所属分类：先进装备制造产业

所属单位：合肥工业大学

成果简介：该项目完成了一台双向双有源桥式 DC-DC变流器样机研制，软硬件 设计到结构设计全自主研发。应用领域:储能型双有源桥DC-DC变换器采用高效软开关技术适用于在两个直流电源之间作频繁双向能量交换的场合，例如:充电桩、电动汽车、光储逆变器、大功率双向充放电系统、电池梯次利用等新能源与电动汽车接入场合。 主要功能和性能指标:输入输出稳压、高效恒流充放电、模块化串并联、双向功率快速响应、开机软启动、过压/过流/过热/短路/驱动保护等功能。目前本样机功率15kW，最高效率接近96%，且电压精度、 电流误差、纹波电压小于 1%，具备 200V-750V 的输出电压范围。 应用创新 针对目前光储系统、电动汽车用储能型双向变换器拓扑结构设计复杂，变换器寄生参数对系统控制、效率等影响较大，谐振特性使得应力较大，不易大规模大容量扩展等问题，本项目采用基于双 有源桥的DC-DC变换器具有以下优势:拓扑结构简单，参数设计方法鲁棒性强:相比较于传统LLC变换器的单边谐振特性，基于双有源桥的DC-DC变换器采用双边对等工作模式，且功率双向流动时无需，改变，控制方法简单;以单个双有源桥作为基本单元进行搭积木式的串并联组合，易于实现全功率、宽电压范围内的扩展应用，可移植性强。。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：合肥工业大学

成果简介：钨基合金的优势:吸收射线能力强:比铅高30-40%;导热系数大:钨合金的导热系数为模具钢的5倍;热膨胀系数小:只有铁或钢的 1/2-1/3，良好的可导电性能;鉴于高比重合金有上述优异的功能，它，被广泛地运用在航空等工业。本课题组在湿化学法稀土 掺杂钨材料体系制备上进行了富有成效工作，获得了高性能钨基材料。采用自制的超声反应釜设备获得了批量粉体前驱体粉体，通过特定还原工艺获得了粒度为20nm-10um完全可控的钨复合粉体，粉体颗粒大小均匀;湿化学法杂技术实现了钨与掺杂元素分子级别混合，避免了机械球磨易引入杂质及残余应力的缺点。本课题组开发的纳米稀土元素掺杂钨材料室温抗拉强度大于 500MPa，室温延伸率达到10%以上，300℃抗拉强度大于600MPa，延伸率达到20%以上，800℃抗拉强度大于500MPa，延伸率达到40%以上。室温-1200℃具有很好的高温稳定性。研发的高抗辐照性能掺杂钨材料，可以用于极端条件下使用的零部件材料，起到很好的辐照屏蔽和抗热负荷作用。有望在核聚变堆偏滤器材料、搅拌摩擦焊焊头和喷管等高温部件推广应用。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：合肥工业大学

成果简介：氧气辅助治疗是疫情、紧急救援或重症医疗等必要环节，但是紧急情 况下(如地震、户外等)面临无电可用的状况，当前的大多数制氧机 将无法工作。便携式无菌制氧机可以便捷的调控制氧速率，无需电能，无需高压，无菌输出，方便携带且成本较低，将为挽救更多生命提供宝贵时间。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：合肥工业大学

成果简介：该项目研制的生产线由精密铸造工艺备砂、制浆、制蜡、制壳、脱化蜡、热工、熔铸及后处理生产工序等百余台设备组成，其中备砂系统、散落砂回收系统、主蜡样制备单元、移动式沾浆与淋砂机、立式脱蜡釜、连续生产熔铸设备、水爆捞渣机等关键设备具有自主知识产权。 项目研制的数字化生产线实现了超大型（长度尺寸为700～3000mm）、薄壁（壁厚≤3mm）精密铸件多品种柔性数字化批量生产，显著提高了铸件质量，降低了生产能耗和劳动强度。经国家铸造锻压机械质量监督检验中心检验，技术指标达到了国家及相关技术标准规定的要求。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南京航空航天大学

成果简介：混合励磁电机是将高效永磁电机和易于控制的电励磁同步电机有机结合形成的一种新型电机。得到国家自然科学基金重点项目资助，是我国电机领域近二十年来国家自然科学基金资助的第一个重点项目。可广泛应用于电动汽车、混合动力汽车驱动电机、风力发电机、主轴驱动电机，同系统等。二、创新点及主要技术指标：1.兼具永磁电机的高效率和电励磁电机励磁可控的优点。2.采用新型无刷结构，不需电刷和滑环，可靠性高。用作无刷交流发电机时，省去了励磁机及旋转整流器，从而大大简化电机结构，提高了工作可靠性。3.励磁线圈中没有励磁电流时，电机处于弱磁状态，减小了磁钢退磁风险。4.电机既可以工作于电动状态也可以工作于发电状态。三、知识产权及获奖1.国家自然基金重点项目;2.部级科学技术二等奖;3.国家发明专利。 应用领城及市场前景：本项目属高新技术领域，技术含量高。寻求制造水平高、生产能力强、有实力的电机生产厂家共同推进该新型电机的产业化。推广应用后，经济效益巨大。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南京航空航天大学

成果简介：近年来随着汽车设计越来越注重高效节能及轻量化，应用高压缩比小型发动机成为汽车行业发展的趋势。轻质结构在汽车中的应用增加了结构振动，不可避免的增加了汽车的低频声。但是与此相对的是，随着生活品质的提高，消费者对汽车的舒适性特别是车内噪声水平提出了更高的要求。但传统的密闭隔音措施已经越来越难以满足人们日益高涨的对汽车乘坐舒适性的要求，因此有必要开发基于主动控制技术的噪声抑制技术，来显著提升车内降噪效果。 系统的基本原理是，在车内优化布置声学传感器，用来测量发动机的噪声信号和车外声信号车载控制器将测量的信号进行处理，通过主动控制算法输出控制信号，推动车内分布式扬声器发出声波去对消噪声源产生的车内噪声，达到消除噪声的目的。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南京航空航天大学

成果简介：汽车等产品在制造及转运过程中，都会产生表面缺陷或损伤问题。因此需要在不同阶段对产品外观缺陷进行检查。传统的人工检视方法，通过眼睛观察目标产品表面的外观差异判断产品是否合格。这种方法存在捡测强度大、容易产生视觉疲劳、受主观因素影响、检测标准不一致、效率低下等问题，检测质量不能得到充分保证。因此，急需开发基于机器视觉和人工智能技术的产品表面缺陷自动检测系统来代替人工检测。 本光滑表面外观缺陷检测系统主要由光源、工业相机、传动机构和计算机等组成。在整个检测系统中，硬件系统负责自动调整灯光和控制相机采集产品的图像，软件系统对采集到的图像进行预处理、图像去噪、区城分割、缺陷提取与分类，最终输出检测结果。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南京航空航天大学

成果简介：成形精度与组织性能是衡量焊接制造技术总体水平的重要指标，焊接为急冷急热非稳态凝固过程影响因素众多，热力场分布的主动精确控制难度较大，因而引发一系列问题，例如:长期非稳态热力耦合循环下，成形零件中存在较大的焊接热应力和残余应力，易引起板材翘曲变形与成形件开裂;成形件非均匀受热以及不同位置散热条件的差异导致组织不均匀长大，加大了成形件性能的控制难度。在既有研究基础上深入探索焊接应力应变及内部缺陷形成机理，并通过合理规划焊接路径和焊接顺 序从而实现焊接过程控形控性，打破成形零件尺寸精度不高、变形较大、性能不易控制的难点，是该技术的核心问题。例如“激光焊接中厚钢板结构件的控形控性”研究项目针对典型船舶碳钢牌号，针对中厚板对接结构、搭接结构、T型结构，深入研究典型碳钢材料结构激光-复合焊接过程的冶金机理和熔池行为，重点考察激光功率、电弧电流、焊接速度等工艺参数对焊缝形貌和力学性能的影响，获得较优的 中厚板激光-电弧复合焊接工艺。根据实验研究基础开展中厚板碳钢典型结构热-力合仿真研究，获取关键区域的温度场结果，应力应变场结果，并结合典型件的服役状况，分析服役过程中外力与焊接残余应力的叠加效应，提出控制焊后变形与应力的策略及方法。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南京航空航天大学

成果简介：由于大尺寸焊接结构尺寸较大、结构复杂，所以其有限元建模过程难度较大，利用计算机编程技术对整个建模过程进行参数化设计，将复杂的结构转化为典型的简单结构，使得整个有限元仿真过程更加简单、效率更高;同时有限元分析对网格模型的要求高，需要在保证计算精度的前提下保证计算效率，使用网格过渡技术,保证热源影响大的区域使用精细的网格,热源影响小的区域使用较粗的网格从而达到相同网格条件下更精确地计算结果与更高的计算效率。例如“大型复材工装焊接工艺”研究项目，针对大型复合材料结构件Invar合金模具手工电弧焊焊接工艺进行研究，采用高效建模的手段对研究对象进行模拟分析，降低时间与材料等方面的成本。采用实验与仿真并行，理论分析、实验研究、仿真分析相结合的技术路线开展Invar合金试板件手工焊接工艺参数探索。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南京航空航天大学

成果简介：随着工业发展(特别是航空领域)，钛合金、高强度钢及复合材料的使用比例越来越高，且呈现以整体结构、余量大、薄壁及深窄型腔多等特点。采用传统机械切削方法已愈来愈困难，且随新材料、结构的涌现而更加突出。电火花加工不受制于材料力学性能、稳定性较好而广泛应用，然而加工效率低、电极损耗大一直是其难以克服的问题。对于国家目前开展的相关重大科学工程应用而言，自主掌握难加工材料的高效加工方法对我国航空航天领域的制造能力具有十分重要的战略意义。因此本成果提出了基于金属燃烧化学能去除材料的放电诱导烧蚀加工方法，目前已经在多项重大工程中实现应用。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南京航空航天大学

成果简介：硅、锗单晶体是航空、大科学装置等领域使用的关键光电器件，晶体的大幅面及高定向两项指标对于提高光通量、光定向性具有决定性意义。目前世界上大部分国家均采用专门研制的带有晶体定向检测的精密磨床的工艺路线进行硬脆晶体材料的去除，且仅有奥地利、日本、美国等少数国家掌握该技术，同时对我国某些大型科学工程中的大幅面高定向晶体加工求技术封锁。此外，从技术角度看，采用宏观机械力加工一是大幅面加工时的效率非常低下，材料利用率低;二是力会对晶体内部有序结构产生应变，影响到品格的完美程度，从而进一步对光或粒子产生误差。对于国家目前开展的相关重大科学工程应用而言，自主掌掘我国关键品体元件的制造能力具有十分重要的战略意义。因此，本成果抓住上述两点，提出了基于无宏观机械力的走丝形式切割方法，目前已经在多项重大工程中实现应用。

所属分类：先进装备制造产业

所属单位：南京航空航天大学

成果简介：陶瓷 3D打印，是将陶瓷粉末加入树脂中，通过高速搅拌使陶瓷粉末在树脂溶液中分散均匀，制备高固相含量、低粘度的陶瓷浆料，然后将陶瓷浆料铺放在光固化成型机上固化，逐层累加得到陶瓷零件素坯，最后通过干燥、脱脂和烧结等后处理工艺制备陶瓷零件。经过多年努力，团队已经成功研发陶瓷光固化 3D打印机，同时具备包括陶瓷粉末磨制，陶瓷浆料制备，陶瓷坯体干燥、脱脂及烧结的技术，具有完整制备复杂精细陶瓷零件的能力。