國家自然科學(xué)基金機械學(xué)科資助項目給題成果匯編

前言

由國家自然科學(xué)基金委員會、中國機械工程學(xué)會、和美國吳賢銘基金會等聯(lián)合主辦的第九屆海內(nèi)外青年設(shè)計與制造科學(xué)會議將于2010年7月17-20日在長沙舉行。該會議每兩年舉辦一次，旨在促進設(shè)計與制造科學(xué)領(lǐng)域海內(nèi)外學(xué)者之間的交流與合作，共同推動設(shè)計與制造科學(xué)研究的發(fā)展。本次會議的主題是“機械科學(xué)與制造工程的持續(xù)發(fā)展”，由湖南大學(xué)、國防科技大學(xué)、中南大學(xué)聯(lián)合承辦。本匯編收錄了國家自然科學(xué)基金委員會工程與材料科學(xué)部工程二處（機械工程學(xué)科）2004年批準完成的國家杰出青年基金結(jié)題成果簡介3篇、重點項目結(jié)題成果簡介3篇，2005年批準完成的國家杰出青年基金結(jié)題成果簡介4篇、重點項目結(jié)題成果簡介5篇及面上項目結(jié)題成果簡介208篇、青年科學(xué)基金項目結(jié)題成果簡介44篇、地區(qū)基金項目結(jié)題成果簡介3篇，2006年批準完成的面上項目結(jié)題成果簡介229篇、青年科學(xué)基金項目結(jié)題成果簡介62篇、地區(qū)基金項目結(jié)題成果簡介4篇及科學(xué)儀器基礎(chǔ)研究?？铐椖砍晒喗閘篇。文稿由各結(jié)題項目負責人提供，內(nèi)容包括項目負責人的基本信息、項目簡介、主要研究進展、創(chuàng)新點及已發(fā)表的論文情況等。這些結(jié)題項目的負責人是我國機械學(xué)科基礎(chǔ)研究力量的重要組成部分，其研究成果基本反映了近幾年來我國機械學(xué)科基礎(chǔ)研究的現(xiàn)狀和水平。大部分成果具有重要的學(xué)術(shù)價值和良好的應(yīng)用前景，得到了國內(nèi)外同行的關(guān)注，對推動學(xué)科發(fā)展和行業(yè)進步做出了重要貢獻。更為可喜的是，通過基金項目的資助，特別是對青年科學(xué)基金項目和地區(qū)基金項目的支持，培養(yǎng)和造就了一大批從事機械工程基礎(chǔ)研究、具有較高學(xué)術(shù)水平的青年人才和地區(qū)人才。在本次會議上，這些項目的負責人將和其他與會學(xué)者進行廣泛的學(xué)術(shù)交流，探討機械工程領(lǐng)域最新研究進展，探索學(xué)科新興生長點，促進學(xué)科間的滲透、交叉、聯(lián)合和合作，增進本領(lǐng)域?qū)＜抑g的了解和友誼。展示國家自然科學(xué)基金機械工程學(xué)科資助項目的研究進展和最新成果，并評選科學(xué)基金優(yōu)秀結(jié)題與進展項目是ICFDM會議的主要內(nèi)容之一。通過基金成果的展示與匯報，廣泛宣傳基金項目的研究成果，促進學(xué)術(shù)交流與合作，是對基金項目研究成果的一次公開檢查和同行評議；通過項目評優(yōu)，激勵原始創(chuàng)新，實現(xiàn)績效掛鉤。遺憾的是，一些本應(yīng)參加展示的項目，因自身的原因，未能按時提交展示材料，失去了一次展示其研究成果的良好機會。對這些未能展示的項目，在今后基金評審過程中，將對其負責人及其所在的依托單位給予重點關(guān)注。在結(jié)題匯編過程中，得到了絕大多數(shù)項目負責人的積極配合，他們及時地提供了相關(guān)的結(jié)題材料。此外，本次會議的主要承辦單位湖南大學(xué)機械與運載工程學(xué)院韓旭院長、劉喜東副院長等給予了大力支持，特別是周長江、張屹兩位副教授在文稿征集、組稿、編輯、修改等方面做了大量的工作。在此特向他們及所有參展的項目負責人表示衷心感謝。

內(nèi)容概要

本匯編資料收編了國家自然科學(xué)基金委員會機械學(xué)科2005年、2006年批準資助的國家自然科學(xué)基金資助項目(面上項目、青年科學(xué)基金和地區(qū)科學(xué)基金)的結(jié)題成果及2004年、2005年批準資助的國家杰出青年基金、重點項目的結(jié)題成果。內(nèi)容包括了資助項目負責人、項目簡介、主要研究進展、創(chuàng)新點及已發(fā)表的論文情況。國家自然科學(xué)基金資助項目的負責人是我國機械學(xué)科基礎(chǔ)研究的主要力量，其研究成果基本上反映了近幾年來我國機械學(xué)科基礎(chǔ)研究的現(xiàn)狀和水平。大部分成果具有重要的學(xué)術(shù)價值和良好的應(yīng)用前景，得到了國內(nèi)外同行的關(guān)注，其中一些基礎(chǔ)研究成果作為技術(shù)轉(zhuǎn)化的理論指導(dǎo)，對經(jīng)濟發(fā)展做出了直接貢獻。

書籍目錄

微納摩擦學(xué)內(nèi)高壓成形機理及塑性變形規(guī)律機器人機械學(xué)結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)動力學(xué)現(xiàn)代機構(gòu)創(chuàng)新及機械系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化設(shè)計理論與方法的研究各向異性軟脆功能晶體高效精密和超精密加工技術(shù)基礎(chǔ)微型機械電子系統(tǒng)(MEMS)測試計量技術(shù)與理論研究先進陶瓷精密高效加工技術(shù)基礎(chǔ)研究植入假體的生物摩擦學(xué)關(guān)鍵基礎(chǔ)問題研究振動吸附機理與小型仿生爬壁蠕蟲研究高速重載列車輪軌接觸傳熱耦合問題的研究飛行器結(jié)構(gòu)相似比例模型的彈性特征重構(gòu)超磁致伸縮薄膜諧振微執(zhí)行器及其智能控制方法研究空間應(yīng)力作用下的金屬薄膜微電極韌性－蠕變斷裂機理及解決方法研究基于斯托克斯定理的具有自終止特性的視覺規(guī)劃方法研究高性能石墨材料高速銑削加工中的摩擦磨損特性研究自蔓延一釬焊復(fù)合制造新型金剛石工具研究基于遺傳算法和高性能計算技術(shù)的機械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)全局動力優(yōu)化方法研究基于AFM加工技術(shù)的自組裝有序納米微結(jié)構(gòu)形成機理研究用于納米操作的6自由度3－PPSR微動機器人航空發(fā)動機高速軸承潤滑的氣液二相流行為及潤滑特性研究鎂合金半固態(tài)坯新應(yīng)變誘導(dǎo)－熔化激活法制備及觸變成形機制超細晶仿生層狀陶瓷材料超塑成形基礎(chǔ)研究含隨機間隙與摩擦的彈性機構(gòu)非線性動力學(xué)研究正交衍射光柵計量方法與XY驅(qū)動定位技術(shù)的研究基于廣義解調(diào)時頻分布的機械故障診斷方法研究電磁耦合無機變速傳動系統(tǒng)研究基于半監(jiān)督學(xué)習的機械設(shè)備離群狀態(tài)智能預(yù)報方法研究納米結(jié)構(gòu)材料的切削加工制備、形成機理及性能研究CPL蒸發(fā)面微溝槽犁／擠成形及裂縫凹穴生成機理與控制壓鑄模數(shù)字化集成制造CAE關(guān)鍵技術(shù)研究二維平面電機復(fù)雜多變量耦合非線性動力學(xué)及控制研究飛輪儲能系統(tǒng)高速軸系的超聲波懸浮支撐技術(shù)研究壓電／電流變混合超精密步進驅(qū)動機理及關(guān)鍵技術(shù)研究板料多點與漸進復(fù)合數(shù)字化成形技術(shù)的基礎(chǔ)研究基于激光加熱的微器件溫擠壓成形機理和方法研究液壓電機葉片泵的基礎(chǔ)理論及實驗基于EPAM膜的仿生彈跳機器人基礎(chǔ)技術(shù)研究基于陶瓷軸承應(yīng)用的NCD膜抑晶生長機理及其摩擦學(xué)性能研究無損傷仿生體內(nèi)定點介入診療機器人研究表面特性對水基潤滑成膜特性的影響規(guī)律大射電望遠鏡饋源二次定位機構(gòu)相似律特性研究新型全解耦仿人機器人技術(shù)研究空間曲線永磁同步直接驅(qū)動系統(tǒng)的研究多源運動聲場的聲場獲取及動態(tài)視頻可視化蠕變／疲勞交互作用下高溫含缺陷結(jié)構(gòu)的安全評定方法基于自加熱懸臂梁的諧振式MEMS氣體傳感器研究重載大慣量裝備快速高精度穩(wěn)定控制策略與實驗研究復(fù)雜機械系統(tǒng)動力學(xué)建模的復(fù)合方法基于溫度效應(yīng)的板料成形極限理論與實驗研究船舶大型結(jié)構(gòu)件焊接自主移動機器人控制策略研究噴射成形中柱狀近終形沉積坯幾何特征檢測及智能控制的研究計及操作者與工作環(huán)境影響的復(fù)雜機械系統(tǒng)耐久性研究硬質(zhì)合金基體金剛石涂層疲勞損傷機理與壽命預(yù)測研究綜合焊接熱效應(yīng)的車身封閉件Hausdorff距離匹配優(yōu)化方法新型磁性拋光體MAGIC的制備和拋光的關(guān)鍵技術(shù)的研究基于RFID技術(shù)的制造車間智能控制方法研究 基于網(wǎng)格工作流的快速擴散制造技術(shù)及系統(tǒng)研究高速列車－氣流耦合振動研究基可同步雙轉(zhuǎn)子系統(tǒng)內(nèi)外轉(zhuǎn)子不平衡量快速識別法研究二元超冗余機器人構(gòu)型綜合及動力學(xué)特性分析研究高速液壓彈射系統(tǒng)多缸并聯(lián)驅(qū)動同步控制方法研究高速插秧機新型執(zhí)行機構(gòu)的彈性動力學(xué)建模與動態(tài)仿真研究沖擊載荷下超高壓結(jié)構(gòu)的缺陷／損傷自增強分析與安全評定鑄態(tài)鎂合金塑性變形組織及性能演變規(guī)律研究基于虛擬原型技術(shù)的分度凸輪系統(tǒng)的動力學(xué)研究基于并行探針驅(qū)動的無掩模掃描等離子體加工技術(shù)的研究基于壓電聲屏蔽柵的潛艇新概念吸聲技術(shù)研究拉錐制備光纖器件的構(gòu)與傳輸精度的關(guān)聯(lián)規(guī)律超聲波在鍵合換能系統(tǒng)接觸界面的傳播機理與低能耗接觸界面設(shè)計泛網(wǎng)絡(luò)機械測試系統(tǒng)中互操作統(tǒng)一模型的研究廢舊機電產(chǎn)品大批量定制化綠色再制造過程模型及優(yōu)化技術(shù)研究基于“免形狀測量原理”的復(fù)雜形狀測量儀研制小直徑銑刀高速銑削硬質(zhì)模具鋼特殊路徑的動力學(xué)仿真及試驗研究自沖鉚接理論及關(guān)鍵技術(shù)研究振動擺動輾壓精密成形機理研究及其計算機模擬鑄造粘土(混合)舊砂再生作樹脂砂型芯機理及工藝的研究難加工材料激光和化學(xué)復(fù)合刻蝕大尺度加工的基礎(chǔ)研究基于STEP-NC的NURBS曲面五軸加工運動學(xué)理論及應(yīng)用研究雙相對置超磁致伸縮自傳感驅(qū)動水壓伺服控制閥理論及關(guān)鍵技術(shù)研究半鋼材料激光強化的裂紋衍生機理與預(yù)防機制研究工件刀具耦合動力切削系統(tǒng)穩(wěn)定性的結(jié)構(gòu)－振動耦合控制方法與實驗研究基于自重構(gòu)原理的新型節(jié)能高效螺旋槳機構(gòu)的設(shè)計及應(yīng)用研究功能型廣義柔性鉸鏈的分析與設(shè)計……

章節(jié)摘錄

插圖：項目簡介以材料塑性成形理論和數(shù)值建模方法為研究對象，研究了聚合物三維非等溫粘彈流動數(shù)值模擬方法，建立了鋼塑共擠以及雙組分聚合物共擠過程的數(shù)學(xué)模型，揭示了材料擠出成型形變規(guī)律。建立了體積成形無網(wǎng)格熱力耦合分析數(shù)學(xué)模型，提出了動態(tài)節(jié)點影響域控制法、邊界節(jié)點動態(tài)布置法和體積應(yīng)變率映射法。建立了鋁型材擠壓過程有限體積法數(shù)值模擬模型、粘度更新算法和流體前沿捕捉技術(shù)等，揭示了型材工藝模具參數(shù)對擠出件質(zhì)量的影響規(guī)律。建立了淬火過程溫度、組織和應(yīng)力耦合計算方法，提出了一種計算彈塑性比例系數(shù)的方法和求解反向熱傳導(dǎo)換熱系數(shù)的方法，實現(xiàn)了相變潛熱的耦合計算。開展了幾何離散與有限元網(wǎng)格全自動自適應(yīng)生成算法研究，建立了基于實體模型表面曲率、局部厚度的加密準則、加密過渡模板以及表面和內(nèi)部節(jié)點質(zhì)量優(yōu)化技術(shù)，實現(xiàn)了三維六面網(wǎng)格自動劃分與再劃分。這項研究對提高材料成形工藝與模具設(shè)計水平具有重要的理論指導(dǎo)意義。2主要創(chuàng)新點及其主要研究進展建立了聚合物成型過程流動與傳熱耦合計算模型，解決了能量方程對流項占優(yōu)時溫度與應(yīng)力場數(shù)值振蕩問題，引入穩(wěn)定化因子橢圓化處理動量方程，克服了計算失穩(wěn)問題，建立了鋼塑共擠以及雙組分聚合物共擠過程和粘彈擠出脹大數(shù)學(xué)模型及其數(shù)值計算方法，揭示了體積流量、導(dǎo)人角、過渡段長度／截面形狀、拖動速度對材料流動行為的影響規(guī)律，獲得了雙組分聚合物共擠出過程中總?cè)丝诹髁俊⒘髁勘?、粘度、流道對共擠出界面的影響規(guī)律。建立了金屬體積成形過程無網(wǎng)格數(shù)值模擬方法，提出了動態(tài)節(jié)點影響域控制法、高斯積分節(jié)點數(shù)目控制法、邊界節(jié)點動態(tài)布置法，解決了“法矢盲區(qū)”、體積閉鎖和壓力震蕩問題，采用施密特正交化構(gòu)造帶權(quán)的正交基函數(shù)，避免了病態(tài)方程組的求解，建立了基于有限體積法的鋁型材擠壓過程數(shù)值模擬方法及其流體前沿捕捉技術(shù)、粘度更新算法等關(guān)鍵技術(shù)，揭示了寬體壁板空心型材擠壓過程材料流動和工藝模具參數(shù)影響規(guī)律，設(shè)計開發(fā)了高速列車用系列寬體空心壁板型材擠壓工藝、模具和型材，應(yīng)用于200～300km／h高速軌道車體制造開發(fā)。研究建立了淬火過程溫度、組織和應(yīng)力耦合計算方法、相變潛熱的耦合計算方法，實現(xiàn)了淬火過程的數(shù)值模擬和參數(shù)優(yōu)化。研究了基于柵格法的三維六面體網(wǎng)格自適應(yīng)生成算法，建立了三維實體模型幾何特征識別、邊界擬合、協(xié)調(diào)過渡、單元密度場、網(wǎng)格單元質(zhì)量評價與優(yōu)化等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了六面體網(wǎng)格協(xié)調(diào)自適應(yīng)劃分與再劃分。

編輯推薦

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