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液壓挖掘機動態(tài)性能定制化設(shè)計與仿真平臺及應(yīng)用

    隨著“中國制造2025”的實施，工程機械產(chǎn)品的數(shù)字化與智能化設(shè)計成為必需。項目“液壓挖掘機動態(tài)性能定制化設(shè)計與仿真平臺及應(yīng)用”遵循從整體系統(tǒng)出發(fā)為前提的系統(tǒng)化的產(chǎn)品設(shè)計方法學(xué)思想，利用流體、固體、機電耦合等解析技術(shù)快速發(fā)展帶來的機電液大系統(tǒng)設(shè)計與控制表達(dá)的多學(xué)科融合特點，旨在液壓挖掘機動態(tài)性能的定制化設(shè)計方法路線的指引下，集成化解決串行設(shè)計（主系統(tǒng)與子系統(tǒng)間、不同介質(zhì)間、不同物理場間等）存在的耦合與沖突問題，用“一體化設(shè)計”方法以特定的匹配對象條件擴大設(shè)計對象的解集合空間，構(gòu)建了支持大型工程機械新產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的技術(shù)平臺。

    “液壓挖掘機動態(tài)性能定制化設(shè)計方法與仿真平臺”為項目成果，其內(nèi)容概要如下:①為解決液壓挖掘機動態(tài)性能定制化設(shè)計問題，開發(fā)出“液壓挖掘機電液大系統(tǒng)一體化建模理論”、“整機性能評價指標(biāo)”、“液壓挖掘機性能測試流程和規(guī)范”、“整機作業(yè)效能比較法”等一系列原創(chuàng)性核心技術(shù)，構(gòu)建了“液壓挖掘機動態(tài)性能定制化設(shè)計方法與體系化流程”,發(fā)展了液壓挖掘機性能設(shè)計理論。②開發(fā)出“液壓挖掘機動態(tài)性能定制化設(shè)計仿真平臺”，可實現(xiàn)系列化整機產(chǎn)品系統(tǒng)性能的快速響應(yīng)虛擬設(shè)計。③以上“理論”與“平臺”結(jié)合構(gòu)成的項目成果：“液壓挖掘機動態(tài)性能定制化設(shè)計方法與仿真平臺”，不僅實現(xiàn)了“機電液大系統(tǒng)一體化設(shè)計”的設(shè)計方法學(xué)創(chuàng)新，而且填補了液壓挖掘機動態(tài)性能數(shù)字化設(shè)計的空白。④項目成果在液壓挖掘機動態(tài)性能設(shè)計過程，創(chuàng)造了一種平臺化設(shè)計模式，既解決了新產(chǎn)品研發(fā)與定制設(shè)計的組織結(jié)構(gòu)分離問題，又解決了新產(chǎn)品研發(fā)與定制產(chǎn)品快速設(shè)計的流程脫離問題。其平臺化的參數(shù)化設(shè)計方法對挖掘機類機電液一體化大系統(tǒng)的液壓零部件、控制策略與虛擬制造等研發(fā)均具有重要的性能設(shè)計功能。

    項目經(jīng)過多年的應(yīng)用實踐，實現(xiàn)了某公司挖掘機定制化系列產(chǎn)品開發(fā)，僅在2011-2014年累計新增銷售額20多億元，累計增加稅收3.4億元。期間獲發(fā)明專利4項，軟件著作權(quán)1項。

    獲獎等級：二等獎

    完成單位：同濟(jì)大學(xué)；山重建機有限公司