探秘高校实验室:江苏科技大学机械工程实验中心

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探秘高校实验室:江苏科技大学机械工程实验中心

2023-07-23 19:49| 来源: 网络整理| 查看: 265

探秘高校实验室:江苏科技大学机械工程实验中心

2023年06月16日 15:00:42 | 作者:姚伟 王教群 | 来源:荔枝网 | 点击:正在获取...

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  江苏是全国船舶海工产业第一大省,在加快建设造船强省的过程中,有一批高校科研院所在背后提供科技支撑力量。今天我们要走进省级实验教学中心——江苏科技大学机械工程实验中心,它同时也是“江苏省船海机械先进制造及工艺重点实验室”“江苏省船舶与海工机械装备工程研究中心”和江苏省高价值专利培育示范中心——海洋资源开发高端装备(转化运用型)科研平台。让我们看看那里的科研人员,在船海特种机电装备、深海潜水器、船舶动力装备等一批重要装备的研制过程中,做出了哪些贡献。

  

  波浪补偿技术 在5级海浪中收放自如

  在江苏科技大学机械工程实验中心航海特种机电装备实验室,师生们正在使用主动波浪补偿试验系统,通过VR技术模拟在海上控制机械手进行抓取作业。看似简单的一个抓取动作,在海浪颠簸的状态下,需要复杂的惯性测量传感器和运动控制算法支持才能抓稳,这也是波浪补偿技术的核心。

  江苏科技大学机械工程学院副教授王佳介绍,过去我国船舶上没有使用该技术时,在海浪超过2级的情况下,收放小艇很容易被打翻,“而使用了波浪补偿技术之后,我们可以在5级及以下海浪的海况下,安全地收放工作艇。”

  过去,我国船舶上使用的双吊点高海况波浪补偿小艇收放装置大多采用国外产品,一套设备价格高达七八百万元人民币。如今,通过江苏科技大学研发的波浪补偿关键技术,实现此类收放装置国产化后,价格不到国外的一半。

  “双吊点波浪补偿收放装备,我们与企业合作,在我国船舶上达到了100%的市场占有率,单吊点波浪补偿收放装备,我们的占有率超过50%。” 王佳说:“比如我们国家在亚丁湾执行护航任务的时候,使用的工作艇收放装置,就是我们的技术所开发的一个产品。”

  深海耐压技术 挑战11000米深海压力

  在学校机械工程实验中心深海运载技术实验室,正在进行实验教学,一个空心金属球放入深海高压试验舱,不断加压,空心金属球发生形变。

  江苏科技大学机械工程学院教授朱永梅介绍:“目前在做的是一个深海压力模拟实验,我手上这个耐压壳缩比模型,是在1兆帕下,也就是等效100米水深,发生了局部屈曲。我们实验室目前最大可以模拟5000米水深的工况,在此环境下来验证耐压壳的承载能力。”

  耐压壳是高端深海装备的核心部件和浮力单元,6000到11000米耐深海耐压壳的设计与建造关键技术,是我国海洋工程装备产业链亟需破解的卡脖子问题。江苏科技大学机械工程实验中心深海运载技术实验室,创新耐压壳极限承载预报模型、攻克了高强合金厚壳建造技术,与企业合作研发了11000米级耐压壳,工作能力覆盖全球所有海域,为高端深海装备自主可控提供核心耐压技术支撑。“蛟龙号”载人潜水器、“奋斗者”号全海深载人潜水器等装备都凝结着江苏科技大学的科研智慧和成果。

  “深海和极地关键技术与装备是‘十四五’国家重点研发计划之一,而耐压结构是深海科学考察、探测作业、资源开发的关键装备。” 朱永梅说:“我们团队一直从事耐压结构设计制造的理论和方法研究,深入开展卡脖子技术问题的基础研究,积极推动科研成果落地转化,为建设海洋强国贡献科研力量。”

  加工过程数据采集技术 为精密加工把脉

  在学校机械工程实验中心高性能制造工艺实验室,科研团队正在测试“切削过程监测综合实验系统”。该系统通过收集机床刀具在切削过程中发出的力学、声学、电学等物理信号,从而发现刀具的磨损问题。 

  就像给人戴上智能手表监测健康状态,这套系统可以让技术人员实时、全程掌控精密机床以及加工刀具的健康情况,而不需要像过去那样停机检查。目前该技术已成功应用于新一代船用柴油机身、曲轴、活塞等核心零部件的制造过程。

  江苏科技大学机械工程学院副教授李国超介绍,船用柴油机单件产品较大,制造周期较长,通过这一套检测监测系统,可以提高单件的产品加工质量和加工效率,“另外,这套系统也能提升柴油机在批量化生产过程中的质量一致性和可靠性。”

  近年来,江苏科技大学机械工程实验中心主持国家科技部重点研发计划、国家海洋局区域示范、工信部高技术船舶等重大科技专项以及重大工程项目40多项,取得省部级以上科研奖励5项,授权发明专利200多件。

  江苏科技大学机械工程学院副院长李磊说:“作为江苏省唯一面向船舶行业的机械工程学科,我们将锚定国家和行业战略需求,提升科技研发能力,为行业、区域培养更多的优秀人才,为建设海洋强国贡献江科大机械学科力量,展现新时代高校的责任担当。”

  (江苏广电融媒体新闻中心/姚伟 王教群 编辑/高若婷)

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来源:荔枝网

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