重大突破丨云路復材三維編織系列裝備項目通過(guò)科技成果鑒定

(與會(huì )領(lǐng)導、專(zhuān)家合影)

作為高新技術(shù)企業(yè),最真摯的愛(ài)國誓言唯有不斷的科技創(chuàng )新。

當人們?yōu)楸本┒瑠W火炬“飛揚”宛如絲帶舞動(dòng)的飄逸造型而歡欣鼓舞,為我們中國人自己造的大飛機展翅翱翔而倍感自豪之時(shí),少有人知道在這些成就的背后,有著(zhù)怎樣的“大國重器”。

“復材行業(yè)皇冠上的明珠”——三維編織裝備

(專(zhuān)家現場(chǎng)考察三維編織機)

2023年1月12日,受中國紡織工業(yè)聯(lián)合會(huì )委托,中國紡織機械協(xié)會(huì )在江蘇省鹽城市組織召開(kāi)了由東華大學(xué)與江蘇高倍智能裝備有限公司共同研發(fā)的“復材預成型體內環(huán)軌道三維編織系列成套裝備及技術(shù)”項目科技成果鑒定會(huì )。

三維編織自動(dòng)化系列裝備是復材成型技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù),被譽(yù)為“復材行業(yè)皇冠上的明珠”,是尖端國防、航空航天領(lǐng)域的剛需。三維編織的復材結構件在航空航天、國防軍事、海洋工程、重要民用等領(lǐng)域都有廣泛應用。由于涉及國家戰略,三維編織及其裝備技術(shù)被西方國家嚴密封鎖,國內企業(yè)進(jìn)口不到先進(jìn)的三維編織裝備。因此,本項目開(kāi)發(fā)的三維編織裝備將成為最佳首選。

(項目團隊向專(zhuān)家介紹三維編織裝備)

東華大學(xué)團隊以科技創(chuàng )新和解決國家急需為己任,圍繞高端織造裝備中的短板問(wèn)題,開(kāi)展基礎理論研究,突破關(guān)鍵核心技術(shù),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應用,已有十幾年技術(shù)積淀。

東華大學(xué)與云路復合材料(上海)有限公司成員企業(yè)江蘇高倍自2020年開(kāi)始“復材預成型體內環(huán)軌道三維編織系列成套裝備及技術(shù)”研究,研制出內環(huán)系列和滿(mǎn)錠子系列三維編織機并已實(shí)現規?；瘧?。其產(chǎn)品已用于航空、航天、軌交、能源、基建、國防等國家重大戰略領(lǐng)域,并圓滿(mǎn)完成了2022年冬奧會(huì )和冬殘奧會(huì )火炬碳纖維復合材料外殼的量產(chǎn)任務(wù)。

本項目自2020年底以來(lái)已在用戶(hù)企業(yè)使用2年,證明裝備性能滿(mǎn)足設計要求,生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量良好。經(jīng)國家紡織機械質(zhì)量檢驗檢測中心檢測,質(zhì)量符合要求。在此期間積累的大量試驗和使用數據,表明該技術(shù)已成熟,具備產(chǎn)業(yè)化推廣的條件。為此,中國紡織機械協(xié)會(huì )主辦了此次鑒定會(huì )。

創(chuàng )新點(diǎn)有哪些?

(鑒定委員會(huì )成員)

鑒定委員會(huì )在位于淮安的設備驗收會(huì )場(chǎng)進(jìn)行了現場(chǎng)考察測試。鑒定會(huì )在鹽城市召開(kāi),中國紡織機械協(xié)會(huì )會(huì )長(cháng)顧平、副會(huì )長(cháng)侯曦、高級顧問(wèn)祝憲民以及總工程師李雪清出席會(huì )議,鑒定委員會(huì )由上海大學(xué)孫晉良院士、西安交通大學(xué)盧秉恒院士、太平洋機電(集團)有限公司陳興強教授級高工、中國復合材料工業(yè)協(xié)會(huì )孟弋潔教授級高工、中航工業(yè)成都飛機工業(yè)(集團)有限責任公司洪建勝教授級高工、中國復合材料集團有限公司張定金教授級高工、武漢紡織大學(xué)梅順齊教授、國家紡織機械質(zhì)量檢驗檢測中心主任李瑞芬教授級高工、中車(chē)青島四方機車(chē)車(chē)輛股份有限公司陳燕榮教授級高工、中國商用飛機有限責任公司劉衛平教授級高工、上海交通大學(xué)趙言正教授組成。

鑒定委員會(huì )專(zhuān)家聽(tīng)取了東華大學(xué)項目團隊作的報告,審查了相關(guān)資料,考察了生產(chǎn)現場(chǎng),復核了主要技術(shù)指標,經(jīng)質(zhì)詢(xún)討論,形成鑒定意見(jiàn)如下:本項目整體技術(shù)達到國際先進(jìn)水平,鑒定委員會(huì )一致同意該項目通過(guò)鑒定,并建議加快在行業(yè)推廣應用。

本項目裝備內環(huán)柱面軌道三維編織機、內環(huán)球面軌道三維編織機、滿(mǎn)錠子變軌交聯(lián)三維編織機和滿(mǎn)錠子連續交聯(lián)三維編織機均為國內首創(chuàng ),后3類(lèi)還為國際首創(chuàng )。在高精度、大尺寸、復雜結構件編織方面具有優(yōu)勢,達到或優(yōu)于國際先進(jìn)水平,并且取得如下創(chuàng )新性成果:

(1)創(chuàng )新開(kāi)發(fā)了內環(huán)球面軌道、滿(mǎn)錠子變軌交聯(lián)和連續交聯(lián)三維編織機原理,在國內首次研制出基于該原理的內環(huán)軌道三維編織系列成套裝備,實(shí)現了復材預成型體高精度編織、大尺寸復材結構件三維編織、大曲率異形結構件自動(dòng)化編織;

(2)提出了三維編織過(guò)程中纖維束力學(xué)模型的建立方法,獲得了內部激勵和外部擾動(dòng)下齒輪副的動(dòng)力學(xué)特性、錠子座與撥盤(pán)的軸向間隙模型和接觸力模型、變軌纖維束最小張力和錠子最小儲紗量,為有效控制纖維束受力狀態(tài)提供了理論依據;

(3)提出了負載均衡、交叉耦合解耦控制策略和機器人牽引速度連續平滑調控、大曲率異形結構件偏心編織方法,研制了三維編織在線(xiàn)仿真及數字化控制系統,提高了編織過(guò)程的穩定性、精確性和一致性。

打破西方封鎖,滿(mǎn)足國家戰略需求,社會(huì )意義重大

(專(zhuān)家現場(chǎng)考察三維編織機)

除了可以帶來(lái)可觀(guān)的直接經(jīng)濟效益,本項目具有重要的社會(huì )意義:

打破了發(fā)達國家對復材預成型體三維編織裝備技術(shù)的封鎖,展示中國自主研制高端裝備的能力;滿(mǎn)足國家尖端國防和重要民生領(lǐng)域對高性能纖維復合材料的戰略需求;有助于建設高性能纖維復材預成型體編織裝備與產(chǎn)品示范工廠(chǎng),在行業(yè)推廣應用;高性能纖維復合材料使應用對象輕量化,從而達到節能、降耗、降噪的效果;有利于培養碩士、博士研究生和企業(yè)技術(shù)人員,形成高水平研發(fā)團隊和持久創(chuàng )新能力。

科技興則民族興,科技強則國家強。云路復合材料(上海)有限公司在復材領(lǐng)域的重大技術(shù)裝備創(chuàng )新,實(shí)現了裝備高端化、智能化,為國家解決關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”問(wèn)題,在關(guān)鍵領(lǐng)域實(shí)現自主可控。未來(lái),云路復合材料(上海)有限公司將堅持“專(zhuān)精特新”發(fā)展之路,不斷用技術(shù)進(jìn)步推動(dòng)產(chǎn)品向更高性能發(fā)展!

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