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通常達(dá)到機(jī)械輕量化的主要途徑有兩種：一是改進(jìn)機(jī)械本身使用的材料，二是采用先進(jìn)設(shè)計(jì)手段，使機(jī)械結(jié)構(gòu)更加合理。采用新型材料由于制造成本、加工工藝、環(huán)保等方面的問題，新材料很難用于一般機(jī)械上，而通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化在保證滿足性能要求的前提下，實(shí)現(xiàn)輕量化卻更具有實(shí)際意義。 本技術(shù)就是結(jié)合CAD技術(shù)、有限元技術(shù)、博弈技術(shù)、拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù)、數(shù)據(jù)挖掘、多目標(biāo)優(yōu)化等技術(shù)對機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)的技術(shù)。采用本技術(shù)在保證強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性、加工成本的前提下減少質(zhì)量，降低成本。

進(jìn)入“十四五”以來，我國軍費(fèi)穩(wěn)定增長及加強(qiáng)實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練大背景下，航空航天軍工產(chǎn)業(yè)必將放量增長，軍工各產(chǎn)業(yè)鏈迎來了紅利期，行業(yè)景氣度持續(xù)上升，行業(yè)將迎來需求放量的黃金發(fā)展期，金屬蜂窩及其制品的應(yīng)用場合多為航空航天軍工等國家戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，關(guān)系到國家安全和高科技發(fā)展的大局，產(chǎn)品屬于多屬于高精尖特產(chǎn)品，附加值高，在軍民領(lǐng)域有較大的應(yīng)用前景，市場處于爆發(fā)的前夜。金屬蜂窩產(chǎn)品具有最優(yōu)的結(jié)構(gòu)重量比，具有超輕、高強(qiáng)、隔音、隔熱、耐疲勞等優(yōu)異特性。在航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩封嚴(yán)、飛機(jī)機(jī)翼、導(dǎo)彈舵翼、衛(wèi)星、裝甲車輛電磁屏蔽等軍用領(lǐng)域擁有重要應(yīng)用，且在民用領(lǐng)域，如汽車、核電、高鐵、建筑、家居等領(lǐng)域擁有廣泛的應(yīng)用前景。本項(xiàng)目成果為金屬焊接蜂窩輕量化制備技術(shù)及其應(yīng)用。 本項(xiàng)目核心技術(shù)包括蜂窩芯體制備方法與工藝、蜂窩芯體空間曲面自適應(yīng)加工、飛行器空間曲面蒙皮熱成型、復(fù)雜空間曲面結(jié)構(gòu)真空釬焊、蜂窩封嚴(yán)自動(dòng)化裝備、電磁屏蔽蒙皮設(shè)計(jì)和制備、無損檢測與可靠性評估等。核心產(chǎn)品包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)蜂窩封嚴(yán)（市場容量大、穩(wěn)定增長）、航空飛機(jī)機(jī)翼等大部件（單品價(jià)值大且技術(shù)難度極高）、導(dǎo)彈舵翼類（市場容量大且技術(shù)難度大）、隔音降噪蜂窩結(jié)構(gòu)、電磁蜂窩屏蔽結(jié)構(gòu)等，以及高鐵、核電、汽車、建筑等民用蜂窩產(chǎn)品。

納米粘土是聚合物和涂料的理想填料，通常采用濕法介質(zhì)攪拌磨研磨的方法制備。作為填料使用前，需要對納米粘土漿料進(jìn)行干燥處理。由于納米粘土顆粒具有極高的表面積、表面能和表面活性，在干燥過程中易發(fā)生團(tuán)聚，團(tuán)聚體尺寸往往達(dá)數(shù)微米以上， 影響納米粘土的使用性能。該技術(shù)通過對納米粘土漿料干燥前脹化處理來解決上述問題，并與新型工業(yè)化干燥技術(shù)集成，緩解納米粘土在干燥過程中的團(tuán)聚現(xiàn)象，配合干燥后改性處理技術(shù)，對納米粘土進(jìn)一步解聚改性，還原干燥后粘土的納米顆粒特性，生產(chǎn)的產(chǎn)品可作為高端填料使用。 

1.痛點(diǎn)問題 在食品、醫(yī)藥、新能源、物流及3C等諸多行業(yè)，需要大量對產(chǎn)品進(jìn)行高速揀選、理料和包裝的機(jī)器人。高速機(jī)器人已成為分揀和包裝領(lǐng)域中提高效率、降低成本和提升質(zhì)量的核心裝備。國際機(jī)器人巨頭ABB和FANUC等引入并聯(lián)構(gòu)型，憑借基礎(chǔ)零部件優(yōu)勢，開發(fā)的Delta高速并聯(lián)機(jī)器人一直處于市場壟斷地位。國產(chǎn)機(jī)器人的高性能伺服驅(qū)動(dòng)和減速器等依賴進(jìn)口，面臨中低端鎖定的困局。 面向輕量化和智能化的發(fā)展趨勢、及日益復(fù)雜多樣的生產(chǎn)需求，剛性機(jī)器人在性能方面存在效率低、成本高、功耗高等亟待突破的瓶頸。 2.解決方案 本項(xiàng)目引入高性能索驅(qū)動(dòng)技術(shù)，建立了剛?cè)崛诤蠘?gòu)型創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，發(fā)明了一類具有高效率、低成本、低功耗和高精度特性的高速索驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人，實(shí)現(xiàn)了索驅(qū)動(dòng)與剛性支鏈的并聯(lián)融合；建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)性能評價(jià)指標(biāo)體系，形成了從構(gòu)型設(shè)計(jì)到性能匹配的一體化優(yōu)化設(shè)計(jì)理論和方法，保證了機(jī)器人本體的優(yōu)異性能；突破了軌跡規(guī)劃和精度保證等關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)了基于開放構(gòu)架的高性能控制軟硬件平臺(tái)，形成系列化機(jī)器人裝備。 基于本項(xiàng)目技術(shù)可以建立系列化索驅(qū)動(dòng)并聯(lián)機(jī)器人產(chǎn)品，突破剛性機(jī)器人面臨的瓶頸問題，極大降低裝備成本，推動(dòng)國產(chǎn)機(jī)器人性能和市場占有率提升。 合作需求 1）市場對接：自動(dòng)化系統(tǒng)集成公司、分揀碼垛需求迫切的大型企業(yè)集團(tuán)； 2）資本對接：具有高端裝備和智能制造背景的投資機(jī)構(gòu)，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)鏈整合； 3）技術(shù)合作：具備輕量化高速、超大空間重載、接觸力控制等工況需求的企業(yè)，可與本團(tuán)隊(duì)合作攻關(guān)或共同申報(bào)、承接國家和省部級項(xiàng)目。

一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 關(guān)鍵技術(shù)1：基于能源大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)源流路徑電氣剖分技術(shù) 電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分技術(shù)是一種基于系統(tǒng)確定運(yùn)行方式下源流計(jì)算結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)分析方法。利用電氣剖分方法，可以定量地求出任一線路上的源流具體是從系統(tǒng)中的何處、以何路徑傳輸而來。基于電氣剖分理論可以分析出實(shí)際電網(wǎng)源流耦合信息，并以此為依據(jù)制定相應(yīng)的控制策略。 基于不同發(fā)電類型的發(fā)電廠碳排模型和不同時(shí)間斷面下的電網(wǎng)潮流分析數(shù)據(jù)，通過電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分方法，可面向不同電壓等級區(qū)域電網(wǎng)，支持包含源網(wǎng)荷儲(chǔ)的配網(wǎng)模型導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)對電網(wǎng)中源荷資源碳流足跡的實(shí)時(shí)追蹤，基于電網(wǎng)的碳流追蹤技術(shù)可掌握電網(wǎng)碳流動(dòng)態(tài)分布情況，通過對電網(wǎng)碳分布-電分布時(shí)空耦合影響機(jī)理的研究，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)碳分布與電分布間交互影響的有效分析，最終掌握電網(wǎng)電碳分布情況、碳排流動(dòng)情況以及碳排分?jǐn)偙壤瑥亩嵘龑Σ煌瑓^(qū)域電網(wǎng)內(nèi)碳流的態(tài)勢感知能力，助力區(qū)域電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。 關(guān)鍵技術(shù)2：基于用戶側(cè)能碳因子的電力基因技術(shù) 電力基因技術(shù)，是對各種不同的電力特征數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，獲取系統(tǒng)基因組的準(zhǔn)確畫像，利用人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段進(jìn)行電力基因檢測和診斷，通過控制手段進(jìn)行電力基因調(diào)控，從而挖掘出深度應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)。電力基因數(shù)據(jù)包含時(shí)間特征（天-時(shí)級、分-秒級、毫-微秒級）、空間特征（線路拓?fù)洹⒐?jié)點(diǎn)分布及設(shè)備位置）和能量特征（電壓、電流、功率、頻率）信息，可以對一個(gè)研究對象進(jìn)行電力基因數(shù)據(jù)提取，并建立基于電力基因數(shù)據(jù)的電路模型，開展多樣化定制化的電碳協(xié)同服務(wù)應(yīng)用。 用戶的電碳因子可能受到多種因素的影響，包括用戶對用能設(shè)備的控制，如開關(guān)動(dòng)作、調(diào)節(jié)指令等；用戶對系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行方式的改變，如運(yùn)行模式、調(diào)控策略等；用戶受到研究對象自然條件的影響，如溫度、濕度、臺(tái)風(fēng)等；用戶受到電網(wǎng)或社會(huì)環(huán)境的影響，如政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技、心理等因素。對供電大樓內(nèi)不同部門不同班組的用戶進(jìn)行精細(xì)的能碳畫像，有助于加強(qiáng)用能科學(xué)管理，強(qiáng)化用能監(jiān)督，制定和實(shí)施低碳節(jié)能措施，為供電公司開展低碳節(jié)能技術(shù)改造和節(jié)能減排工作提供強(qiáng)有力的決策支持。

本項(xiàng)目基于薈萃分析的光源顏色品質(zhì)量化方法研究（國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目），團(tuán)隊(duì)所提出的MCPI, CDM指標(biāo)在量化光照顏色喜好與光照顏色分辨效果方面，經(jīng)百余組國內(nèi)外視覺實(shí)驗(yàn)案例（本領(lǐng)域最大視覺樣本集）驗(yàn)證，優(yōu)于領(lǐng)域現(xiàn)有全部30余種光品質(zhì)指標(biāo)，相關(guān)技術(shù)處于國際領(lǐng)先水準(zhǔn)且技術(shù)壁壘堅(jiān)固。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 截至目前，我國LED照明產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值已逾萬億。在白光照明領(lǐng)域，長期以來國際業(yè)界均將顯色指數(shù)作為行業(yè)衡量光源光色品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。然而，由于顯色指數(shù)的提出遠(yuǎn)早于LED照明技術(shù)普及，導(dǎo)致此項(xiàng)陳舊指標(biāo)在評價(jià)LED光源顯色效果時(shí)，存在著嚴(yán)重的與視覺不匹配的問題。為此，2015年，國際照明委員會(huì)發(fā)表官方聲明，對于顯色指數(shù)在衡量LED光源顯色效果方面存在的缺陷進(jìn)行強(qiáng)調(diào)。隨后，2019年，該組織將“LED光源顯色性量化問題”設(shè)定為國際照明委員會(huì)全球戰(zhàn)略研究熱點(diǎn)問題，號召全球?qū)W者共同深入，共同推進(jìn)白光LED光色效果量化技術(shù)發(fā)展。 本研究團(tuán)隊(duì)長期致力于本領(lǐng)域的研究工作，目前承擔(dān)LED光色品質(zhì)研究領(lǐng)域唯一國家級研究課題：基于薈萃分析的光源顏色品質(zhì)量化方法研究（國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目），團(tuán)隊(duì)所提出的MCPI, CDM指標(biāo)在量化光照顏色喜好與光照顏色分辨效果方面，經(jīng)百余組國內(nèi)外視覺實(shí)驗(yàn)案例（本領(lǐng)域最大視覺樣本集）驗(yàn)證，優(yōu)于領(lǐng)域現(xiàn)有全部30余種光品質(zhì)指標(biāo)，相關(guān)技術(shù)處于國際領(lǐng)先水準(zhǔn)且技術(shù)壁壘堅(jiān)固。 團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人劉強(qiáng)副教授為武漢大學(xué)圖像傳播與印刷包裝研究中心副主任，顏色與圖像研究所所長、兼任國際照明委員會(huì)CIE-JTC 16 (D1/D8)技術(shù)工作組委員，國際照明委員會(huì)CIE-RF03技術(shù)工作組委員（該技術(shù)委員會(huì)為國際照明委員會(huì)針對LED光色問題專門設(shè)立的國際聯(lián)合研究組織），中國照明學(xué)會(huì)室內(nèi)照明專業(yè)委員會(huì)委員，湖北省照明學(xué)會(huì)副秘書長等職，擁有豐富的光品質(zhì)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。

針對氫燃料電池汽車儲(chǔ)罐、LNG槽車等超高壓、高壓壓力容器對輕量化結(jié)構(gòu)技術(shù)的迫切需求，結(jié)合現(xiàn)有復(fù)合材料壓力容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，提出一種新型超高壓無縫連接復(fù)合材料壓力容器輕量化結(jié)構(gòu)構(gòu)型設(shè)計(jì)以及制備工藝方法。制備的無縫連接復(fù)合材料壓力容器通過設(shè)計(jì)優(yōu)化纏繞工藝及內(nèi)部封頭與筒體連接結(jié)構(gòu)，有效提高了其承壓能力，可實(shí)現(xiàn)超高壓介質(zhì)存儲(chǔ)需求。

本項(xiàng)目揭示了汽液兩相流自升壓及液位自調(diào)節(jié)機(jī)理，發(fā)明了汽液兩相流升壓加熱及液位控制關(guān)鍵技術(shù)及系列產(chǎn)品，開發(fā)了安全高效的汽液兩相升壓加熱和液位控制系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。

在汽車產(chǎn)品面臨“電動(dòng)化， 智能化， 網(wǎng)聯(lián)化” 發(fā)展的產(chǎn)業(yè)升級換代浪潮中， 團(tuán)隊(duì)研究人員積極聯(lián)系相關(guān)企業(yè)開展產(chǎn)學(xué)研合作研究。在與中國重汽栠團(tuán)成都王牌商用車

針對垃圾滲濾液中的COD、BOD5及氨氮濃度較高，水質(zhì)水量變化大，污染物種類繁多，可生化性差的問題，研究開發(fā)的垃圾滲濾液全量化處理工藝實(shí)現(xiàn)了零濃縮液排放，出水水質(zhì)達(dá)到《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)，該工藝基本不受水質(zhì)水量變化的影響，自動(dòng)化程度高，投資成本和運(yùn)行成本為目前普遍采用的膜處理工藝的1/3。該工藝已經(jīng)在渭南垃圾滲濾液處理場進(jìn)行中試，取得良好效果。該工藝技術(shù)申請國家專利2項(xiàng)，已授權(quán)1項(xiàng)。