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化工機械零部件脆性突然破壞的失效分析
項目簡介 化工設備及化工設備是在高溫、高壓及腐蝕環境下工作的機械設備，其零部件的安全可靠工作是整個生產裝置的安全運行的基本保障。化工機械零部件的脆性破壞，對化工裝置的安全生產危害性極大。它無先兆、容易引起重大事故。我們采用數值分析方法，對化工設備常用零部件的受力情況進行分析計算，運用金相分析及掃描電鏡等手段對零部件斷口的組織特征及微觀形貌進行分析；采用化學分析方法及微區能譜分析方法對斷口物質成分進行分析；采用斷裂力學分析方法根據斷口的形成過程對零部件的破壞進行斷裂力學參量分析。應用情況 運用以上方法及手段，對武漢石油化工廠聚丙烯裝置活化劑管道連接螺栓的突然破壞、原油加熱裝置熱電偶管的突然破壞及催化裝置浮頭式換熱器小浮頭連接螺栓的突然破壞進行了失效分析，找出了導致零部件發生脆性突然破壞的原因，為采取有效措施防止此類破壞提供了參考依據，為整套裝置的安全運行起到了一定的保障作用。
武漢工程大學
2021-04-11
機器及零部件的動態性能仿真及優化技術
傳統的機器或機械零件的產品開發模式是必須開發出實物樣機或樣品，并對其進行靜強度或動態性能測試，然后再進行設計修改，這樣要重復好幾次上述過程，才能設計制造出合格的產品。這需要花費大量的時間與金錢成本，已經跟不上日益變化的市場的需要。本成果采用了先進的虛擬仿真技術，對計算機中的機器的3維幾何模型，可容易地進行編輯、修改，并檢驗其制造的可能性，生產成本，能否容易裝配。另外，可以對其3維幾何模型附于物理屬性，能模擬其工作狀態，可進行運動學、動力學、熱力學、強度、振動分析仿真，也就是說，在設計階段(不需要制造出實物)，就可以把握住機器或機械零件的靜態與動態性能，最終可以設計制造出低成本、高性能的機器。 該成果適用于任何大中小型機器及其零部件。 本成果已經應用到國內外多家著名公司，如摩托車的動態力學性能的仿真分析,計算機硬盤系統的靜態與動態性能的仿真分析,配氣機構的動力學優化與分析,大型曲軸車床整機動靜態性能分析與優化,漸開線齒輪的精密接觸分析與優化。
上海理工大學
2021-04-11
發動機關鍵零部件加工工藝技術
發動機是汽車的“心臟”，不同的發動機類型決定了車的類型和最終性能。在發動 機設計中，在工藝和裝備的設計、制造直至投產的整個周期中，工藝和裝備的設計、制 造占有三分之二的時間成為發動機改型換代的制約因素。目前，我國發動機行業的工藝 整體布局和設計仍然依靠人工憑經驗設計，其設計思想，設計手段仍停留在相當弱后的 水平上，致使發動機的關鍵零件生產線的規劃設計不得不花費大量外匯，依靠國外來設 計規劃，這與我國汽車工業的發展完全不相適應。尤其當我國加入 WTO 后，轎車工業將 面臨生死存亡的嚴峻考驗，沒有“邊生產，邊設計，邊規劃，邊創新”的靈活多變的高 科技的設計與制造技術，就只有被動挨打。發動機是一個復雜的體系，其零部件不僅數 量眾多、結構復雜，而且結構上存在著制約關系，顯而易見它的零部件的加工必然是復 雜的，并且技術要求也非常高和苛刻，這就給制訂加工工藝的技術人員帶來了巨大的困 難，并且不同的技術人員有不同的技術背景，當然所制訂的加工工藝也就存在著很大的 隨機性。為了能制造出高質、高效和低成本發動機，必然希望花費最少的人力和物力來 制訂出發動機零件的加工工藝，現代計算機技術和軟件技術的日新月異的發展為我們解 決這項難題提供了有利的工具和手段，開發的發動機關鍵零部件加工工藝系統，可以 自動生成發動機零部件的加工工藝，實現用最少的花費來解決發動機零件的加工工藝問 題，把可能發生巨額損失的可能性降到最低限度。
同濟大學
2021-04-13
可回收機械零部件技術評價理論和技術
報廢機械零件的剩余強度和剩余壽命評價和預測。
上海理工大學
2021-01-12
南昌江鈴華翔汽車零部件有限公司
江鈴汽車集團有限公司（以下簡稱：江鈴集團）創立于1947年，是我國汽車整車出口基地和輕型柴油商用車最大的出口商之一。列2021中國500強第230位，中國制造業500強第102位，中國戰略性新興產業領軍企業第62位。2020年，江鈴集團整車銷量38.1萬輛，同比上升11.7%，實現營業收入953.36億元，同比上升7%。
江鈴集團以“智造好車、樂行天下”為企業愿景，以“產業報國”為企業使命，以“技術領先、經營卓越、優質服務、回報社會”為企業經營理念，以“誠信、敬業、創新、合作”為企業核心價值觀，擁有37家一級子公司，業務涵蓋整車和零部件的設計和制造，同時涉足汽車進出口、汽車金融、汽車回收拆解、汽車發動機再制造、物流、房地產等領域。整車產品涵蓋商用車、乘用車、專用車及新能源汽車，擁有JMC系列、馭勝系列、福特系列、陸風系列、易至系列、五十鈴系列、晶馬系列等品牌產品，同時具備新能源汽車三電系統、汽車發動機、變速箱、車身、車架、前橋、后橋等關鍵零部件自主研發制造能力，形成了融數字化平臺、發動機設計、整車設計、造型設計、試驗開發五位一體的核心能力，建有國家級企業技術中心和博士后科研工作站。
南昌江鈴華翔汽車零部件有限公司
2021-10-29
新型納米晶種材料及其在輕合金中的應用
輕量化和綠色制造是實現航空航天和交通運輸等領域節能減排的重要手段，鋁合金是其輕量化首選，但傳統鋁合金服役性能不能滿足高端制造業發展的要求，制造過程也存在高污染、高能耗、質量不穩定等問題。以新思路、新原理、新材料、新工藝克服關鍵共性難題，突破鋁合金力學性能瓶頸、取代落后工藝是必然選擇。
本項目以多相熔體原子團簇演變調控為突破口，發明系列納米晶種材料，提出納米晶種技術，已成為大幅提升鋁合金的綜合性能和加工工藝性能的創新手段。
傳統鑄造鋁硅合金生產中通常添加磷鹽、赤磷或磷銅合金調控共晶及過共晶Al-Si合金中的初晶硅相的尺寸、形貌及分布，但存在磷量不可控、變質效果及產品質量不穩定、P2O5污染嚴重的問題。生產中通常采用傳統Al-Ti-B及Al-Ti-C細化劑鋁合金基體的α-Al枝晶，但是因Si“中毒”及Zr “中毒”，對含Si或含Zr鋁合金幾乎失去細晶強化作用。基于以上難題，山東大學發明了用于調控初晶硅相的Al-P系納米晶種材料及用于鋁合金晶粒細化的強效AlTiC-B系納米晶種材料。
Al-P系納米晶種：①節能減排：與傳統工藝相比，避免了P2O5有毒氣體排放，簡化工序，節能降耗。②產品質量提升：實現了初晶硅尺度及構型高效調控，鋁活塞鑄件抗拉強度提升0%，體積穩定性和可靠性顯著提高。③高純化：可將鋁熔體中Ca、Na、Sr含量分別由22 ppm、14ppm、14 ppm降低至1 ppm以下。
AlTiC-B系納米晶種：①解決了Si、Zr細化“中毒”等難題，有效調控基體相。②提升了Al-Cu系鋁熔體的流動性，解決了熱裂、澆不足等行業難題。③提升了鑄件性能：與傳統Al-Ti-B相比，使A356合金屈服強度提高15%，延伸率提高37%；使2024合金抗拉強度由398MPa提升至550MPa，延伸率由9.8%提升至15.5%。
獲獎情況:2016年度山東省技術發明一等獎，納米晶種合金系列產品與耐熱高強輕金屬材料的創制及應用2009年度山東省技術發明二等獎，硅-磷和鋁-磷合金研制與發動機活塞材料強化新技術2005年度山東省科技進步二等獎，富磷富碳中間合金的研究與應用2004年度教育部技術發明二等獎，高效Al-P中間合金及其變質處理
山東大學
2021-05-11
集成電路板（PCB）微型納米晶硬質合金鉆頭
成果描述：針對微鉆在使用過程中失效的主要形式和原因，納米粉在燒結成微鉆硬質合金的過程中，出現WC晶粒異常長大，帶來性能的明顯降低這個問題，研究了添加特種晶粒長大抑制劑的作用和燒結過程優化研究。現已能批量生產Ф3.75標準微鉆生產用納米晶硬質合金棒材，該棒材強度高、硬度高、壽命長、加工性能好、實物質量水平已達同類產品（三菱、東芝、SANDVICK）的先進水平。市場前景分析：硬質合金生產廠家生產納米硬質合金制品，特別是為國內需求量巨大的高密度印制電路板鉆孔用微鉆的硬質合金棒材的生產。 2005年消耗量超過1000萬只的PCB企業有16家，超過500萬只的企業近40家。國內PCB行業2005年消耗微鉆總量在4億只以上，采購資金超過40億元，微鉆使用壽命短和鉆機換刀頻繁已成為制約整個PCB業提升利潤空間和產出效率的瓶頸。市場迫切需要鉆孔質量好、使用壽命高、價格適中的PCB微鉆產品。目前國內PCB微鉆生產用硬質合金棒材每年需求量約200萬公斤，一半以上需要進口，需求量巨大。與同類成果相比的優勢分析：橫斷面彎曲強度 /MPa≥3500 硬度/HRA≥92.5 WC晶粒度/μｍ﹤400nm 金相組織為A02B00C00 密度 /g/cm3≥14.4 國內領先。
四川大學
2021-04-11
一種超硬非晶碳薄膜的制備裝置和工藝
項目為一種超硬的非晶四面體碳（ta-c）薄膜的制備裝置和工藝，該薄膜具有極好的物理化學特性，在碳基薄膜中，是目前國際上公認的SP3鍵含量最高，超過85%，特性最接近天然金剛石的薄膜，硬度達到HV≥85Gpa，可見光和紅外光透明，透光率達97%，吸收紫外光，達98%，薄膜均勻性好，薄膜平整度達0.2nm，摩擦系數≤0.08，電阻率達（1012Ω·cm），擊穿電壓3.5×106，（），熱導率18（）,密度3.5（g/cm3），薄膜致密耐腐蝕作用極好。 該項目可用于高精度專有刀具、模具和摩擦滑動部件，提高使用壽命，減小摩擦，如手術和美容刀具、絲錐、PCB鉆、拉絲模、沖壓模具、壓縮機滑塊，滑動環等；用于視窗、鏡片和傳感器表面，可防止劃傷，增強散熱，利于紅外光傳遞，等；用于激光透鏡，可提高損傷閾值；用于射線輻射測量傳感器，可抗射線輻射損傷，提高測量的靈敏度。
西安交通大學
2021-04-11
一種大塑性非晶基復合材料的制備方法
本發明公開了一種非晶基復合材料的制備方法，其特征在于， 包括：將片狀非晶合金與增韌第二相材料交替層疊后置于夾具中，其 中所述增韌第二相為板狀且上下表面開有陣列通孔的結構；在恒壓或 漸增載荷的條件下，對層疊的非晶合金及多孔板加熱，同時對其實施 超聲振動，非晶合金迅速軟化并被壓入第二相增韌板的孔中，使得非 晶相合金與增韌第二相的界面冶金良好結合，而且成形過程中不會發 生晶化，從而獲得塑形良好的非晶合金復合材料。本發明還公
華中科技大學
2021-04-14
機械產品（汽車整車及零部件）性能預測及設計技術
1. 項目概述機械產品性能預測技術是在虛擬樣機技術基礎上，結合產品的特點和要求，在產品的設計階段就對產品的性能進行預測。南京工業大學現有成熟的產品性能預測技術有：① 剛度，強度及承載能力預測；② 疲勞性能預測；③ 固有頻率，模態及動態響應分析； ④ 撞擊性能預測；⑤ 溫度場，熱應力場分析；⑥ 汽車整車性能分析；⑦ 汽車液壓制動系統設計（各類盤式、鼓式制動器等）；⑧ 建模造型技術。2. 技術優勢仿真計算精度達到物理樣機測試數據的95%左右。通過對產品性能進行預測，可以大大減少樣機及試驗次數，縮短產品開發周期，減少開發成本。3. 技術水平：國內先進
南京工業大學
2021-04-13