合肥工业大学科技成果

1、合肥工业大学科技成果目 录轻型汽车电控悬架系统1内燃机摩擦学设计集成智能CAD系统1汽车阻尼器特性测试分析及实验台2三维可视化仿真技术及发动机工艺仿真2后驱动桥总成噪声振动检测及故障识别3特种车辆移动综合监管与快速响应系统4汽车车架实验台研究开发4汽车离合器分离轴承可靠性提高研究5汽车欧排放达标研究6高性能汽车刹车片纳米改性关键技术7汽车模块化设计方法应用研究7复杂件成形模拟及工艺参数优化8固体氧化物燃料电池9汽车门窗、冰箱密封条专用材料10汽车消声器性能检测10独立悬架轻型客车和商务车四轮定位优化11客车内饰材料污染性研究与防治12汽车结构件内高压成形关键技术12高性能汽车制动鼓13基于CA

2、N通讯的汽车底盘系统协调控制器14汽车电控悬架系统14轮胎振动试验机16汽车电动助力转向系统（EPS）16自主式智能车辆试验平台17实时混凝土搅拌混合车18汽车制动防抱系统（ABS）18车载信息传输与监控技术19汽车车身控制系统开发平台19叉车、汽车及车载产品设计开发（工业设计）20基于道路行驶工况的汽车动力及传动系的优化匹配设计21基于现代设计理论与方法的车身结构轻量化设计21汽车总线车身控制系统21AMT汽车电控机械式自动变速器22超声波探测式警报系统23汽车后视镜联动控制系统25机动车辆安全、环保性能和综合性能自动检测线26嵌入式车载多媒体数字视音系统27车用扭杆矩无级微调装置27高性能

3、智能化声强测量分析系统28小型三坐标数控钻铣床29减振降噪板29小流量水泵试验台30零部件装配智能选配管理系统31塑料型材挤出成型模具零部件柔性制造技术31塑料异型材挤出模CAD/CAM系统32基于变异模板的三维冷冲模CAD系统33机床数控系统34齿轮机床数控系统34数控弯管机35圆柱齿轮（轴）准柔性自动生产线的研究开发36制冷设备温室减排技术和余热制冷机36生产线上声学、振动测量分析系统37新一代便携式互谱声强测量分析系统38车间数字助理和掌上数控系统39数控涂胶机40涂胶机器人及其应用40回转体零件CAD/CAPP/CAM集成系统41传动件的试验检测台架42超硬材料刀具和加工设备42超硬材

4、料刀具刃磨机床43精密校直液压机44微线段齿轮及其系列产品44图形交互式数控车床自动编程系统45点焊机器人集成系统47弧焊机器人集成系统48产品技术数据管理系统50汽车薄板激光拼焊及切割工艺的研究51镀锌钢板的电阻点焊工艺研究52双刀架数控车床自动编程系统52超高压纯水射流爬壁除锈成套设备53超高压水射流缘壁切割设备53系列高压水射流清洗设备的研制54企业生产车间制造执行系统（MES）54电解加工技术及装备55卧式螺旋卸料离心脱水机56端面摩擦磨损试验机57主被动式肢体协调运动康健轮椅58空调器配管振动及可靠性专用分析系统58面向产品性能的微观表面形貌设计与控制59数控电火花线切割机61数控自

5、动等离子粉末焊接机65机电一体化（柔性制造系统FMS）实训系统66螺旋转子流量计及其螺旋转子加工制造技术69陶瓷刀具制造技术69高冲击硬化率新型高锰钢应用70氧化物基功能纳米结构制备与环保应用研究71汽车用铁基粉末冶金关键零部件的材料研制72热型连铸法生产单晶铜关键技术72由膨润土制备日化助剂五水偏硅酸钠73表面陶瓷化机械零部件系列产品74复合薄膜陶瓷化发动机75离心浇铸MC尼龙管道75增韧自润滑聚甲醛复合材料76塑料机械高频加热控制器77高性能铁基合金材料高压齿轮泵侧板78高性能铸造合金的铸造工艺和装备79矿山湿式耐磨衬板80固体氧化物燃料电池固体电解质材料的研究81粉末注射成形技术和产品开

6、发81粉末冶金温压专用粉末及温压产品开发81新型高效红色PDP荧光粉及其合成方法82蓄光型马路侧沿石的生产方法82夜光型生态透水砖生产方法82高性能锂离子电池正负极材料82有色金属粉末及制备技术83铜矿湿法冶金新工艺制取电解铜粉84高强度复杂形状粉末冶金铁、铜基结构零件的开发85稀土氮氧化多元共渗技术86铝合金结构零件表面镀陶86高性能新型高锰钢86一种新型铁碳合金材料球状石墨铸钢87提供ADI生产工艺为企业开发汽车配件或其他产品88低温高韧性球墨铸铁89白口铸铁增韧技术降低抗磨件破碎（断）率89准一维纳米线阵列材料的氧化铝模板合成90高性能稀土真空熔结合金的研究与开发90精密塑性体积成形及仿

7、真91汽车覆盖件成形工艺及仿真92特种精密成形及仿真92基于USB总线的多通道高性能数据采集仪94气电式尺寸和位移传感器94数字式汽车仪表95线阵CCD自动跟踪及测试系统95温度固体继电器测试系统96全自动二液灌封机96二维全自动二液灌封机96基于FLANN的机器人力传感器97基于DSP的涡街流量计二次仪表97TI C2000系列DSP实验箱98传感器动态校正技术与系统99具有频谱分析功能的新型智能涡街流量计100工业燃烧炉过程参数红外激光监测仪100天然气泄漏激光多路监测仪101平面度快速测量系统102宽动态高精度温差温度仪（贝克曼温度计）102闸门开度仪102电机保护器103钢丝圈内周测长

8、仪104钢丝带束层挤出生产联动线105带有断电自关闭功能的自保持电磁阀105振动测量仪106智能位移测量传感器106双频式多相流质量流量计107企业生产运作管理系统（PRM）108CRI2002企业铁路智能运输调度综合信息平台110KJ15A矿井机车运输监控系统110HJ04A铁路信号计算机联锁系统111供电企业MIS开发与建设规范研究112供电企业输变配电设备编码体系与方案研究113塑料模冷冲模CAD专家系统113高效率快速消磁设备114油气输送管道漏磁检测系统115网络摄像机115黑白图像压缩卡116基于TCPIP的远程视频监控系统116HGD-I/II型固态继电器117电参数综合测试系统

9、/自动测试线117信息家电具有远程118服务功能的多媒体网络冰箱118家电产品自动测试系统118ImagePro医用X射线数字图像处理系统119钢管高速探伤机120多区域互联系统可靠性分析程序121C406B型铸铁综合性能炉前智能检测仪122大中型企业计算机辅助管理和决策支持系统122企业铁路智能运输调度综合信息平台124矿井安全生产数字化控制平台124泵站中压机组软启动与变频自动控制系统126企业生产系统布局规划与仿真126面向中小企业的企业资源计划管理系统（ERP）127面向PLM的产品数据管理系统128基于产品研发项目的企业可视化过程管理系统研究128基于WEB的产品数据图文档管理系统1

10、29传真服务器131计算机售票与营运网络系统132产品数据管理系统133生产运作管理系统134轻型汽车电控悬架系统 应用领域和工作原理： 该电控悬架是在原车弹性元件及导向机构不变的条件下配以可调阻尼减振器，并以8098单片机为主控制器件，使用加速度传感器和电荷放大器，通过采集车身地板处的振动加速度信号，根据模糊逻辑推理的控制策略(共49条控制规则)，计算出相应的减振阻尼力，然后发出控制指令驱动减振器中的控制阀连续转动，以产生实际要求的阻尼力，达到最佳减振效果。该电控悬架已装在6700型轻型客车上，进行不同行驶车速和道路条件下的行驶实验，实际减振效果良好。该课题研究对象为6700型客车，并可推广

11、至各类汽车上，应用前景广阔。性能指标： 实车试验结果表明，在沥青和砂石道路上行驶时，可降低6700客车座垫上的加速度均方根值20%以上；驶过凸块时，可降低座垫上的加速度最大峰值25%以上(与装有原悬架系统的客车在相同条件下进行比较试验)。 与国内外同类技术比较： 国外汽车电控主动和半主动悬架仅装在少数高档汽车上使用，国内均处于理论分析或实验研究阶段。经查新，国内未发现能满足商业应用的电控悬架系统的产品，该项目研究处于国内领先水平。 实用价值： 该产品的研究开发是与6700型客车配套的半主动悬架，可调阻尼减振器也是原车使用的减振器经改进而成，因此主要装配尺寸和连接方式均未改变。这样可适用于装有同

12、类型减振器的车型使用，其应用范围较广，前景广阔。后续工作是如何实现产品化和控制元件、传感器等的集成化。尤其要指出的是，该电控悬架系统不仅可改善汽车的乘座舒适性，同时减少了车轮动载荷对路面的冲击破坏等。开发的模糊控制半主动悬架，既提高了行驶品质，又对行驶道路“友好”，延长了道路的使用寿命，其实用价值是可观的。 经济效益： 该电控悬架系统的成本仅为几千元，由于可大大提高汽车的行驶平稳性，故而装有电控悬架系统的汽车可有较高的价位。当前若加快产品化进程，占领国内市场，其经济效益是十分显著的。内燃机摩擦学设计集成智能CAD系统 软件功能： 1. 该软件包括四大摩擦副(活塞组、轴承组、凸轮组、气门组)和两

13、大系统(润滑系统与过滤系统)的摩擦学设计分析。该软件可对设计中的发动机进行摩擦学性能分析(包括摩擦功耗、机械效率、正常使用中是否会发生擦伤、预期摩损寿命、润滑系统与过滤系统工作性能与设计合理性等)给出分析结论。 2. 针对设计分析提出的问题，我们可与发动机设计师合作提出改进方案，再通过软件系统进行分析，给出方案组中的最优解或优良解。 3. 对使用中的发动机反映出的摩擦学问题，可通过该软件进行分析，判断是否是设计上的缺陷造成的。 愿与发动机生产企业与研究所合作。通过商谈，在明确双方任务、满足双方利益的前提下进行合作。 成果水平： 该项目已通过由机械工业技术发展基金会组织的专家鉴定。参加鉴定的专家

14、包括摩擦学、内燃机和润滑油三个学科专业。汽车阻尼器特性测试分析及实验台 成果简介： 对汽车减振用弹性体进行了不同硬度情况下的阻尼特性进行测试分析，为优化选择合适的弹性体提供了实验依据。汽车阻尼器试验台是用于对轿车用各型阻尼器进行寿命、可靠性试验的装置，它实际是以不同的频率和位移激励阻尼器进行试验，由于该试验台位于二楼，当台架运转至某个频率附近时，会引起试验台剧烈的振动，并使楼板也发生强烈振动，本课题对试验台运动部件进行了动力分析和振动测试分析，根据分析结果设计了动力减振装置，试验台经安装减振装置后，振动大幅度降低，达到了大众公司的减振要求。三维可视化仿真技术及发动机工艺仿真 成果简介： 作为虚

15、拟制造(VM：Virtual Manufacture)的关键技术之一，三维可视化仿真技术是今年来发展非常迅速的一门技术，它是应用计算机对复杂的现实运作系统进行抽象和简化以形成系统模型，然后在分析的基础上运行此模型，从而得到系统一系列的统计性能。由于仿真是以系统模型为对象的研究方法，而不用干扰实际生产系统；同时由于计算机的快速运算能力，可以用很短时间模拟实际生产中需要很长时间的生产周期，因此可以缩短决策时间，避免资金、人力和时间的浪费。另外，计算机还可以重复仿真，以优化实施方案。它的一个重要应用是对制造系统和加工过程的仿真。 发动机工艺仿真研究正是利用这一三维可视化仿真技术，将仿真能力加到发动机

16、生产过程模型中，以便快捷化评价生产计划，检验工艺流程、资源需求状况以及生产效率，从而优化制造环境和生产供应计划。本项目通过对发动机生产线工艺布局、装配、物料配送等过程的仿真等，以达到发动机生产方案的优化。 当前，国外很多国际大型生产集团公司也都应用了生产系统的计算机仿真技术来预测和完善其生产，如美国CH、GE，韩国现代，日本丰田等公司都应用生产系统的计算机仿真来对生产系统的布置规划、调度管理、物流控制、信息规划等作出检验，并对生产系统可能出现的问题作出早期的判断，并提出相应的防范措施，节省了投资成本和运行周期。 研究内容： 1. 发动机生产线的工艺布局优化方案及数据分析： 分析生产线空间利用率

17、；作出工艺布局仿真模型，并且为不同的业务决策模拟运行过程(以最终纲领为依据)： 分析生产线的负荷平衡问题，提高各种设备利用率，提高生产线的效率； 研究系统在动态运行时是否会由于布局本身的不周而发生阻塞和干涉。 2. 建立发动机生产车间的仿真模型： (1) 实体模型：发动机机加、装配、试验、仓储等工艺布局的三维模型； (2) 工艺流程仿真模型：装配、机加工工艺流程、试验工艺流程、辅助生产工艺流程、物料搬运过程等数据模型。 3. 发动机车间量产后的物流分析及物料配送计划： (1) 统计相关数据求出物流量和各种路径的物流强度等，提出方案减轻物流量大的路径或单元的压力，达到运输路线的最优化； (2)

18、输出物料配送计划，通过人工修正和补充提出合理的配送计划： (3) 建立物料库存的动态仿真模型，动态模拟库存状态，提出方案减少库存投资和确定合理的库存量。 4. 发动机车间生产、物流成本分析报告： 输出生产成本，计算物流成本在生产成本中的比重，提出报告并分析原因。后驱动桥总成噪声振动检测及故障识别 成果简介： 汽车噪声是一个包括各种性质噪声的综合噪声源，其主要噪声源可分为：发动机、冷却系、排气系统、进气系统、传动系、轮胎及空气动力噪声。在这些噪声源中，有的与发动机转速有关，有的与汽车速度有关。 后桥减速器总成是汽车驱动桥的主要部件，噪声是其主要指标之一。HF17030减速器总成是单级减速，其噪声

19、与韩国同类产品相比相差5分贝左右。噪声的高低直接影响减速器总成的寿命和噪声排放。影响减速器总成噪声的因素是多方面的，有轴承、零部件、齿轮、装配精度和人的素质；为使减速器总成噪声能与国外同类型产品相接近，提高产品的可靠性，有必要对减速器总成噪声及影响噪声的根源作深入分析。 本项目以HFl7030减速器总成中传动副的振动、噪声为焦点，通过建立后桥噪声与振动检测实验台以及研制开发后桥噪声振动测量分析诊断系统，全面展开研究工作，层层分解减速器总成中传动副误差传递的关系，找出问题的关键。研制开发具有调速、控制、测量、分析、诊断、显示、存储、打印、档案管理等一系列功能的实验台。这对汽车底盘整个传动系零部件

20、的可靠性设计具有重要意义。 研究内容： (1) 设计与建立噪声测量与振动测量硬件系统； (2) 设计与建立噪声测量与振动测量分析软件系统； (3) 设计与建立后桥总成噪声振动异常故障诊断软件系统； (4) 设计开发操作简便的测量分析管理控制软件系统； (5) 建立对后桥总成进行噪声振动检测和对噪声异常进行故障诊断的试验台。 该项目为交钥匙工程。特种车辆移动综合监管与快速响应系统 成果简介： C-DFS05车辆监控系统：应用无线定位技术对特种车辆及移动目标进行实时定位，利用移动通讯网络进行语音指挥和实时数据传输，以电子地图和空间信息管理系统(GIS)为支撑平台，具备定位跟踪、监控报警、反劫防盗、

21、指挥调度和信息查询管理一体化的特种车辆移动综合监管与快速响应系统。 面向110、122和银行运钞车等特种车辆用户，提供行车路线监控、车内车外视频图像实时无线传输、事故快速响应、点对点呼叫指挥等功能；解决现有的汽车动态管理问题。系统广泛应用于个人汽车用户，特种行业车辆，公安、交通和路政部门，公交公司和出租车公司。 系统结构图如下： C-DFS05车辆监控系统的功能具体包括： 实时定位：实时获取车辆的位置。采用gpsOne定位技术，精度高、速度快，并且可以在地下车库等GPS定位装置无法定位的地点进行准确定位。 视频监控：将摄像头采集到的车内、车外的视频图像通过CDMA网络实时发送给监控中心。可对银

22、行运钞车、军警车等特种车辆实现全程视频监控。 智能防盗：车辆处于防盗警戒态时，如发生车门开启、车辆位置移动或者车载装置被破坏等情况，监控中心自动向车主报警。 紧急呼叫：司机遇特殊情况时可触发“紧急呼叫”按钮后，车载终端即刻自动拨打监控中心报警电话，然后启动视频传输，监控中心将根据车内实时状况采取应对措施。 流量检测：监控中心可对装有车载终端的车辆实行网络定位，根据大量汇总至监控中心的车辆位置、速度信息，提取道路流速信息，再据此进行道路流量控制。汽车车架实验台研究开发 成果简介： 车架是汽车各总成的安装机体，它将发动机、底盘和车身等总成连成一个有机的整体，即将各总成组成为一辆完整的汽车。同时，车

23、架还承受汽车各总成的质量和有效载荷，并承受汽车行驶时所产生的各种力和力矩，即车架要承受各种静载荷和动载荷。 车架是汽车的关键部件，其质量和性能的好坏，直接影响到整车的性能，如平顺性、舒适性、安全性、经济性等。虽然现代设计方法，如CAD、优化设计、有限元等，已能解决车架设计的许多问题，但由于车架尺寸比较大、结构和受力情况比较复杂，理论设计计算的结果还需要通过实验不断修正。因此，对于批量生产车架的企业，十分需要车架试验台。 研究内容： (1) 汽车行驶工况及车架所受载荷工况的分析研究，通过有限元分析研究车架在各种载荷状况下的应力、应变大小和模态，为试验台的方案设计打下基础； (2) 根据车架所受载

24、荷工况的统计分析结果，提出车架试验台的试验内容、试验方法和测试的标准； (3) 试验台的加载装置设计研究； (4) 动力液压系统的选型匹配设计研究； (5) 静载和动载下的应力应变检测系统的方案研究； (6) 疲劳寿命检测系统的方案研究； (7) 大变形及刚度检测系统的方案研究； (8) 车架模态测试系统的方案研究； (9) 测试系统硬件和软件选型及后处理软件的方案研究。 基本结构： 基础平台：由两层带燕尾槽的平台构成，用于安装液压油缸、加载支座、减振器等； 加载支座：由四个支座组成，用于固定车架并可方便地模拟实际工况在各种加载点加载； 动力液压系统； 应力和应变检测系统； 疲劳寿命检测系统；

25、 变形及刚度检测系统； 控制系统。 基本功能： 所加载荷要接近实际工况，且加载点可调； 车架进出方便； 载荷大小可调，载荷的形式可调，载荷的频率可调； 测量的方式要简便，测量的精度要满足规定的要求。汽车离合器分离轴承可靠性提高研究 成果简介： 汽车离合器轴承单元的作用是借助于轴承的轴向位移实现连接或切断发动机与传动系统之间的动力联系，从而完成汽车的平稳起步、停驶和变换档位，并对传动系统的超载进行保护。 其工作在高速、强振、高温和湿污等条件下，分离循环次数甚至多达百万次以上，因此，要求轴承单元具有良好强度与韧性、耐冲击、耐磨损和接触疲劳性能等，避免轴承失效后发生异常响声、离合间隙难调整，以及引起

26、振动与噪声，乃至轴承卡死等问题。 在适应汽车的发展要求方面，钢制轴承单元在耐摩擦磨损和自润滑能力还有待增强，使用寿命和可靠性需进一步提高。 陶瓷轴承具有金属材质轴承不可比拟的优异性能，陶瓷轴承在许多领域完全可以代替正在广泛使用的金属轴承。同等工况条件下，使用寿命是耐热轴承的5-10倍，不锈钢轴承的5-15倍。而且，纳米技术可以进一步提高陶瓷轴承的性能，促进纳米材料实用化。瑞典的SKF,德国的FAG，日本的NSK和美国的Temken等都在开发、研制陶瓷轴承，国内一些高校和研究单位也在开展这方面的工作。 迄今为止，国际陶瓷界已确认有数10种陶瓷材料应用在汽车制造方面，实现一系列优点。纳米技术应用于

27、陶瓷材料，可进一步提高陶瓷材料的韧性和可靠性，拓展陶瓷材料的应用领域。 本项目采用纳米陶瓷复合材料制造离合器轴承，提高离合器分离轴承自润滑能力，延长使用寿命，增加其可靠性。 研究内容 (1) 汽车离合器分离轴承单元材料与结构评价分析； (2) 离合器分离轴承设计； (3) 采用纳米陶瓷复合材料制备离合器分离轴承单元； (4) 纳米陶瓷复合材料轴承单元性能检测与制备工艺调整； (5) 分离轴承试验装置设计与制造； (6) 纳米陶瓷复合材料轴承单元寿命与可靠性考核。 研究目标 采用纳米陶瓷(Al2O3/Si3N4)复合材料制造汽车离合器分离轴承，达到提高分离轴承的自润滑能力、延长使用寿命和增加其可

28、靠性。汽车欧排放达标研究 成果简介： 内燃机的发明以及由此而产生的汽车的发明，在过去的一个多世纪里,曾经极大的推动了工业革命，但是另一方面，内燃机的应用尤其是在汽车上的应用，正在极大的破坏人类赖以生存的地球环境。据统计，在城市中，78%CO、45%NOx、37%VOC来自于交通运输车辆。臭氧层的黑洞、温室效应、酸雨、光化学烟雾等等，这些正一步一步的威胁着我们人类的生存。 面对越来越严格的汽车尾气排放法规，在内燃机领域内已经取得了一些突破性进展。通过进一步深入研究燃烧机理，优化燃烧室的结构；通过直喷、稀燃、多点喷射技术来改善燃烧过程；采用电子喷射和电控技术来改进点火系统和燃料供给系统；采用EGR

29、技术和尾气进化器来限制尾气排放量，从而有效地改善了现代汽车的尾气排放，降低了汽车对环境的污染。 因此，一个现代化的具有低排放的汽车是多种高新技术成果的体现与凝结，它集中体现了一个现代化企业的水平和实力。 如何在汽车发动机现有的生产工艺基础上，通过适当的技术改造和资金投入，使其排放达到欧标准，是一个具有战略意义的重要科技问题，对于汽车经济的发展有特别重要的意义。因此，开展汽车欧排放达标研究是当务之急的课题，其应用前景十分广阔，可为占领未来的中国市场提供坚实的技术基础。 研究内容 废气再循环(EGR)功能的实现； 两级三元催化转化器与整车的匹配； 根据机械系统匹配需要，对电控系统提出要求。高性能汽

30、车刹车片纳米改性关键技术 成果简介： 汽车制动摩擦材料是汽车摩擦式制动器的关键材料，它影响汽车的可靠性和行车及人身的安全。我国长期以来制动材料均是采用石棉作为增强纤维与粘合剂、摩擦性能调节剂三种材料均匀混合后在高压高温下成型，并经后处理制成。由于它性能差，污染环境，致癌等，因此第二代半金属无棉摩擦片的材料研制和生产工艺成为汽车制动材料的主要研发内容。 本项目对半金属刹车片材料进行纳米改性，利用纳米AlN良好的导热性和稳定性，达到粘接剂树脂材料显著提高耐热性和摩擦磨损性能，同时改变填料组成和配比，保证纳米材料在提高刹车片材料的抗热衰退、热稳定性和综合力学性能方面发挥作用。采用冷压成型和后继处理，

31、获得的纳米改性刹车片具有良好的摩擦特性和安全性、环保特性。 随着我国汽车工业的发展，汽车刹车片的市场广阔，尤其是高性能刹车片更是缺乏,半金属刹车片将具有广阔的市场。高性能汽车刹车片的研制必将对于占领和开拓国内外市场，发展新的经济增长点和地方工业，对于国内迅速发展的汽车行业也提供了技术支持，在节能、节材、降耗和防污染等方面起到重大作用，具有显著的社会和经济效益。 研究目标及内容： 通过纳米AlN对汽车刹车片材料酚醛树脂粘接剂改性和添加纳米SiO2填料组成优化设计，获得高性能汽车刹车片的材料纳米改性技术和制造工艺。 研究添加纳米AlN对提高酚醛树脂粘接剂的抗热衰退作用及强化作用；添加纳米SiO2填

32、料并进行组成优化设计，从而增强刹车片的整体摩擦性能。 拟解决的技术、工艺关键： (1) 纳米AlN对酚醛树脂的改性与刹车片热性能匹配； (2) 纳米SiO2在填料中的作用与复合量确定； (3) 纳米微粒表面修饰与分散处理； (4) 填料组成设计与性能匹配关系确定； (5) 半金属摩擦复合材料成型工艺与性能定型。汽车模块化设计方法应用研究 成果简介： “模块化设计”是在进行产品功能分析的基础上，将产品的总功能分解为若干层次较低的、可互换的、独立的基础单元模块，根据用户的具体设计要求，通过对功能模块的选择与综合，快速设计出具有不同系列、不同性能、不同用途的各种新产品，满足市场对产品设计、制造的快速

33、性要求。 产品创新、快速响应设计和制造是企业赢得市场、获取利润、争取生存和发展空间的重要技术。研究产品快速响应市场的设计和制造技术，对我国企业有着特殊的意义。 对于汽车行业而言，21世纪整车发展趋势是系列化、模块化、轻量化、小型化、电子化（自动化，智能化）及个性化。其中系列化与模块化又被摆在了优先发展的战略地位上。目前，世界各大汽车集团对此都在加紧研发，利用模块设计思想和平台战略，提高零部件的通用化程度，尽可能减少底盘品种和数量，以达到用较低的成本和较少的总成来生产较多系列车型的目的。 在“模块化”生产方式下，汽车技术创新的重心在零部件方面，零部件要超前发展，并参与汽车厂商的产品设计。而汽车厂

34、商方面要进行汽车模块的选择和匹配设计，优化汽车设计方案。采用“模块化”生产方式将有利于提高汽车零部件的品种、质量和自动化水平，提高汽车的装配质量，缩短汽车的生产周期，使汽车厂商能够在激烈的市场竞争中占据有利地位。 研究目标及内容： 使汽车的各大总成能实现整体设计、调整并装配，使汽车整体设计实现程序化，并具有一定的柔性和智能性。为建立企业内部的汽车模块化标准进行前期预研工作，进而为建立我国汽车行业的模块化标准做准备。 在模块化设计这一先进的现代设计方法的思想指导下，在计算机辅助技术、数据库管理技术，工程数据库技术、系统工程方法、机械以及管理等学科的理论基础上，研究汽车模块化设计的关键技术。 拟解

35、决的关键问题： (1) 拟定所研究汽车，进行产品功能分析，拟定产品系列型谱； (2) 对所研究汽车进行模块划分； (3) 建立具有标准、可参数化的标准件库； (4) 创建能够快速响应市场的汽车定制系统。复杂件成形模拟及工艺参数优化 成果简介： 覆盖件等复杂零件的冲压加工是汽车制造的重要组成部分。在其冲压成形过程中，零件的起皱、破裂等对原材料的成形性、毛坯的几何形状及定位、冲压方向、拉深筋的形式及布局、摩擦润滑条件、压边力的大小等许多因素都极其敏感，成形工艺复杂，经常造成工艺缺陷甚至成批报废。 工艺设计直接关系到产品的质量、成本、生产效率和模具使用寿命。近年来，数值模拟技术逐渐成为汽车复杂零件板

36、料成形工艺和模具的优化设计的主要辅助工具。采用数值模拟技术在计算机上模拟复杂零件成形的全过程，可以观察并深入分析各工艺参数和材料参数对成形性的影响，对成形中的起皱和破裂等成形质量进行预测。从而帮助设计人员准确评价复杂零件成形工艺设计的可行性，缩短开发周期；并进行缺陷的预测和分析，完善实际生产方案，确定最佳参数，改善复杂零件生产质量，降低成本。因此，计算机数值模拟技术已经成为研究复杂零件成形性能的一个强有力的手段，具有不可替代的优势。 在复杂零件成形的有限元数值模拟中，有限元建模包括造型和曲面网格划分的工作量占去了绝大部分时间，可以在相似理论的基础上将工件形状加以简化，从而更有针对性地研究工件成

37、形过程中出现的问题并加以解决，也便于通过物理实验来研究其成形特点。 研究目标： 以“左右车门柱后外板”的成形工艺为基础，结合物理模拟成形试验，建立较为精确的起皱、破裂等工艺缺陷的预测计算模型；建立合理的有限元模拟模型，通过对成形过程进行模拟和深入分析，揭示工艺参数对成形性的影响规律，选择高效的工艺参数优化算法，由此提出控制变形的合理方法及工艺参数优化的原则，优化成形工艺，改善成形质量。 研究内容： (1) 以典型复杂件如“左右车门柱后外板”作为研究对象，分析其现有工艺及缺陷成因； (2) 设计并进行物理模拟试验，基于人工神经网络研究工艺参数对成形的影响规律及起皱、破裂等工艺缺陷的形成规律； (

38、3) 以拉深筋、气垫压力、气垫高度等成形工艺参数作为设计变量，以起皱准则和破裂准则作为目标函数，对工艺和成形质量进行优化； (4) 建立有效的起皱、破裂等模拟模型和等效拉深筋阻力模型； (5) 对成形过程进行模拟，定量分析变形场和厚度场及起皱、破裂的发生、发展情况，探索最佳成形条件，对成形质量进行优化。固体氧化物燃料电池 成果简介： 随着人们对环境保护的日益重视，以及缓解石油资源紧缺所带来的能源危机，作为一种使用洁净能源的电动汽车必将得到越来越多的使用，特别是燃料电池汽车的研制被汽车界人士认为将带来汽车工业的一大革命。 燃料电池是一种把化学能直接转化为直流电能的电化学装置。它不受卡诺循环的限制

39、，其能量转换率高，污染小，是21世纪洁净发电方式之一。研究表明，燃料电池汽车的有害气体的排放量减少99%，电池转换效率约为内燃机的2.5倍，是继内燃机之后的汽车最佳动力源之一。 固体氧化物燃料电池是继碱质型、磷酸型、熔融碳酸盐型和固体聚合物型之后出现的一种新型全固体燃料电池，具有以下优点：使用全固体组件，不存在对漏液、腐蚀管理问题；可以用天然气作燃料，通过内部或外部重整利用石化燃料，有利于环境保护；不需要使用贵金属催化剂，从而节约了贵金属；余热温度较高，可以直接利用；可忽略正负极极化损失，极化损失集中在电解质电阻上;电解质的性能较稳定，抗毒性较好；连续供给燃料、氧化物，电池就可连续发电。 研究

40、目标： 发展电池材料的价电子结构设计理论，以便为设计高性能电池材料奠定理论基础；制备出电池材料所需的纳米级原料粉末，并制备电解质材料薄膜和厚膜（两种不同的电池设计方案分别采用薄膜和厚膜）；制备出与电解质材料相匹配的多孔电极材料；将所制备的材料组装成汽车用固体氧化物燃料电池的单电池；设计出适合汽车用的大功率的电池堆。 研究内容： 制备固体氧化物燃料电池所需的电池材料，并组装成单电池；对所制备的电池材料进行性能测量，并不断进行成分和工艺优化，以便制备出符合电池要求的电池材料；对组装的单电池进行性能测量，研究单电池的工作机理，为电池堆的设计组装打下理论和实践基础；研究制备技术对电解质膜的成膜机理、测

41、量膜的结构、应力、电导率和热震性及膜与基体的结合力等，并探讨制备技术对膜性能的影响，为电池制造提供理论依据；编制计算机程序计算不同元素掺杂及不同掺杂量对电解质材料价电子结构的影响；编制计算机程序计算多种元素掺杂及不同掺杂量对电解质材料价电子结构的影响；编制计算机程序计算电池组成材料的价电子结构，建立电池材料的性能与价电子结构的关系，计算适合电池性能要求的材料成分，并进行实验验证。汽车门窗、冰箱密封条专用材料 项目简介： 密封条专用料以通用塑料为基体树脂经改性而成，专门用于制备冰箱、冰柜等密封条；亦可用于制备汽车门窗、住宅门窗等密封条，取代传统的橡胶密封条，既提高生产效率，又大大降低成本。 性能

42、指标： 耐寒性能、弹性达到要求。 生产条件： （1）主要原材料：塑料原料及助剂国内均能采购； （2）生产规模：1000吨/年，厂房面积：200m2； （3）固定资产投资：3050万元，主要设备：高速混合机、挤出机、造粒机。 经济核算（以1000吨/年规模计算）： (1)原料成本：60006500元/吨 (2)售 价：1000011000元/吨 (3)产 值：1100万元/年 (4)利 润：400万元/年汽车消声器性能检测 成果简介： 消声器是汽车的重要部件，直接影响汽车噪声的排放以及整车的噪声指标。为了开发和制造出各种性能优良、噪声水平符合国家和国际上的相应规定的产品，汽车制造企业必须选择性能

43、合格、质量可靠、适用于该车型的消声器；必须经常检测来自不同的生产厂家、不同类型、不同批次的消声器产品，以及时监控和保证产品质量；必须深入地了解产品的机理，发现不足，作出评价，以不断地改进和提高产品性能；必须设计与制造新的消声器产品，以适应新的汽车车型的研发。 目前，对消声器的设计与制造国内大部分采用按国外图纸加工或按半理论、半经验的方法。 汽车消声器要求具有足够的消声量，宽而匀的消声频带，阻损小，气流再生噪声低，并要求体积小，重量轻，结构合理，工艺简单，价格合适，能在各种恶劣条件下正常工作，是一个多目标的优化问题。因此，研究和发展相应的设计方法和设计手段对于缩短设计周期，提高产品质量，开发有自

44、主知识产权的新产品，有重要的意义和广泛的应用前景。 本项目旨在以车用消声器为对象，研发消声器性能的检测和评价系统，以及改进产品性能和按要求设计的手段，对汽车消声器进行检测、评价、改进和创新，以及时监控产品的质量，不断地改进产品的性能，提升企业的研发能力。 研究目标： 以车用消声器为对象，实现消声器性能的实验室测量和现场测量以及评价，根据产品性能和技术要求进行改进设计。 研究内容： (1) 按照国家标准，设计与建立汽车消声器实验室测定系统。 (2) 按照国家标准，设计与建立汽车消声器现场测定系统。 (3) 研究与开发汽车消声器优化设计软件系统。 拟解决的关键问题： (1) 实验室测量要解决宽带声

45、源。 (2) 现场测量测量要解决实验工况与声场分布在装置消声器前后基本不变。 (3) 目标函数的确定与优化方法的选取。独立悬架轻型客车和商务车四轮定位优化 成果简介： 车辆和其它自走机械一样具有四轮定位，所谓四轮定位一般是指前、后桥车轮的主销后倾角、主销内倾角、车轮外倾角和前束值对车轮在底盘上空间位置的确定。它们的主要作用是保证车辆直线行驶稳定性、平顺性、转向轻便性、使车轮转向后轮具有自动回正作用；车轮在直线或转向行驶时车轮磨损最小。 车辆四轮定位目前仍然主要是通过经验、半经验、统计和试验得来的数据，在理论上还未能够建立它们合理的算法，因此设计制造出来的车辆四轮定位参数还不能很好地满足车辆使用

46、性能要求。 精确的四轮定位优化，它能排除车轮定位失准引起的方向跑偏、转向盘不正、转向盘沉重、车轮发漂及摇摆不定、车身蛇行、轮胎偏磨和啃胎（轮胎成锯齿形磨损或羽毛磨损）等故障，所以越来越受到汽车厂家和用户的重视。 将四轮定位参数设计建立在科学计算的基础上，在汽车新产品开发时不仅节省资金而且将大大缩短了产品开发周期，简化四轮定位调试工艺，加快新产品的开发和研制，这些都对车辆的设计和使用有重要意义。因此本课题在笔者研究的基础上，建立具有独立悬架JAC轻型客车和商务车四轮定位参数计算数学模型，为独立悬架的JAC轻型客车、商务车产品开发、改进设计提供理论依据。 研究目标与内容： 在借鉴国内外学者研究成果

47、的基础上，通过研究四轮定位参数中主销后倾角、内倾角、车轮外倾角和前束值对车辆转向回正性能、直线行驶稳定性、转向轻便性以及轮胎磨损的影响，建立基于独立悬架和轮胎侧偏特性的四轮定位优化数学模型，推导其四轮定位参数算法公式，用道路试验验证。 拟解决的关键问题： (1) 四轮定位参数对车辆动态性能影响的衡量指标； (2) 轮胎模型的选用及其修正； (3) 推导四轮定位参数时计及独立悬架因素、四轮定位参数的耦合关系。客车内饰材料污染性研究与防治 成果简介： 在汽车的制造中，使用了大量的高分子内装饰材料。内饰材料里的残余小分子、各类添加剂、溶剂，在热和光的作用下，会有不同程度的挥发现象。这些挥发性物质多为

48、一些有毒有害物质（如甲醛、芳香烃等），它们刺激人的眼睛、皮肤和呼吸道，对乘客的身体健康不利。 随着人类对环境质量要求的提高，现在人们已经开始关注汽车内饰材料的污染问题，汽车内饰材料多达几十种，它们都可能对车内空气造成污染，但不同内饰材料对车内空气污染的影响程度，内饰材料组成与空气污染的关系，车内空气中污染物的确定以及车内空气质量的评价方法等方面的研究，国内外几乎未见报道。因此开展有关汽车内饰材料与车内空气污染的研究，确定车内空气污染物的种类及其产生的原因，对今后减轻车内空气污染，选择和制造少污染（或无污染）的绿色环保型车内装饰材料，使客车内部空气质量达到环保要求等方面都将有很大的指导意义。 研

49、究目标： 通过对客车内饰材料中几种主要污染源的污染成分进行分析，研究客车内空气污染物的种类与分布规律，为内饰材料生产厂家改变产品配方、调整工艺路线，生产绿色环保客车材料提供指导；为未来制定客车空气质量控制标准、客车内饰材料使用规范标准等提供基础数据。 研究内容： （1）选择一种主型客车为研究对象，对该车内饰材料中的粘接剂、涂料、发泡材料和表面蒙皮塑料等进行污染物调查，分析其主要化学成分与含量，选择若干种重点材料作为研究对象，明确每一种材料的主要研究成分； （2）参照国内相关检测标准，设计、加工专用检测设备，采用各种仪器分析、化学分析方法，对重点材料逐个测试其中有毒有害物质的挥发性和浓度分布，分

50、析其对车内空气质量的危害性； （3）研究新车车内空气污染及其随时间的变化规律，测定新车车内空气污染及其随时间的衰减变化规律，以确定新车投放使用的适宜时间； （4）根据以上实验结果，分析车内污染物的分布规律，提出控制车内空气质量的意见；对污染严重的材料的生产配方、合成工艺与加工使用等提出技术改进要求。汽车结构件内高压成形关键技术 成果简介： 在汽车领域，减轻质量以节约材料和运行中的能量是人们长期追求的目标。除了采用轻体材料外，减轻质量的另一个主要途经就是在结构上采用“以空代实”和变截面等强构件。内高压成形正是在这样的背景下开发出来的一种制造空心轻体构件的先进制造技术。 主要优点： (1) 减轻质

51、量节约材料。 (2) 减少零件和模具数量，降低模具费用。 (3) 可减少后续机械加工和组装焊接量。 (4) 提高强度与刚度，尤其疲劳强度。 (5) 降低生产成本。 内高压成形适用于制造汽车行业的沿构件轴线变化的圆形、矩形截面或异型截面空心构件。 碳钢、不锈钢、铝合金、钛合金、铜合金及镍合金等，原则上适用于冷成形的材料均适用于内高压成形工艺。 内高压成形是内压和轴向进给联合作用的复杂成形过程，影响内高压成形工艺过程和产品质量的因素较多。其中，最主要的工艺因素有：内压、轴向推力(或轴向进给)、以及模具几何尺寸。零件壁厚应力求均匀一致，这就要求内压和轴向推力的合理匹配。随着计算机控制技术和超高压液压

52、技术的不断进步，使得合理控制内压、轴向推力的匹配关系已成为可能。因此，两种载荷的确定及其控制策略就成为内高压成形的关键技术。 鉴于内高压成形工艺过程的复杂性，本项目拟对上述关键技术开展研究，除进行必要的工艺实验外，还进行计算机有限元数值模拟。目的在于分析管坯的变形过程，发现可能出现的产品缺陷，提出解决问题的途径，优化内压及轴向推力的加载曲线和其他工艺参数，优化管坯的形状和尺寸等。 研究目标及内容： 研制性能优良、可靠和精度高的内高压成形专用设备；在此基础上，将实验研究与现代计算方法有机结合，分析管坯的变形过程，发现可能出现的产品缺陷，提出解决问题的途径，优化内压及轴向推力的加载曲线和其他工艺参

53、数，优化管坯的形状和尺寸等。 内容： （1） 内高压成形专用工装、设备的研制； （2） 针对典型零件（如变径管、排气管）的工艺实验研究； （3） 针对典型零件（如变径管、排气管）的数值模拟及工艺参数优化。高性能汽车制动鼓 系统简介： 汽车制动鼓因其结构紧凑，性能可靠，制动功率大，是卡车和大中型客车最常见的制动装置，它也是汽车安全行驶的重要保证。汽车制动时,制动蹄片上摩擦片对制动鼓内表面存在较大的推力,制动鼓内表面承受挤压应力,同时在鼓壁截面上还将承受张应力。 高性能汽车制动鼓既要有良好的耐磨性，又要有良好的抗热疲劳性，还要保证不出现硬质白亮点（避免制动异响），同时又要有高的性价比,然而这些性能

54、要求往往是相互制约的，因此寻求获得最佳综合性能的成分设计思路和方案以及相应的工艺路线，使制动鼓使用寿命大幅度提高是本项目组研制的关键所在，也是目前制动鼓的发展趋势。 性能特点： 研究制动鼓龟裂、白亮点和异常磨损产生的原因；对材料成份、组织及性能方案设计和优化，添加合金元素，改善材质性能，开发具有优良耐磨性和抗热疲劳性能的产品，提高制动鼓使用寿命和行车安全，使其行车里程超过6万公里，提升国产汽车制动鼓品质，使国产汽车更具市场竞争力。 技术指标： 强度：250-300 MPa 布氏硬度：190-210 HB 使用寿命：达6万公里以上。 经济指标： 各类制动鼓年销售收入（含税）可达2100万元，利润

55、近120万元基于CAN通讯的汽车底盘系统协调控制器 项目简介： 汽车底盘系统涵盖了较多的电子控制系统，EPS、ABS、TCS、ASR、ASS、EBD、ESP等的应用，使得电子装置之间的通讯越来越复杂，信号线越来越多。CAN(Controller Area NetWork)总线，即控制器局域网总线，是由德国Bosch公司于1982年开发和推出的最早用于汽车内部测量与执行部件之间的数据通信协议，作为汽车环境中的微处理器通讯，在车载各电子控制装置ECU之间交换信息，形成汽车电子控制网络。CAN总线的应用，很好的解决了上述问题，同时，CAN总线具有很高的实时性、高抗电磁干扰性。 本项目是基于CAN通讯，对汽车底盘两系统EPS/ABS进行协调控制器开发。 主要功能： 1. 用于EPS、ABS及协调控制器三电控系统间的数据传输； 2. 用于EP