2006年11月20－21日，由上海交通大学牵头，清华大学、中南大学、大连理工大学、浙江大学和华中科技大学共同承担的国家重点基础研究发展计划（973计划）“巨型重载操作装备的基础科学问题”项目实施启动会在杭州召开。

　　项目组邀请了中国科学院熊有伦院士，中国工程院钟掘院士、潘健生院士，中国机械工业联合会宋天虎教授，国家自然科学基金委黎明教授，清华大学雒建斌教授、上海交通大学丁汉、高峰教授，大连理工大学郭东明教授，浙江大学杨华勇教授，上海重型机器厂有限公司叶志强高工，上海交通大学教授、项目首席科学家林忠钦教授等为启动会专家组。本次启动会由浙江大学承办、杨华勇教授主持。

　　浙江大学副校长褚健教授首先致辞。他对本项目顺利立项启动表示祝贺，对专家组和项目组的到来表示欢迎，并表示将全力支持本校承担课题的研究工作。

　　项目首席科学家林忠钦教授随后做了项目工作计划报告，主要从项目总体思路、两年工作目标、课题两年工作计划以及项目组织措施等方面向专家组做了汇报。本项目将瞄准国际最高水平的重载操作机和大型锻件加工，各个课题开展相关领域的理论研究，形成相应的技术，争取建立理论体系和技术能力，建立能够承担巨型重载操作装备的设计能力；与相关企业建立紧密的合作关系，提高我国大型操作装备的自主开发能力。为此，项目要求各课题在第一年要深入认识和理解重载操作装备的关键技术和工作特点，找准突破点，明确五年目标和任务，做到五年的工作计划心中有数，实质性地启动工作，建立队伍和工作条件。到第二年，理论研究要有初步进展，完成实验台架的建设和开展基本实验；并在本领域的高水平国际期刊上发表研究论文。项目还对各课题实施和协调的组织措施提出了要求。

　　专家组听完项目报告后，对项目总体目标、研究成果与工程应用以及项目实施措施等方面提出了许多中肯的建议和意见。

　　高峰教授介绍了当前国内外锻造操作机研究和制造的最新发展状况，并汇报了赴欧洲相关公司的调研情况。

　　项目组各位专家对本项目提出了殷切期望，希望本项目以国家重大需求为导向，以国家自主创新为目标，通过五年的研究，形成有显示度的成果，理论成果与工程应用相结合，尽快进入工业生产实践，对国家重大装备产业的发展发挥重要作用。

　　项目首席科学家林忠钦教授做了总结发言，指出了各课题工作计划中普遍存在的一些问题，并分别对每一个课题提出了改进意见。最后，对项目和各课题提出了今后的工作要求。

　　项目名称：巨型重载操作装备的基础科学问题

　　承担单位：上海交通大学 清华大学 中南大学

　　大连理工大学 浙江大学 华中科技大学

　　巨型重载操作装备是制造产业链中的基础装备，体现国家极端制造能力和制造水平，影响国民经济和国防建设重大工程的实施。研究巨型重载操作装备的基础科学问题，旨在揭示极端载荷条件下多自由度操作装备的运动特征、力学行为与动态响应规律，提供巨型重载操作装备设计、制造与控制的关键技术，为核电、造船、化工、国防等领域亟需的大型构件精确高效制造提供理论支撑与技术保障。

　　巨型重载操作装备需要具备极端载荷条件下的多维灵巧操作能力。由于操作过程中存在强外场作用、多维运动耦合及机构的过约束特征，重载操作装备易产生力流畸变和操作灵巧性丧失，其电液伺服系统易产生紊流和随机空化，从而导致装备运动界面的间隙变化与润滑失效、结构力学性能衰退、运动约束冲突、控制系统失稳、末端精度丧失甚至功能失效。因此，大承载灵巧操作机构与恒力夹持机构设计、重载界面低摩擦润滑、偏载和异常内力的预测与控制、大载荷过约束系统的同步与协调是重载操作装备的关键技术。为突破上述关键技术，本项目围绕“多自由度重载操作机构构型与操作性能的映射规律”、“重载操作装备的非线性力学行为与界面失效机理”、“重载操作装备的多源能量传递规律与动态控制”三个基础科学问题，开展以下七个课题研究：

　　1、大型构件制造操作运动轨迹建模；

　　2、重载装备多自由度操作性能度量与机构设计原理；

　　3、非连续工况下重载装备界面行为与力学特征；

　　4、大尺度重型构件稳定夹持原理与夹持系统驱动策略；

　　5、大流量电液伺服系统的介质流动规律；

　　6、重载大惯量装备的快速协调控制；

　　7、巨型重载操作装备的性能仿真与优化。

　　本项目将揭示巨型重载操作装备的操作灵巧性、力承载能力、刚度等性能与机构构型的映射规律，重载非连续运动条件下的界面行为与失效机理，大流量、大流差电液伺服系统的非定常介质流动规律，系统参数失配与冗余驱动约束冲突对装备动力学行为的影响规律；提出巨型重载装备多维力位操作性能与操作灵巧性的度量方法，重载运动副的低摩擦润滑方法，超静定结构中的内力预测方法，冗余输入多自由度机构的约束相容准则，快速精确多机协调控制方法；构建巨型重载操作装备及大型构件成形制造过程的仿真平台。

　　通过本项目研究，使我国巨型重载操作装备的基础研究水平跻身于世界前列，通过理论与技术成果在国内重型装备制造企业的应用，提升我国大型制造装备的自主创新设计能力和大型构件的独立制造能力，实现极端制造技术的突破。

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