50805090含运动长管道阀控凸轮转子叶片马达速率波动抑制方法研究

针对凸轮转子叶片马达中、高转速波动抑制方法局限于结构设计手段的现状，本项目从含有运动长管道的阀控凸轮转子叶片马达速率波动现象的产生、发展与消亡的全过程分析入手，探索马达速率波动的规律，寻求非结构设计的阀控凸轮转子叶片马达的速率波动抑制方法。主要研究运动过程中凸轮转子叶片马达高压腔、封闭腔与低压腔的流场分布规律和各腔沟通瞬间的压力场分布与传递规律及其与马达速率波动之间的关系；研究伺服阀与马达工作腔之间管道运动及其动特性对马达速率波动的影响；研究含运动长管道阀控凸轮转子叶片马达的动力学模型；研究基于主动控制的速率波动抑制方法及控制策略。通过上述研究，建立含运动长管道阀控凸轮转子叶片马达基于主动控制的速率波动抑制方法的理论基础，为高精度磁导航器件的自动检测装备- - 连续回转、高精度、超弱磁干扰三轴液压转台关键技术攻关提供理论与技术支持。

50805091基于多学科瞬态模型的内燃机时变性能预测和系统退化识别

为了延长机械设备的正常运转寿命，应该在设计阶段考虑系统的时变性进行寿命设计，并在设备运行阶段采取正确的维护措施。为此，需要结合系统的内部工作机理研究设备的时变性能预测方法和系统退化状态识别方法。本项目将以内燃机为典型对象，深入研究相关理论和技术方法，包括：内燃机多学科瞬态行为建模和数值求解方法，内燃机系统退化过程建模方法，内燃机时变性能推算方法，内燃机系统退化状态识别方法等内容，重点解决内燃机多学科耦合机理分析和瞬态行为建模、内燃机系统退化模型构建和时变性能推算等关键问题。研究过程中将通过理论研究、数值仿真和试验研究相结合，充分研究系统内部复杂的瞬态行为及其建模方法，探索内燃机系统退化和性能时变的本质原因，进而达到时变性能的准确预测和系统退化的准确识别。本研究涉及当代学科前沿和学科交叉，具有明确的应用前景。通过本研究，将为内燃机及其它复杂产品的寿命设计和智能预维护提供可靠的依据和方法。

50805092燃料电池金属双极板内高压微细成形与连接的复合制造方法及实验研究

双极板昂贵制造成本是制约燃料电池推广应用的瓶颈之一。传统的铣削和刻蚀加工效率低、成本高，而基于冲压成形的金属双极板，冲压成形后仍需焊接装配，不仅引入定位误差，而且焊接变形难于控制，阻碍着金属双极板制造技术的应用。本项目研究基于微细内高压成形和冷压焊接复合的燃料电池金属双极板高效制造工艺理论。首先针对极板流道微细特征引起的尺度效应问题，建立微细薄板本构模型和摩擦模型，提出了微细内高压成形和冷压焊接过程仿真建模方法；然后，借助于内高压成形与冷压焊接的耦合分析模型，研究内高压成形和冷压焊接工艺间的相互作用机理，揭示工艺参数和微细尺度特征对薄板内高压成形性能和冷压焊接质量的影响规律，建立复合成形工艺的优化设计的方法；最后，建立燃料电池金属双极板复合成形制造原型实验台，在微细成形和冷焊技术上取得创新。形成金属双极板内高压微细成形与冷压焊接复合制造工艺设计理论，为燃料电池大规模、低成本生产奠定基础。

50805093复杂曲面拓扑自适应刀具轨迹规划的动态约束界面演化方法与应用

本项目针对加工过程易变形、干涉严重、曲率变化大的复杂曲面零件五轴端铣数控加工，以提高加工精度为目标，研究拓扑自适应刀具轨迹规划的动态约束界面演化方法。综合加工区域的几何约束与物理约束，建立刀具轨迹的优化模型，利用变分原理推导驱动曲线在嵌入约束曲面切空间内演化的最优梯度流；构造满足加工精度要求的度量结构，研究拓扑自适应刀具轨迹的最优化条件及高效、高精、稳定的数值求解算法；提出动态约束嵌入界面的刀具/工件描述体系与哈密尔顿-雅可比系统刚体运动模型，研究并行动态局部干涉、全局碰撞检测方法，探索基于嵌入表达的干涉量精确计算及其快速干涉避免方法。应用上述理论与方法，开发基于NURBS插值的复杂曲面数控铣削加工轨迹规划软件系统，通过对弯、宽、扭、薄类零件的实验研究，验证提出的理论与方法的正确性、有效性。项目预期成果将为复杂曲面五轴数控加工的拓扑自适应刀具轨迹规划提供理论基础与技术手段。

50805094大型高温锻件的三维激光雷达精密在线测量新方法研究

以锻造现场复杂环境下，尺度范围在几米至几十米，温度在900～1250 C的大型高温锻件为研究对象，提出采用最新激光雷达技术，对其尺寸、形状和体积等几何特征参数和形位误差的现场在线精密3D测量开展系统性研究。开展单/多LADAR测量系统的方案分析与优化。采用计算几何和齐次坐标变换理论，研究系统误差坐标转换矩阵的微分特性,建立3D激光雷达系统的测量误差与坐标转换矩阵微分特性之间的映射关系。基于上述规律，开展系统误差传递与补偿、测量精度质量表达与评价方法的理论研究。采用基于整体误差控制和多测量站点间坐标转换矩阵的数据快速拼接方法，基于几何拓扑约束关系、锻件表面温度物理信息和三维距离测量数据，建立复杂环境下目标对象3D几何实体模型重构与典型几何特征参数和形位误差测量的现场在线快速数据处理算法。通过上述研究，建立现场大尺寸激光雷达精密测量研究的框架体系，为现场在线3D测量提供理论和技术支撑。

50805095真空机械手磁性联轴器的非线性柔性分析与控制算法研究

磁性联轴器是真空机械手使用静密封技术实现超高真空环境的核心部件，其非线性柔性特性是影响真空机械手性能的重要因素。本课题以磁性联轴器为研究对象，对其非线性柔性特性和控制算法展开研究。具体的研究内容包括：理论分析与计算磁性联轴器设计参数、多个联轴器之间的磁场耦合、隔离套中产生的涡流损失等对其性能的影响，考虑磁场、电场和力场的耦合作用，建立非线性柔性本构方程；通过磁性联轴器动力学模型，分析非线性柔性对机械手臂动力学性能的影响规律，确定主动轴控制死区与从动轴干扰的对应关系；研究非线性柔性控制算法，设计前馈控制器、鲁棒反馈控制器、智能滤波器和从动轴状态观测器，消除非线性柔性引起的运动滞后、时变频率的振动及控制死区等影响；搭建实验平台，验证控制算法的有效性。本课题旨在分析磁性联轴器非线性柔性的多场耦合机理及其动力学性能，控制其实现高性能的运动传递，满足真空机械手要求。

50805096新型微固体模态陀螺的基础研究

微固体模态陀螺是一种新型MEMS微陀螺，它利用弹性基体特殊振动模态下的振动作为驱动和感应振动，来敏感旋转角速度耦合的科氏力。由于微陀螺结构中不存在弹性支撑部件和作整体运动的惯性质量，所以它的抗冲击、抗震动能力强，对真空封装没有特殊的要求。微固体模态陀螺结构简单，避免了多层工艺带来的制造误差积累，因此工艺一致性好，适合采用微加工方法进行批量生产。在微固体模态陀螺中引入的集中质量和振动线性增强结构，可改善微陀螺的灵敏度和减小噪声误差。控制电极可用于结构制造误差电补偿和共振频率、品质因子以及电阻尼的调节，减小微陀螺受环境因素变化的影响，使微陀螺稳定工作在模态匹配条件下。本项目研究内容包括：微固体模态陀螺的模型建立；多物理耦合场的模拟仿真及结构多参数优化设计；基于非硅MEMS工艺的微细加工方法的研究；检测、驱动及控制电路的研究；微陀螺性能测试。本研究为微固体模态陀螺的实用化奠定理论和实践基础。

50805097高密度玻璃覆晶（COG）封装的凸点植球（POB）方法研究及应用

平板显示器向高密度方向发展，使其驱动芯片的玻璃覆晶（COG）封装困难加剧，采用现有各向异性导电胶封装方法无法解决"高"凸点短路几率和"低"接触电阻的矛盾。本项目组经过为期一年的预研，提出了在凸点植焊导电颗粒（POB）方法并申请了专利，在保证连接强度和电性能的前提下控制凸点上的导电颗粒分布。本项申请旨在深入研究并优化POB方法：1）研究导电颗粒植焊工艺，包括焊料配比、温度及时间等参数的控制；2）建立粘弹性非导电胶－空气二相流体流动特性模型，研究POB方法对COG模块封装底部填充的影响；3）分析植球凸点上导电颗粒数目、分布以及凸点的制造容差与接触电阻之间的关系；4）测试POB工艺的连接电性能、机械性能并优化导电颗粒植焊工艺；5）开发高铺敷比的晶圆级导电颗粒定点铺敷法。该项目的深入研究可为平板显示器进一步发展提供一套全新有效的封装方法，具有重要的理论和应用价值。

原创博文，转载请注明出处：替身的博客~ —http://www.chaself.com/
文章地址：http://www.chaself.com/post/23.html