作者/刘宗尧 王宏晓 赵治华
审校/薛明
审核/张强 吴兰
发布于2026-04-02 17:38 阅读次
近年来,我校机械工程博士后流动站与卫华集团博士后科研工作站通过产学研深度融合,在起重机金属结构全寿命智能维护与高功率密度减速机领域的研究工作取得显著成效。在站博士后坚持脚踏实地、笃行实干,发扬攻坚克难精神,构建了基于数字孪生技术的起重装备全生命周期健康管理系统,攻克了工程用行星减速机动力学设计难题,为装备制造业智能化升级提供关键技术支撑。
博士后团队深入生产一线,针对起重机金属结构裂纹预警难、减速机可靠性不足等痛点开展攻关。团队秉持“问题从一线中来,成果到一线中去”的原则,长期扎根于卫华集团的生产车间与产品测试基地,与经验丰富的一线工程师、技术工人组成联合攻关小组,通过实地观测、数据采集和深度访谈,精准定位了“起重机金属结构微观裂纹难以早期预警”以及“高负载工况下减速机可靠性不足”两大行业瓶颈问题。针对这些痛点,团队将理论前沿与工程实践紧密结合,运用数字孪生、动力学仿真等先进技术,搭建了从设计、制造到运维的全生命周期研究框架,通过反复的模型优化与实验验证,最终实现了关键技术的突破。
数字孪生技术实现起重机结构“预防性医疗”。我校与卫华集团联培博士后王宏晓、王瞧、周颖等,建立了金属结构应力分布动态模型,通过传感器数据实时映射设备状态;开发寿命预测算法,将突发性故障检修转为计划性维护,设备停机时间明显减少。将技术模块集成至卫华工业互联网平台,可实现远程诊断与预测性维护服务。
高功率密度减速机攻克设计难题。我校与卫华集团联培博士后刘宗尧创新行星齿轮均载结构,使得减速机在同等体积下的承载能力大幅跃升,功率密度相较于传统产品得到明显提升;建立了行星齿轮箱动力学仿真模型,通过在虚拟环境中精准模拟实际工况下的振动与噪声,缩短了产品设计周期,噪音水平也得到了明显降低,设计的样机已初步应用于石油开采设备的传动系统。
通过将学术研究与企业实际需求结合,在站博士后不仅解决了金属结构寿命预测、减速机振动控制等卡脖子问题,更探索出了一条“技术研发-中试验证-商业应用”的成果转化新模式,制造业企业通过博士后工作站实现技术突围提供了可复制的范本。