项目组在国家科技重大专项和国家自然科学基金的支持下，提出了以加工动态特征为载体进行加工全过程工艺知识建模的技术思路，攻克了加工动态特征驱动的自动数控编程和加工变形精确控制技术，为复杂结构件从计算机辅助加工到智能数控加工的跨越提供了理论和技术支撑。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 飞机复杂结构件的数控加工能力是衡量一个国家航空制造水平的重要标志。新一代飞机结构件更复杂、精度要求更高、制造周期要求更短，对五轴联动数控加工技术提出了更高的要求。项目组在国家科技重大专项和国家自然科学基金的支持下，提出了以加工动态特征为载体进行加工全过程工艺知识建模的技术思路，攻克了加工动态特征驱动的自动数控编程和加工变形精确控制技术，为复杂结构件从计算机辅助加工到智能数控加工的跨越提供了理论和技术支撑。成果在多家航空航天企业推广应用，完成了多个军机和C919、ARJ21 等民机型号多件复杂结构件的研制生产，被工信部、发改委和国防科工局作为航空领域国产高档数控机床应用示范工程三大关键共性技术之一，向全国军工制造行业推广。 三、创新点 1.揭示了加工过程中间状态几何参数、工艺参数、监测检测量等动态信息的动态迭代规律和传递规律，突破了基于加工动态特征的加工全过程工艺知识建模技术，实现了复杂结构件工艺知识积累由以零件为载体到以加工动态特征为载体的模式转变。 2.提出了基于特征识别的加工特征自动排序、加工驱动几何自动创建、工艺参数自动迭代方法，构建了加工特征切削参数优化模型，实现了复杂结构件的快速编程和高效加工。 3.提出加工过程中自适应释放和消除工件变形的加工模式，研制出能监测工件变形的浮动装夹工艺装备，突破了基于加工动态特征的装夹/加工/监测/检测自适应协同控制技术，实现了加工变形精确控制。 四、主要技术指标 1.特征自动识别率大于95%； 2.刀轨自动生成率大于95%； 3.数控编程效率提高3倍以上； 4.加工效率提高30%以上； 5.大型复杂结构件加工变形控制在0.05mm/m以内。 五、知识产权及获奖 加工动态特征驱动的智能数控编程与加工技术，研究成果2016年获“国家技术发明二等奖”、2015年获“中国机械工业科学技术一等奖”。目前已拥有授权国家发明专利60余项。 六、成果图片   图1 成果总体技术   图2 加工过程零件面型检测

一、 项目简介本项技术是将结构件热镀锌变成热镀Galfan合金。结果获得高性能的表面镀层。其特点：具有高于热镀锌3倍的耐腐蚀性，更好的后加工性能。因此在保证相同质量的前提下，可以节约三分之二的锌，由此一项每年全国可以节约500亿。对于企业而言可以大幅度降低成本，提高环保的水平，彻底改变目前结构件热镀锌的落后面貌。二、 项目技术成熟程度已完成实验，中试阶段的工作，需要工业应用。三、 技术指标镀层厚度20-50微米，耐蚀性能：热镀锌的2-3倍；获得实用新型专利1项，获得发明专利1项，申报发明专利3项）。四、 市场前景是结构件热镀锌的升级换代产品，广泛应用于城市建设、桥梁、电力、建筑等方面。传统工业的改造，具有固定的市场，一旦投入，利国、利民、利己，前景无限。五、 规模与投资需求最好在原有业务基础上利用现成的市场投资。投资规模1000 万元，厂房3000平米，电力2500千瓦，天车，机加工备设。六、 生产设备结构件热镀Galfan合金生产线七、 效益分析按每年生产3万吨吨计算，产值4500万元，可获利约1310万，较热镀锌增加利润860万元。八、 合作方式面谈。九、 项目具体联系人及联系方式项目负责人：曹晓明 ，电话：13902060727  ，联系人：杜安 ，电话：60204527  邮箱：caoxiaoming@hebut.edu.cn 。十、 附件：成果图片热镀锌与热镀Galfan耐腐蚀性能的对比曲线热镀Galfan合金样板热镀Galfan合金螺纹钢Galfan镀层的附着力的测试

本发明公开一种用于金属结构件的排料与排产集成优化方法， 包括:(1)从零件库中选取一组待下料零件并提取零件相关信息(2)从板 材库中选择可以用于该零件排料的板材(3)利用排料算法对零件放置在可用板材上进行排料，得到多种排料方案;(4)利用蚁群算法选择一种 排料方案;(5)利用递阶遗传算法求解得到一组零件加工顺序和机器选 择方案;(6)综合评价该排料方案及零件加工顺序和机器选择方案;(7) 循环执行步骤(4)和步骤(5)，并利用上述目标值修正蚁群算法和递阶遗 传算法参数继续优化，直至获得最优

本技术基于粉体流变塑变特性和改性原理，创立了一条通过优化粉体粒度组成、改善粉体塑性变形能力，采用一般成形与烧结设备制备高密度低合金粉末冶金结构件的新途径。其主要工艺流程为：首先根据水雾化铁粉颗粒的形状和粒度特征，按比例进行合批，添加母合金粉末和增塑剂（Polylub）混合后，在还原炉（温度760-820℃）中进行塑化处理，再添加专用润滑剂(C38H76N202)及石墨，获得具有良好压缩性和成形性的混合粉末；混合粉末在室温状态下，经模压成型，高温烧结后得到高密度粉末冶金结构件。与传统工艺相比，该新工艺具有以下特点和创新点：①以国产水雾化铁粉为主要原料，通过综合利用优化粉末粒度组成、添加母合金粉、增塑剂进行塑化处理，再添加石墨和润滑剂等制备高密度低合金成型粉末，显著提高了原料粉末的压缩性和成形性，为生产高密度粉末冶金结构件提供了原料保障；②针对产品结构和形状特点，改造设计了三上三下专用模架及自动送料系统，实现自动移粉，采用模壁润滑技术，有效控制了产品成分和密度的均匀性，生产效率提高1倍；③可以采用传统压机和烧结设备，所需新增投资少，制造成本低；④与原机械加工的结构件相比，具有尺寸重复性好、运行噪音低、耐磨性好、使用寿命长等特点，生产成本较机加工工艺降低47%以上，较国外温压成形工艺降低60%以上。相关产品已申请国家专利20多项，其中5项授权为国家发明专利，10项授权为国家实用新型专利。

成果简介工程车是一个工程建设的主干力量， 由于它们的出现才使工程的进度倍增，大大减少了人力。 混凝土搅拌车与泵车是工程建设中运用最广泛的工程车。 混凝土搅拌车在使用过程中， 会经历加速、 减速、 急刹车、 转弯、 上坡以及行驶在不平路面等各种工况， 这使得混凝土搅拌车在使用过程中会承受各种复杂载荷， 车架及薄弱环节易产生开裂； 混凝土泵车工作环境恶劣， 移动频繁， 在浇注过程中臂架姿态复杂多变， 易造成各臂架之间联接件的破坏。 因此对混凝土搅拌车与泵车等工程车整车及关键结构件静动力特性

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。

本发明公开了一种具有成分与孔隙双梯度过渡层的网状结构件 制备方法，包括如下步骤：1)设计具有仿生单元拓扑的孔隙尺度呈梯 度变化的网状结构的三维模型，将其切片处理后转化为 STL 文件，并 导入 SLM 成形装备中；2)按预设配比将多种粉末进行均匀混合，混合 后的粉末进行送铺粉；3)激光扫描成形网状结构件的当前切片层，结 束后使其下降一个铺粉层厚的高度，然后采用当前配比混合粉末进行 下一切片层成形；4)重复步骤 3)直

成果与项目的背景及主要用途：统计资料表明，80-90%焊接结构断裂事故 是由疲劳失效引起的，由于焊接接头的焊趾处的应力集中和残余拉伸应力作用， 焊接接头疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。虽然结构按疲劳规范设 计，仍然发生一些整体结构的过早疲劳失效，造成巨大的经济损失，甚至是人 身伤亡事故。由于焊接接头焊趾是疲劳裂纹引发部位，如果对该部位实施适当 的处理，使残余拉伸应力转变为压缩应力和减少应力集中，这将有利于延缓疲 劳裂纹的产生，具有巨大的社会效益和经济效益。本项目是在国家自然科学基 金的支持下完成的，从超声波冲击、相变应力应用、等离子喷涂等三方面提出 了三种改善焊接结构疲劳性能的新技术，研制发明了相应的装置、焊接材料和 喷涂技术。这些方法可以方便地应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车 辆、压力容器及管道等工况、野外施工和高空现场作业的场合，其应用前景是 十分乐观。 技术原理与工艺流程简介：天津大学科技成果选编 1）超声冲击方法改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理为：通过超声波发 生器将电网上的工频交流电转换成超声频的交流电，用以激励声学系统的换能器。 换能器将电能转换成同样频率的机械振动，在机架所提供的一定压力作用下，将 该超声频的机械振动传递给工件上的焊缝，使以焊趾为中心的一定区域内焊接接 头表面产生足够厚度的塑性变形层，从而达到改善接头几何外形，降低应力集中 程度、调节其应力场沿厚度方向的分布状况，最终达到改善焊接接头疲劳强度的 目的。 2）相变应力应用改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用开发的相变 应力焊接材料使焊缝金属冷却中产生的相变应力，抵消焊接残余拉伸应力并获得 压缩应力，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 3）等离子喷涂改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用等离子在焊趾 部位喷上结合性能良好的涂层材料来改善接头的应力集中状态，最终达到改善焊 接接头疲劳强度的目的。 技术水平及专利与获奖情况：整体研究达国际先进水平；已获国家发明专利 3 项，在申请国家发明专利 5 项；2004 年度天津市自然科学一等奖，2002 年获 教育部发明二等奖。 应用前景分析及效益预测：接头焊趾及焊跟部位是焊接结构承受疲劳载荷的 薄弱环节，改善焊趾和焊根部位的疲劳性能将提高整个结构的疲劳性能。使用超 声波冲击、相变应力及等离子喷涂等这些新技术可以大幅度地改善焊接结构的疲 劳寿命，显著降低焊接结构破坏事故的发生几率, 进而节约焊接结构的用钢量和 资金，增加焊接结构的安全裕度，防止因焊接结构发生意外疲劳破坏事故给国家 和人民财产的经济损失，因此具有广阔的应用前景及产生巨大社会效益和经济效 益的可能。 应用领域：可以应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器 及管道、水轮机、火箭发动机、汽车制造等诸多领域。 

主要科研成果属于速生杨木绿色建筑结构件，基于速生木材“改性增强、结构优化”专利核心技术研发，可广泛用于建筑结构、建筑围护体系、平改坡工程、建筑物增层改造及建筑模板体系等领域。可全面替代进口，填补国内空白。 本项目研发出速生木材“改性增强、结构优化、连接构造、新型复合”新工艺，突破优质原木约束，提高上游杨木附加值300％，提升建筑节能效果65％，同比优质原木综合成本为其70％，同比混凝土