【文章內(nèi)容簡介】 電鍍技術。前種技術主要是在一定的溫度和壓力下，將粘結(jié)相熔化后填充胎體材料以包鑲金剛石并成形而最終成為產(chǎn)品；后種技術是在一定的工藝條件下，用合適的單元或多元金屬將金剛石卡固在預先成形的產(chǎn)品基體上。兩種技術主要缺點是金剛石與基體的界面結(jié)合強度低，導致其早期脫落，影響工具底使用壽命。本項目主要開發(fā)適合金剛石釬焊的活性釬料和相應的釬焊工藝技術，旨在不影響金剛石自身強度的前提下，獲得金剛石、釬料、基體三者之間冶金結(jié)合以取得高的結(jié)合強度，提高金剛石的出刃度，并針對不同的加工對象通過配方調(diào)整和后處理，解決工具與加工對象間的匹配適應問題，以充分發(fā)揮金剛石的鋸切和磨削作用。此外采用造粒技術或輔助工藝實現(xiàn)金剛石的有序分布，在合理分配載荷和脫屑能力的同時降低生產(chǎn)成本。采煤機械設備三機配套決策專家系統(tǒng)負責人：朱愛斌博士所在院系：機械工程學院潤滑理論及軸承研究所采煤機械設備三機配套決策專家系統(tǒng)三機配套決策專家系統(tǒng)包括三機設備選型決策系統(tǒng)，三機設備數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和三機聯(lián)合作業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)三部分；軟件對以采煤機、刮板運輸機、液壓支架為基礎的三機配套決策過程中適用于計算機管理和實現(xiàn)的知識經(jīng)驗以及業(yè)務流程進行提煉和歸納；開發(fā)了三機設備選型決策系統(tǒng)，實行采煤機、刮板運輸機、液壓支架的參數(shù)化建模和選型；完成三機設備數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的設計和開發(fā)，實現(xiàn)三機設備的全部型號數(shù)據(jù)和配套選型數(shù)據(jù)的保存和調(diào)用；實現(xiàn)了三機聯(lián)合作業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)，實現(xiàn)聯(lián)合作業(yè)中三機之間的干涉碰撞檢測；開發(fā)三機選型配套決策系統(tǒng)、三機設備數(shù)據(jù)庫和三機聯(lián)合作業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)間的接口，完成決策系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和虛擬仿真系統(tǒng)的調(diào)試與集成；提供三機配套決策專家系統(tǒng)，包括三機設備選型決策系統(tǒng)，三機設備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和三機聯(lián)合作業(yè)虛擬仿真系統(tǒng)三部分的使用手冊，負責該系統(tǒng)的安裝、調(diào)試及培訓等。其中包括采煤機選型向?qū)В簩崿F(xiàn)根據(jù)用戶輸入有關信息，給出滿足需求的采煤機信息，包括：型號，樣圖，生產(chǎn)能力，關鍵數(shù)據(jù)（最低采高，采高，截進深度，移動速度，過煤高度）等；運輸機選型向?qū)В焊鶕?jù)選定的采煤機的情況，以及用戶輸入信息，給出滿足需求的運輸機的信息，包括：型號，樣圖，運載能力，機身高度，機身寬度，機身長度，過煤高度，水平面上兩節(jié)運輸機之間允許的傾斜角度，垂直于水平面上，兩節(jié)運輸機之間允許的起伏角度等；液壓支架選型向?qū)В焊鶕?jù)運輸機移動速度，采高，以及用戶輸入信息，確定液壓支架的型號，樣圖，牽引速度，支護高度等；實現(xiàn)了三機聯(lián)合工作過程的虛擬仿真（包括采煤機沿軌道的運動、采煤臂的運動；液壓支架擋板的收放、支柱的收攏撐開、液壓支架在油缸牽引下向前步進運動；運輸機在油缸推動下的步進運動等）；實現(xiàn)了三機聯(lián)合工作過程中可能出現(xiàn)的干涉碰撞的仿真與檢測（采煤機上臂與液壓支架的擋板，采煤機下臂與運輸機鏟板，采煤機機身與運輸機擋板，采煤機輪子與導向槽等）；現(xiàn)代產(chǎn)品設計支持系統(tǒng)負責人：朱愛斌博士所在院系：機械工程學院潤滑理論及軸承研究所創(chuàng)新是一個國家和民族的靈魂，是經(jīng)濟發(fā)展的原動力，是生存、發(fā)展壯大的前提。產(chǎn)品是企業(yè)生存的手段。在市場競爭日益激烈的今天，快速推出高質(zhì)量、低成本、服務優(yōu)的產(chǎn)品成了企業(yè)發(fā)展的唯一途徑。產(chǎn)品設計是決定產(chǎn)品性能、質(zhì)量、水平和經(jīng)濟效益的重要環(huán)節(jié)之一。產(chǎn)品是否有競爭能力，在很大程度上取決于產(chǎn)品的設計。由此看出，新產(chǎn)品的開發(fā)對一個企業(yè)來說是非常重要的?，F(xiàn)代產(chǎn)品設計支持系統(tǒng)整理現(xiàn)有的有關的設計方法和設計案例資源，并研究實現(xiàn)企業(yè)設計案例資源的管理和重用機制，實現(xiàn)設計資源庫、研發(fā)支持中心端和大型工程分析軟件的遠程服務。現(xiàn)代產(chǎn)品設計支持系統(tǒng)分為三大部分：設計資源庫、研發(fā)支持中心端和大型工程分析軟件的遠程服務。設計資源庫由設計案例資源庫和設計方法數(shù)據(jù)庫組成，將設計實例和設計理論有機地結(jié)合在一起，實現(xiàn)設計知識的存儲、表示和搜索，完成設計主體對已有知識的重用的功能；研發(fā)支持中心端給企業(yè)和領域?qū)＜抑g提供了溝通的平臺，完成設計主體對經(jīng)驗知識的重用的功能；大型工程分析軟件的遠程服務系統(tǒng)將研究所多年來在軸承和轉(zhuǎn)子方面的經(jīng)驗和積累模塊化、程序化，通過遠程服務使得研究所的軟件資源得到充分利用，實現(xiàn)不同實體之間資源的優(yōu)化配置的功能。，可以實現(xiàn)Ansys和Matlab等大型分析軟件的遠程服務調(diào)用。產(chǎn)品現(xiàn)代設計支持系統(tǒng)的總體結(jié)構，如圖1所示。圖 1 產(chǎn)品現(xiàn)代設計支持系統(tǒng)的體系結(jié)構遠程專家咨詢系統(tǒng)，給企業(yè)用戶依靠結(jié)構合理的專家群體進行咨詢活動，優(yōu)化設計質(zhì)量提供了一個溝通的平臺。專家咨詢系統(tǒng)的建立和完善，有利于充分發(fā)揮各行各業(yè)專家學者的智慧，使他們真正成為企業(yè)進行產(chǎn)品設計的“智能庫”，有效地將專家經(jīng)驗應用于企業(yè)實際問題。這樣做打破了信息封閉，實現(xiàn)信息資源共享。建立虛實結(jié)合的專家咨詢系統(tǒng)，整合高級人才資源，打破人才部門的限制，充分發(fā)揮其所用。為實現(xiàn)高級專門人才的整合，需要建立起高級專家人才庫，使各企業(yè)能夠根據(jù)項目的實際需要從中選擇。從遠程專家咨詢系統(tǒng)的功能分解可以看出包括企業(yè)和領域?qū)＜以趦?nèi)的兩類用戶，和管理員權限有很大不同，這一點要從界面設計中體現(xiàn)出來。從用戶角度進行需求分析，結(jié)合功能分解，可以得到具體的遠程專家咨詢系統(tǒng)設計如下，如圖2所示。轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學分析軟件負責人：丘大謀教授 朱愛斌博士所在院系：機械工程學院潤滑理論及軸承研究所CMDRotor5 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學分析軟件可以針對壓縮機、風機等流體機械及增速器、減速器等具有齒輪傳動的平行軸系的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學分析，包括：轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的穩(wěn)定性、臨界轉(zhuǎn)速、強迫振動響應、系統(tǒng)特征值及振型。在分析過程中，首先利用簡單方便的數(shù)據(jù)輸入界面輸入轉(zhuǎn)子、軸承、不平衡質(zhì)量等參數(shù)，然后通過計算引擎計算，對輸出結(jié)果進行后處理分析，具有數(shù)據(jù)和圖形多種處理方式。CMDRotor5 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學分析軟件由西安交通大學潤滑理論及軸承研究所進行研發(fā)和軟件銷售。西安交通大學潤滑理論及軸承研究所從1958年起就開始從事潤滑理論及軸承的研究工作，1984年被批準為機械學博士點，1994年經(jīng)國家教委批準建成潤滑理論及軸承轉(zhuǎn)子國家教委開放研究實驗室，1999年成為教育部 “現(xiàn)代設計與轉(zhuǎn)子軸承系統(tǒng)重點實驗室”，以及教育部首批網(wǎng)上合作研究中心“現(xiàn)代設計與制造網(wǎng)上合作研究中心（西安）”，成為我國摩擦學研究的三大基地之一。在大型旋轉(zhuǎn)機械的耦合動力學問題，包括系統(tǒng)線性、非線性動力學建模、系統(tǒng)辨識、系統(tǒng)仿真、現(xiàn)場實驗、振動分析及振動控制等都有很深入的研究和應用。軟件模塊包括轉(zhuǎn)子系統(tǒng)特征值和振型分析模塊，轉(zhuǎn)子系統(tǒng)強迫振動分析模塊，轉(zhuǎn)系系統(tǒng)臨界轉(zhuǎn)速和失穩(wěn)轉(zhuǎn)速分析模塊。軟件功能包括可以完成壓縮機、風機等流體機械及增速器、減速器等具有齒輪傳動的平行軸系的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學分析，包括：穩(wěn)定性、臨界轉(zhuǎn)速、強迫振動響應、系統(tǒng)特征值及振型；提供方便的前處理數(shù)據(jù)輸入，準確的計算過程，以及包括數(shù)據(jù)列表和圖形的豐富的后處理處理；所有數(shù)據(jù)操作和分析都在一個軟件及操作界面下運行，按需要選擇臨界轉(zhuǎn)速及失穩(wěn)轉(zhuǎn)速計算或特征值及強迫振動響應計算。同時，可選擇考慮齒輪耦合的轉(zhuǎn)子系統(tǒng)分析或只進行某一單根轉(zhuǎn)子的動力學分析。所分析系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子數(shù)最多為三根。計算所得的特征值階數(shù)可選8或16(常選8階)。當進行某一轉(zhuǎn)速下的特征值及強迫振動響應計算時，需輸入主動軸的轉(zhuǎn)速（耦合系統(tǒng)分析）或某一轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速(單根轉(zhuǎn)子分析)。當進行臨界轉(zhuǎn)速及失穩(wěn)轉(zhuǎn)速計算時，需輸入主動軸的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速（耦合系統(tǒng)分析），或某一轉(zhuǎn)子 (單根轉(zhuǎn)子分析)的最低轉(zhuǎn)速和最高轉(zhuǎn)速，限定計算范圍，并選擇轉(zhuǎn)速步長(100，200，500，1000)，步長小精度較高但費時。由于輸入數(shù)據(jù)很多，軟件可以一次性將所有數(shù)據(jù)保存為通用的XML格式文件，并可以在需要的時候重新導入輸入數(shù)據(jù)，以方便保存和重載；提供計算結(jié)果報表功能，方便用戶打印和存檔。操作界面和結(jié)果報表為漢字操作界面，方便使用。 CMDRotor5 轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動力學分析軟件已經(jīng)在國內(nèi)行業(yè)多家企業(yè)和公司采用，軟件功能完備，成熟可靠，具有良好的行業(yè)及用戶背景，已經(jīng)購買使用的用戶包括南京高精齒輪股份有限公司, 賽爾機泵成套設備有限責任公司，浙江申科滑動軸承有限公司, 開封空分集團有限公司, 湖南崇德機械設備有限公司，重慶永進重型機械成套設備有限責任公司, 杭州前進齒輪箱集團有限公司，沈陽電站泵有限公司等。鋼結(jié)構優(yōu)化設計軟件系統(tǒng)負責人：武廣號 文毅所在院所：西安交通大學航天航空學院該軟件是西安交大與東方鍋爐股份有限公司于1997年開始合作開發(fā)的。2001年12月經(jīng)鑒定認為：“該軟件能滿足現(xiàn)行鋼結(jié)構設計規(guī)范的所有要求，并吸取了結(jié)構設計人員長期工程實踐中積累的經(jīng)驗，優(yōu)化結(jié)果符合工程實際。經(jīng)工程實例測試表明，該軟件優(yōu)化方法有創(chuàng)新，優(yōu)化效果明顯，速度快，優(yōu)化效率較高，完全可以滿足大型鍋爐構架優(yōu)化設計要求，有廣泛的應用前景和良好的社會、經(jīng)濟效益，在鍋爐行業(yè)處于領先地位，已達國際先進水平?！? 該軟件有下列明顯的優(yōu)點：該系統(tǒng)原理先進、效率高，對規(guī)模為1000個節(jié)點，50個設計變量的優(yōu)化問題，在Pm機上最多40分鐘即可求得一組滿意解。本軟件概念清晰、簡單、易懂，便于掌握，易于推廣應用。程序輸入簡單，操作方便，輸出信息多并附有幫助系統(tǒng)，便于設計人員使用。使用本軟件，設計人員只要隨意給定一個初始方案，一般情況下，軟件運行后都可以得到一個滿意解，大大提高了設計效率，縮短了設計周期，減輕了設計人員的勞動強度。本軟件解題功能強，優(yōu)化方法靈活，對設計變量個數(shù)基本不限制，可以滿足足夠大的實際結(jié)構的需要，而且如果能多用一些設計變量（構件截面分類更細一點），會使優(yōu)化效果更好，效益更高。本軟件適當加一接口就可以與CAD、專家系統(tǒng)連接起來，使之擴展為自動設計軟件，實現(xiàn)設計自動化。本軟件適用于型材和任意形狀截面（歸為24種型式）的鋼構件組成的鋼結(jié)構，鍋爐構架、工廠和房屋框架，輸變電及廣播、電視鐵塔，各種起重機構架及石油采、鉆井塔架等等。直排式車用除塵器負責人：李光新 馬新沛所在院所：西安交通大學材料科學工程學院現(xiàn)有的車用吸塵器的設計均采用了集塵袋，由于集塵袋的阻氣效應往往使吸塵效率大幅降低，而集塵袋的透氣效應又使吸塵器的排風中帶有大量微細粉塵，影響了吸塵器的工作效率，使細小粉塵形成二次污染。本項目的目的在于克服上述現(xiàn)有技術的缺點，提供了一種具有吸塵和吹塵雙重作用的直排式車用除塵器。為達到上述目的，本項目采用的技術方案是：包括設置有吸氣嘴和排氣嘴的外殼，其特點是，外殼內(nèi)設置有與汽車電源相聯(lián)接的電動機，在電動機伸出軸上設置有葉片，在排氣嘴上設置有和排氣管。本項目的另一特點是：電動機通過支撐板固定在外殼內(nèi)，且電動機與外殼在同一軸心上；電動機與葉片相聯(lián)接處設置有電動機防塵罩；吸氣嘴上設置有吸氣管；外殼的上端設置有把手，下端設置有支腿。本項目在除塵器排氣嘴上連接軟管直接外排，去除了集塵袋，提高了電動機的工作效率，并采用汽車自身電源使，并可適用野外環(huán)境，達到了清掃汽車內(nèi)廂與外殼的效果。重要設施故障診斷及安全分析的埋入式無線應力/應變/溫度傳感器系統(tǒng)負責人：吳九匯所在院系：機械工程學院國內(nèi)外一些專家學者利用光纖技術測量一些大型設施的應力應變，如將光纖技術應用在拉索橋的性能測試方面。光纖技術對設備的整體估量很好，靈敏度和信噪比也很高，尤其測量平均應力和平均變形是其優(yōu)勢。應用光纖技術測量設施的局部應力時，就需將光纖和周圍結(jié)構緊密結(jié)合。當結(jié)構較復雜（如帶有小于40176。拐角）時，光纖技術顯示出不足。光纖是串聯(lián)系統(tǒng)，當其中一處破壞，整個光纖就失去工作能力或可靠性降低。此外，光纖還需要光源，且需要對齊，在震動等輕度損壞后，光纖的對齊就是個問題。在新系統(tǒng)設計中可使用光纖，但現(xiàn)存已有系統(tǒng)中大多數(shù)都沒有配置光纖，因而就不能用光纖技術進行這些現(xiàn)存設備的故障診斷及安全分析。和光纖技術相比，傳感器應用具有一定優(yōu)勢：（1）傳感器的機械性能很好，外殼強度較高，使用傳感器不會損壞結(jié)構強度；（2）傳感器是結(jié)點布放，可測量任何一點的局部應力和變形，也可用在復雜結(jié)構及其特殊位置中，可靠性高；（3）傳感器可通過打洞、澆水泥等手段應用在現(xiàn)有設施中；（4）傳感器能夠測量結(jié)構振動的動態(tài)參數(shù)；（5）傳感器可用在大型水壩、橋梁、高層危房等的震后檢測中。傳統(tǒng)的有線傳感器技術曾一度應用在高速公路路基內(nèi)部應力和應變的測量方面。隨著射頻（RF）技術的快速發(fā)展，人們開始研究和關注基于RF數(shù)據(jù)傳輸技術的無線應力/應變測量引起了越來越多的研究和關注。但是，目前這種RF模塊是由電池供給能量，整個工作時間一般不超過8小時。當其被置入設施中時，將不能重復使用。由于重大設施的結(jié)構安全性一般需要考慮多個參數(shù)，對于其故障診斷及安全分析，需要建立一個平臺系統(tǒng)來獲得不同位置的關鍵參數(shù)和動態(tài)參數(shù)。鑒于傳感器應用的突出優(yōu)點，本發(fā)明設計了埋入式無線傳感器平臺系統(tǒng)。和現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明傳感器系統(tǒng)有下述優(yōu)點：采用完全置入和無線方式，對路線安排沒有要求；測得的應力應變場不受有線的影響；使用低能耗小型化的力磁壓電電池充電裝置，可將由交通或振動引起的機械振動能量轉(zhuǎn)化成可充電電池的電能，以延長系統(tǒng)使用壽命；采用MEMS/IT技術和集成化功能，幾乎不需要維護，因而總成本較低。本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構簡單，免維護、長壽命的埋入式無線應力/應變/溫度傳感器測試平臺。本專利發(fā)明的埋入式無線應力/應變/溫度傳感器測試平臺能夠很好地對重大產(chǎn)品和重大設施進行故障診斷及安全分析?；贛EMS工藝的能量回收裝置可將機械振動能量轉(zhuǎn)化成電能并儲存在可充電電池中，這樣就保證了埋入式傳感器的長壽命作業(yè)。由于傳感器單元的自動調(diào)節(jié)裝置可精確測量傳感器軸線的偏轉(zhuǎn)方向，因而集成化的傳感器單元可精確測定設施中的局部應力/應變/溫度/加速度/濕度等不同參數(shù)。在充電電池供電下，電子裝置可由微控制器/收發(fā)器系統(tǒng)芯片將各種不同參數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)樾盘杺鬏數(shù)酵饨?。本發(fā)明的優(yōu)點為：穩(wěn)定性：傳感器在重大設施環(huán)境中具有穩(wěn)定性，且能忍受50℃到100℃的溫度變化；局域化測量：測得的應力/應變/溫度