1.基礎(chǔ)前沿技術(shù)類
1.1多維融合感知智能軸承基礎(chǔ)原理與方法
研究?jī)?nèi)容:研究智能軸承動(dòng)態(tài)運(yùn)行信息演化與傳遞機(jī) 理;研究智能軸承集成感知機(jī)制與多維數(shù)據(jù)融合算法;研究智能軸承寬頻高效自供電/無(wú)線供電原理與設(shè)計(jì)方法;研究智 能軸承信息的高效、低功耗、高可靠傳輸原理與處理技術(shù); 研制多維融合感知智能軸承樣機(jī),并在數(shù)控機(jī)床、風(fēng)電、軌 道交通等行業(yè)開展試驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):開發(fā)面向數(shù)控機(jī)床、風(fēng)電和軌道交通等領(lǐng)域的智能軸承原理樣機(jī) 3 類,其中至少 1 類具備自供電/無(wú)線供電功能;典型故障檢測(cè)類型≥3 類,識(shí)別率≥90%;溫度范圍-50℃~300℃,精度優(yōu)于 1%;振動(dòng)范圍±100g 、±300g 、±500g(各行業(yè)選 1 項(xiàng)),精度優(yōu)于 1%;載荷范圍 0~100kN、0~ 500kN、0~1000kN(各行業(yè)選 1 項(xiàng)),精度分別優(yōu)于 1%、2%、3%。
1.2高性能軸承動(dòng)態(tài)和漸變可靠性設(shè)計(jì)理論
研究?jī)?nèi)容:研究滾動(dòng)軸承漸變劣化(如疲勞和磨損等) 規(guī)律和內(nèi)外部振動(dòng)行為;研究漸變失效和振動(dòng)效應(yīng)交互影響機(jī)理,建立動(dòng)態(tài)和漸變可靠性設(shè)計(jì)模型及相關(guān)理論;研究滾動(dòng)軸承可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)及試驗(yàn)測(cè)試裝置,并開展相關(guān)試驗(yàn)。
考核指標(biāo):開發(fā)滾動(dòng)軸承可靠性設(shè)計(jì)方法 1 套;構(gòu)建滾動(dòng)軸承的故障模式、失效案例、可靠性設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫(kù),覆蓋疲勞、磨損、振動(dòng)失效模式和可靠性設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 10 種以上;可靠性試驗(yàn)測(cè)試裝置 1 套,完成 3 種典型產(chǎn)品的可靠性試驗(yàn)。
1.3液壓元件及系統(tǒng)智能化基礎(chǔ)技術(shù)
研究?jī)?nèi)容:研究電液深度融合的智能液壓元件及動(dòng)力單元,探索液壓元件內(nèi)部流量、壓力、溫度和位移等信息的集成測(cè)量新技術(shù);研究多液阻獨(dú)立控制的離散型液壓元件的強(qiáng)非線性控制與適應(yīng)調(diào)節(jié)機(jī)制;研究液壓元件及動(dòng)力單元的服役性能與壽命預(yù)測(cè)、典型應(yīng)用案例的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。
考核指標(biāo):工業(yè)用有線或無(wú)線可編程電調(diào)制液壓閥樣機(jī)2 種以上,具備介質(zhì)的流量、壓力、溫度等測(cè)量功能,綜合測(cè)量精度優(yōu)于 1%;液阻離散獨(dú)立的智能液壓閥控制器、液壓閥樣機(jī)及測(cè)量系統(tǒng),系統(tǒng)控制精度優(yōu)于 3%;動(dòng)力單元具有在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷、服役性能與壽命預(yù)測(cè)等功能, 故障診斷覆蓋率不低于 80%。
1.4齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)理論及其健康監(jiān)測(cè)
研究?jī)?nèi)容:研究齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)特性、幾何與運(yùn)動(dòng)誤差回溯、振動(dòng)噪聲預(yù)估與主動(dòng)控制理論與方法;研究齒輪性能退化規(guī)律和典型損傷機(jī)理、監(jiān)測(cè)信號(hào)解耦及故障診斷方法,建立多維監(jiān)測(cè)參數(shù)特征與健康狀態(tài)的映射關(guān)系; 開發(fā)傳動(dòng)系統(tǒng)健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),并在風(fēng)電等領(lǐng)域進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):建立齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)優(yōu)化方法,完成不少于 1 種產(chǎn)品動(dòng)力學(xué)優(yōu)化;開發(fā)傳動(dòng)動(dòng)力學(xué)仿真軟件 1 套, 仿真精度不低于 85%;研制傳動(dòng)系統(tǒng)健康監(jiān)測(cè)樣機(jī) 1 套,故障監(jiān)測(cè)準(zhǔn)確度不低于 90%。
1.5新型高性能精密傳動(dòng)基礎(chǔ)理論與技術(shù)
研究?jī)?nèi)容:研究零隙精密傳動(dòng)及大速比傳動(dòng)新原理與新構(gòu)型;研究相應(yīng)的數(shù)字化設(shè)計(jì)方法、嚙合副復(fù)雜曲面制造關(guān)鍵技術(shù);開展傳動(dòng)效率、承載能力、溫升、壽命等試驗(yàn),并在航空等領(lǐng)域進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):開發(fā)新型精密齒輪傳動(dòng)裝置不少于3種;其中,零隙精密傳動(dòng)空載回差小于 5 角秒,傳動(dòng)誤差小于 60 角秒;在相同試驗(yàn)條件下,承載能力、壽命等較現(xiàn)有傳動(dòng)提高 20%。
1.6高功率密度微納振動(dòng)能量收集器前沿技術(shù)
研究?jī)?nèi)容:研究工業(yè)振動(dòng)環(huán)境下,振動(dòng)摩擦、振動(dòng)壓電、振動(dòng)電磁的高效能量收集轉(zhuǎn)換方法;研究微納振動(dòng)能量收集器的先進(jìn)材料和高效能量收集結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù);研究能量存儲(chǔ)及低功耗調(diào)理電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)集成技術(shù);研制高功率密度摩擦能量收集器、壓電能量收集器、電磁能量收集器原型器件, 并在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)無(wú)線傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)試驗(yàn)驗(yàn)證。
考核指標(biāo):振動(dòng)頻率覆蓋 1Hz~500Hz,摩擦能量收集器峰值功率密度≥400μW/mm2,壓電能量收集器歸一化功率密度≥5μW/( mm3·g 2 ),電磁能量收集器歸一化功率密度≥0.5μW/(mm3·g 2)。
1.7跨尺度微納米三坐標(biāo)測(cè)量基礎(chǔ)理論與技術(shù)
研究?jī)?nèi)容:研究三維納米位移和定位的測(cè)量理論與技 術(shù);研制高分辨力三維組合納米測(cè)頭;研究微納三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)量值溯源技術(shù);研究典型微型零件三維準(zhǔn)確測(cè)量方法及技術(shù);研制微納米三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)樣機(jī),在精密微型零件加工和微納制造領(lǐng)域進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證。
考 核 指 標(biāo) : 微 納 米 三 坐 標(biāo) 測(cè) 量 機(jī) 量 程X×Y×Z ≥100mm×100mm×50mm;三維測(cè)量分辨力優(yōu)于 1nm; 最大允許誤差(E3)(250+4.5×10 -6L)nm;實(shí)現(xiàn)寬度低至 100μm的結(jié)構(gòu)內(nèi)尺寸及形狀三維測(cè)量。