50805113基于分数阶微积分的旋转机械故障机理研究

分数阶微积分是研究微积分阶数为非整数的应用数学方法，传统整数阶微积分是分数阶微积分的特例。分数阶微积分可以更精确地描述机械阻尼、冲击和间隙等，因此基于分数阶微积分的转子系统动力学研究可以显著提高其分析精度。故障转子系统的动力学特性研究是有效进行早期诊断和准确预报的基础。本项目基于分数阶微积分研究新型的转子系统故障建模方法，通过计算机仿真和试验验证研究适用于新型分数阶转子系统分析的数值解法，利用非线性动态分析方法研究转子系统参数及微积分阶数等对转子系统动态性能的影响，准确掌握转子系统的故障发生机理。本项目基于分数阶微积分研究转子系统故障发生机理，可以提高故障转子系统的动力学分析精度，对现场转子故障诊断具有重要的理论价值和指导意义。

50805114随机小波有限元理论研究及瞬态强冲击载荷作用下炮管裂纹定量诊断

重大装备裂纹位置和深度参数的定量诊断，避免裂纹断裂恶性事故的发生是近年来学术界和工程界研究的难点和热点。本项目以火炮这一典型的具有多个不确定因素的随机系统为对象，研究基于正问题有限元建模和反问题动态测试相结合的裂纹定量诊断方法。在正问题方面，探索将概率统计方法与小波有限元法结合，提出适合随机系统与裂纹奇异性求解的随机小波有限元方法，研究基于随机小波有限元的火炮身管动力学建模与求解；在反问题方面，通过对瞬态强冲击载荷作用下的火炮系统动态测试，研究微弱信号提取方法，获得身管模态参数；正反问题结合，研究基于身管前三阶固有频率的裂纹定量诊断方法，通过试验验证方法的有效性。本项目可望在随机系统裂纹定量诊断方法上取得突破，研究成果将为重大装备裂纹故障诊断提供基础理论和方法，对于保障设备使用安全，预测剩余寿命等具有重要的实际意义

50805115重型机械履带系统的摩擦学动力学耦合分析及寿命评估技术

针对我国重型机械的履带系统中普遍存在的摩擦磨损严重，以及由此产生的功率损耗大，产品可靠性和使用寿命低的问题，采用理论研究、数值仿真、实验研究和工程验证相结合的方法，研究重型机械的履带系统摩擦磨损因素的评价和模拟，重型机械的履带系统摩擦学和动力学系统耦合建模与分析，重型机械的履带系统性能损失和关键零部件寿命评估技术研究，研究开发支持摩擦学动力学耦合的重型机械履带系统仿真软件平台原型，并进行履带系统关键摩擦副摩擦磨损实验及整机实验研究。项目工作对于重型机械（包括履带式工程机械产品和军事装备等）的履带系统降低摩擦功率损耗，提高可靠性和使用寿命等方面具有较高的理论研究意义和国防军事、国民经济应用价值。

50805116实时制造信息驱动的车间级生产任务调度与物料优化配送新方法研究

生产车间制造信息的实时获取与传输及基于实时信息的任务调度与物料优化配送是当前车间调度与优化管理的研究的难点和焦点问题之一。本课题选取实时制造信息驱动的制造车间实时调度与物料优化配送为切入点，以实现对制造车间实时调度与物料优化配送为目标，从方法与模型的角度研究制造信息实时获取、过滤与传输机制和信息增值模型；从关键使能技术的角度研究实施基于实时制造信息和计算智能的调度与物料优化配送的新技术和新方法；从系统开发与集成的角度研究在SOA基础信息构架下支撑系统运行的应工具集的系统分析与设计方法、软件实现的关键技术与编程模型等。最终解决当前制造车间中调度系统与制造车间加工现场信息脱节问题，提高车间调度与物料优化配送的智能性与实时性以实现产品的高质量、低成本、高效率地生产。

50805117纳米压印光刻中多层套印精度控制机理与方法研究

纳米压印光刻中因压印载荷导致的多层套印精度恶化，成为该技术应用于IC或复杂MEMS制造的瓶颈问题之一。压印过程涉及模板与基底间的力学作用，且模板在接触光刻胶后须继续压向基底，因此，其多层套印较之常规投影光刻(掩膜板一般与基材保持固定投影距离)中多层套刻更为复杂，是一个变间隙、变载荷的过程，有必要探索新的多层套印方法。为此，本项目将超越常规压印光刻中始点对准套印模式，针对紫外光纳米压印光刻中特有力学行为，提出适应变间隙条件、基于光栅衍射moire条纹相位匹配的对准误差精确测量方法，探索变载荷条件下载荷加载历程的优化，实现压印终点处纳米级多层套印。项目将基于已自制的步进分区式压印平台，建立多层套印所需的模板与基底相对位姿纳米级控制系统，并期望以压印工艺实验和理论仿真，优化变载荷历程，确定压印终点，提出全位姿调整的前馈控制策略，实现任一变载荷加载曲线， 建立多层套印实验系统，评估套印精度。

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