-7%，2019年我国的GDP为99万亿元，按5%计算约为4.95万亿元。

随着社会的进步和科技的进步，食品安全成为国家关心的问题。有调查表明，70%～90%的癌症是由环境因素造成的，而作为主要环境因素的饮食，则成为人们日益关注的焦点。油炸、烟熏、烧烤、老卤煮制产生的有害物质对健康构成严重危害。  传统畜禽肉制品——烧鸡、烤鸭、熏鱼等深受人们喜爱，其加工技术几百年来未曾得到根本改进。国内外研究证实，反复油炸产生大量反式脂肪酸，老卤煮制和烧烤产生大量杂环胺类化合物，烟熏和烧烤时产生大量苯并芘，非常不利于健康。 “肉类绿色制造加工新技术”利用天然香辛料腌制，低温上色增香，最高加工温度不超过130℃；采用“非油炸、非卤煮、非烧烤、非烟熏”的新型加工工艺，在保证肉制品色、香、味的同时，有效的降低肉制品中有害物苯并芘和杂环胺的含量。经国家权威机构检测，苏鸡（鸭）制品中苯并[a]芘的含量远低于国家标准，小于德国标准1μg/kg，杂环胺含量比传统烧鸡减少85%。高新技术让传统鸡肉制品安全又美味，也为相关企业开拓广阔前景。目前，该技术已通过了教育部鉴定，专利已获国家授权（ZL200910181203.4），受到多家媒体报道。肉制品绿色制造技术先后荣获第十五届中国国际工业博览会高校展区优秀展品奖一等奖、中国畜产品加工研究会科技进步一等奖、中国产学研合作创新成果二等奖、中国食品科技成果交流会最佳科技成果奖、江苏省轻工业科学技术三等奖等。该技术完全成熟并已成功转化。自2011年以来，苏鸡加工技术已实现在全国5省7家企业的转化。 主要技术特点：介绍成果的性能、特征、参数 ①产品中有害物质含量大大降低：新产品中3,4苯并[a]芘残留量小于1µg/kg（国家标准限定在肉制品中的残留量小于5 µg/kg，德国的限量标准1 µg/kg；喹啉类杂环胺的限量达到：5 μg/kg。 ②基于美拉德反应原理，赋予禽肉制品特有的色香特征，使其生成橙黄色和独特的芳香气味，而且产品的色泽和风味稳定。

针对目前市场上对厚型中密度纤维板产品的需求，本项成果发明了喷蒸——真空热压制造厚型中密度纤维板的技术。其特点在于：产品密度在450～880kg/m3范围，厚度在25～60mm之间或更大厚度；热压时间大幅度缩短，是常规热压时间的1/6~1/4；产品断面密度分布均匀，内结合强度显著提高；毛板表面预固化层减小；对降低产品游离甲醛释放量有一定效果。产品可用于家具制造、建筑等行业。该项成果拥有1项发明专利，先后通过了国家林业局和江苏省科技厅技术鉴定，已推广建成2条工业化生产线。

21世纪初LED照明在中国大陆开始发展，导热基板从根本上解决LED照明中产生的热量问题，从而使得LED照明得到更广泛的推广和应用。至今，导热覆铜板在LED照明及变频模块领域的应用每年以惊人速度成长！导热铝基覆铜板结构中的导热绝缘树脂胶黏剂层是产品的核心技术。金属基导热覆铜板加工方式主要采用丝网漏印方式将导热胶固定在铝板上，再和铜箔复合，经热压制备导热覆铜板。 目前，金属基铝基覆铜板目前存在主要问题有：（1）绝缘层电击穿强度低，体积电阻率低；这与使用的树脂基体、导热填料及制备工艺、环境有关；（2）绝缘层热阻高；（3）制造过程繁琐、成本高。  我们技术主要针对以上3点问题进行改进和解决。

国内外多年来在金刚石工具如石材锯切刀头、石油地勘钻头、抛光修整磨具及陶瓷加工具等的制造上多采用热压或电镀技术。前种技术主要是在一定的温度和压力下，将粘结相熔化后填充胎体材料以包镶金刚石并成形而最终成为产品；后种技术是在一定的工艺条件下，用合适的单元或多元金属将金刚石卡固在预先成形的产品基体上。两种技术主要缺点是金刚石与基体的界面结合强度低，导致其早期脱落，

面向高端装备发展对先进激光焊接技术的迫切需求，围绕大型薄壁关键构件激光焊接制造过程中的     重大科学技术问题展开研究，突破了大型薄壁构件激光焊接的关键共性技术，解决了大型薄壁构件激光 焊接过程稳定性、质量一致性和可靠性难题，开发出关键功能部件和成套技术装备，构建了大型薄壁构  件激光焊接制造理论和技术体系，显著提升了我国高端装备制造的自主创新能力和技术水平。项目成果 获中国机械工业科学技术奖一等奖 1 项，北京市科学技术奖二等奖 1 项。

本技术主要解决了在双金属材料制造过程中，以粉末烧结方法在铸铁基零件表面烧结耐磨铜层，同时解决了结合力较弱的关键工艺技术。运用这项技术，可以使烧结铜层与铸铁基体的粘结强度达到以钢背为基的双金属材料的结合力，同时这一技术的发展，使得的钢背的制造过程完全可以以铸铁件来取代用低碳钢，用机械加工的方法制造出来的基体，可以节约大量的材料，属于节能型工艺技术。具有自主知识产权，获得发明专利（ZL91109101.7）一项。

开发一种基于常规加热方式（非高能束流）的合金及复合材料多相熔体直写成型技术，其核心思想在于将3D打印自由制造的优势与合金熔体的非牛顿流动特性结合起来，通过对其流变行为的控制实现直写成型。该方法工艺流程简单，仅采用传统加热方式即可满足成型过程需求，同时所使用的原材料品种多，价格低，整体工艺成本相较于激光/电子束3D打印技术显著降低。此外，该方法成型过程凝固收缩量减小，更有利于凝固过程中孔洞、微裂纹等缺陷和残余应力的控制。      目前,针对多相合金体系建立了描述其宏观流变性的表观黏度模型，并首次将剪切时间效应引入模型当中，相关工作发表于Acta Materialia上（Acta Mater., 2017, 124, 410）。针对流体微观流动行为建立了描述其微观流动稳定性的判据，揭示了多相流体内部流动稳定性与其颗粒体积分数及剪切条件的相关性