针对当前高端机械系统和装备结构复杂、工况极端、成本高、测试数据缺乏、可靠性要求高等特点，研究和开发面向复杂结构和装备的不确定性分析与可靠性设计理论、方法、测试技术及软件平台，有效解决传统可靠性技术在处理复杂系统时遭遇的样本不足、不确定性度量困难、可靠性分析精度与设计效率低等技术瓶颈，工程化地实现产品在服役周期内的保质设计。研究和开发面向复杂结构和装备的可靠性测试技术，例如：焊接结构疲劳失效试验与仿真、全场应变测量与分析、全场温度测量与分析等技术。实验室建设有湖南省省内先进的疲劳试验测试平台，拥有各类先进疲劳试验仪器，如SEM原位疲劳试验机、拉扭组合疲劳试验机及超高周疲劳试验机等，可满足各类疲劳测试及研究的需求。并建有非接触实验测量技术平台，拥有三维全场应变测量系统、红外热像仪、扫描电镜、金相显微镜等先进仪器。

本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 铸造是我国装备制造的基础工艺，无论是农业机械、机床、汽车、船舶，还是航空航天以及国防军工等领域的发展都离不开铸件。我国现已成为世界铸件生产大国，2020年我国各类铸件总产量达到5195万吨，较2019年同比增长6.6%，约占世界总产量45%，位居世界第一位。 铸造主要有砂型铸造、金属型铸造和特种铸造等，砂型铸造由于其原材料来源广泛、成本低、铸型制造简便以及应用合金种类多等优点，世界上80%的铸件都是采用砂型铸造。对于砂型铸造工艺来说，模样、芯盒等模具的设计制造是非常复杂并且耗时的过程，该过程首先需要根据铸造方案进行模具的设计，然后通过翻模制作砂型和砂芯，之后再将制作好的砂型和砂芯经过组芯、合箱以及浇铸从而完成金属毛坯的制造。而高性能复杂整体金属结构件又是航空航天、国防军工、轨道交通等领域高端装备的核心组成部分。因此构件的短流程、高精密、高性能制造是实现我国高端装备自主研发及制造的关键环节。 传统的金属成形如模具铸造、模压锻造等需要木模、金属模的成形工艺，存在工序多、流程长、形性精确控制难等世界性难题，无法满足多品种、小批量、短流程、高精度的迫切要求，亟需研发新型精密成形基础前沿机制与方法。本项目将构建数字化精密成形理论体系，涵盖数字化无模铸造复合成形和数字化多材质复合铸型等两方面，突破了复杂整体构件高效率、高性能、高精度无模成形技术，变革了采用模具造型的传统砂型铸造和模压锻造生产模式，推动传统金属成形模式的创新发展。 复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。揭示了挤压工艺对砂型透气性、砂型强度等性能的影响规律，发明了梯度紧实的柔性挤压成形方法，实现了砂型/芯梯度紧实柔性挤压近成形。 复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究针对传统单一铸型对结构复杂、壁厚差异大、铸件形性调控难、尺寸精度差等难题，提出了多材质复合铸型技术及与铸件相匹配的多材质复合铸型及其坎合组装方法，通过建立多材质复合铸型与高性能铸件一体化精确铸造成形的计算分析模型，构建了多材质复合铸型的调控原理与方法。揭示了多材质复合铸型对铸件温度场、微观组织及力学性能的影响规律，研制出石英砂、宝珠砂、铬铁矿砂等构成的形性可控铸型材料配方，实现了铸型透气性、固化强度、切削性能的协同调控。研究了传统铸型与复合铸型的凝固温度曲线，对比了不同工艺所制铸件的强度，掌握了各铸型单元的热力学参数及型砂种类对铸件性能的影响规律，揭示了金属液与不同铸型间的热力耦合作用机理。 三、创新点及主要技术指标 1.复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究揭示了砂粒移位、桥连断裂、空穴弥合的砂型/芯切削机理，建立了非均质离散体砂型切削模型，发明了一种切削排砂一体化的无模铸型数字化快速制造方法，实现了高精高效制造，铸件制造周期缩短50%以上，成本降低30%以上。 2.复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究实现了对铸件充型凝固过程的精确调控，提高了复杂铸件内在质量与外在精度，实现了铸件性能主动精确调控，使铸件废品率从5%～10%降至2%～4%，减重10%～20%。 四、知识产权及获奖（成果基础） 知识产权情况： 成果获授权发明专利46件，其中美日等国际发明专利18件；软件著作权12件；起草制定国家、行业等标准规范14项；出版专著《无模铸造》（机械工业出版社，2017）。成果入选并被列为国家工信部《机械基础件、基础制造工艺、基础材料产业“十二五”规划》（工信部规[2011]509号）中“50项推广应用的先进绿色制造工艺”的首项技术。 获奖情况： 2020年国家科学技术进步奖二等奖； 2018年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2017年国家技术发明二等奖； 2016年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2016年中国专利金奖； 2014年国家科学技术进步奖一等奖； 2012年北京市科学技术奖一等奖； 2011年国家科学技术进步奖二等奖。 五、成果图片

产品详细介绍

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在风电设备制造与研发领域，浙江运达风电股份有限公司拥有40多年的经验，具备国内最先进的风电机组控制技术，主营大型并网型风力发电机组设计、生产、销售和风电场的运维服务等业务，为全球市场提供风电整体解决方案。现已基本形成以杭州总部为技术研发中心，临平钱江经济开发区、河北张北、宁夏吴忠为生产基地的“一个中心、三大生产基地”的战略布局。多个项目获得省部级技术奖项。开发完成了5MW海上风力发电机组，“1.5兆瓦变速恒频风力发电机组”被认定为首批“浙江制造精品”。 在民爆器材生产领域，浙江新联民爆器材有限公司是浙江省品种最全、凭照产能最大的民爆企业，拥有生产、销售、爆破服务一体化的民爆全产业链，业务涵盖起爆器材、工业炸药、塑料导爆管、导爆管雷管等民爆器材的生产、销售、配送和爆破技术服务，泛民爆产品的生产、销售，以及各类生产资料经营等领域。拥有工业炸药10.9万吨、塑料导爆管1.9亿米、导爆管雷管4300万发生产许可能力。 在军品制造及研发领域，集团重组所属的浙江新华机械制造有限公司、浙江红旗机械有限公司、浙江解放机械制造有限公司等三家军工企业，成立浙江省军工集团，开展枪械、枪弹、工程兵武器装备的研发与生产，为国防事业做出积极贡献。 在高端装备制造领域，集团组建浙江华瑞航空制造有限公司，致力于提供飞机金属及复合材料零件制造、飞机结构部件组装、飞机技术服务、售后服务和飞机零配件维修服务。 在零部件制造及研发领域，拥有绞盘、液压油缸、风机主轴、多路阀等主导产品。

 课题组自2003 年开始围绕蓝莓深加工基础理论和应用技术展开了深入系统地研究，取得多项技术突破，创立了我国蓝莓深加工技术集成体系。针对此研究，课题组制定蓝莓地方标准1 项，出版专著1 部，发表相关学术论文60 余篇（其中被SCI、EI 检索21 篇），获得授权发明专利7 项。主要技术内容如下：     （1）蓝莓深加工基础理论研究：首次发现蓝莓花色苷对环磷酰胺（一种常规抗肿瘤药物，但对心脏有很强毒副作用）致大鼠肝、心脏、肺的损伤具有预防保护作用；开展了花色苷抗氧化、抗疲劳、提高视力等机理方面的深入研究；对蓝莓果渣及叶中多糖及黄酮成分进行提取、分离和生物活性鉴定，为蓝莓综合利用提供了坚实的理论基础。     （2）蓝莓深加工应用关键技术研究：针对国内43 个主栽品种的加工特性进行研究，首次建立了我国蓝莓品种加工适应性评价体系；采用生物技术法提取花色苷，提取率显著提高；通过微胶囊包埋和分子修饰提高蓝莓花色苷的稳定性；依托蓝莓果酒低温控温发酵技术、蓝莓果脯低温真空渗糖技术、蓝莓膨化联合干燥及制粉技术、蓝莓速冻轻简化技术装备开发及蓝莓果汁压榨无氧真空破碎等多项技术开发了多个系列蓝莓深加工新产品。     （3）蓝莓贮藏保鲜技术研究：明确蓝莓采后病害发生原因、衰老机理，找到最佳防治措施及贮藏条件。采用200-600mg/L 的纳他霉素有效防治灰霉病；2首次利用外源水杨酸调控诱导采后果实，结合高CO2 冲击处理和箱式气调技术（5%O2+30%CO2）进行贮藏，贮藏效果显著。形成了一整套以蓝莓贮藏与深加工技术为核心的关键技术体系，有效地提高了蓝莓加工产品的营养价值和商品价值。通过该技术体系实施，蓝莓鲜果采后损失率降至10%以下；贮藏期由30d 延长至95d；花色苷提取率较传统水提法提取率提高了49.35%；通过包埋及分子修饰，对光、热稳定性提高33.7%；果脯完整率达到95%以上；果实出汁率提高5.3%；开发新产品12 个。     该成果在辽宁（沈阳、丹东、庄河、抚顺）吉林、黑龙江、山东、江苏、湖北、云南、江西等地企业开展推广应用，累计为企业增加经济效益31.96 亿元。2015.3.27 科技日报针对本课题组在蓝莓科研成果转化方面进行了报道。现在蓝莓深加工示范项目区已经建设成为以观光度假、科普教育、农产品深加工为一体的现代化农业庄园，体现了良好的生态效益。

高精密微小几何特征零件在航空航天、国防、医疗等领域的产值已超过千亿美元。目前，我国主要用传统设备对这些零件进行微细铣削，存在着精度低、耗能高、占地空间大等突出问题。另外，超精密微细铣削设备依赖进口，价格昂贵，且高端超精密微细铣削设备还对我国禁运，严重阻碍了我国高精密微小几何特征零件的精密加工与相关应用行业的发展。通过本项目高精密微细铣削加工关键技术研发与应用，解决了以上突出问题，取得了高精密微细铣削加工关键技术与装备的重大突破，打破了国外技术封锁。创新研究成果如下： 1.发明了系列超精密微细铣削机床，提出了小型超精密微细铣削机床创成式精准设计方法，解决了超精密微细铣削机床的创新研发问题。与国内目前用于微细铣削的主要加工机床相比，精度提高了一个数量级、节约了70%的能源和75%以上的占地空间。 2.发明了系列微细球头铣刀，切削部旋转包络球面直径为50μm～1000μm，前刀面与后刀面均为直纹面，从原理上保证了切削刃轮廓制备误差≤±2μm。提出了微细铣刀的直纹面组合设计方法，研发出了其制造关键技术，解决了超硬微细铣刀的创新研发问题。 3.发明了微细铣削用工件姿态微调整装置，工件上表面调整精度达1.7μm，减少了超精密微细铣削时40%的工件调整时间。提出了微细铣削工件姿态微调整夹具设计方法与技术，解决了工件姿态微调整夹具装置的刚度与阻尼优化匹配的问题。 4.提出了微细铣削的微观关系模型与微细铣削临界工艺参数分析优化方法，解决了塑性材料微细铣削尺度效应所对应临界条件的判定、硬脆性材料塑性切削判定准则不统一的问题，为超精密微细铣削装备研发与应用提供了关键支撑理论与技术。 本项目研究成果通过了山东省教育厅组织的鉴定，鉴定委员会认为，该研究整体技术达到国际先进水平，所研发的微细球头铣刀达到国际领先水平。 取得自主知识产权国家发明专利23项，实用新型专利5项，发表论文67篇，其中被SCI/EI收录47篇。所自主研发的关键技术，市场需求度高，不但能够替代进口产品，而且具有国际市场竞争的优势，社会效益显著。 本项目成果附加值高，已在多家企业推广应用，近3年，新增产值149590.2万元，新增利润21520.6万元，经济效益重大。

1、项目简介： 本项目是江南大学孙秀兰教授主持的完成的，成功扭转了我国长期以来食品 企业规模化脱毒技术和设备不足的局面，获 2018 年度江苏省科技进步奖一等奖。 2、主要创新内容及技术突破： 构建了高效抑制产毒真菌生长并降解毒素的食品级发酵菌株：针对传统发酵 工艺，构建了基于自主知识产权的降解菌株稻壳固定化技术和生物酶定向脱毒技术，实现毒素形成的源头控制； 建立了毒素降解中间产物潜在毒性传感评价新体系：针对消减过程中毒素毒 性效应变化，构建基于毒性靶点基因、特异性生物蛋白、代谢标志物的细胞微流控和荧光传感技术，实现毒素降解过程中产物潜在毒性及联合毒性效应的高效评价；创制了毒素高效去除与降解一体化技术：针对单一化学降解对组分本身的破坏，构建高频超声、磁分离协同纳米催化降解一体化技术，实现降解过程中毒素产物有效控制。 系统集成工业化生产脱除设备及现场检测装置：集成产毒基因茎环探针、离 子液体介导及端面场效应增强材料，建成工业化“超声+臭氧”毒素稳定去除装置，形成主动干预调控技术策略，实现了产业化推广应用。 

Ø  成果简介：精密内孔加工特别是硬淬材料和高粘性材料的内孔加工，砂轮的损耗十分严重，而内孔加工精度和表面质量对砂轮几何形貌及磨削性能的变化十分敏感，因此，需要采用高耐磨的具有良好保持性的超硬砂轮及其磨削技术，本项目可针对不同材料的内孔磨削要求，提供高效的砂轮设计与制造及其应用技术。该技术主要应用于强化铸铁、轴承钢、不锈钢、陶瓷等材料的精密内孔加工。比普通砂轮提高耐用度10倍以上，磨削粗糙度Ra≤0.4。Ø  项目来源：自行开发Ø&

精密内孔加工特别是硬淬材料和高粘性材料的内孔加工，砂轮的损耗十分严重，而内孔加工精度和表面质量对砂轮几何形貌及磨削性能的变化十分敏感，因此，需要采用高耐磨的具有良好保持性的超硬砂轮及其磨削技术，本项目可针对不同材料的内孔磨削要求，提供高效的砂轮设计与制造及其应用技术。该技术主要应用于强化铸铁、轴承钢、不锈钢、陶瓷等材料的精密内孔加工。比普通砂轮提高耐用度10倍以上，磨削粗糙度Ra≤0.4。