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

當(dāng)人們?yōu)楸本┒瑠W火炬“飛揚(yáng)”宛如絲帶舞動(dòng)的飄逸造型而歡欣鼓舞,為我們中國(guó)人自己造的大飛機(jī)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,有著怎樣的“大國(guó)重器”。

“復(fù)材行業(yè)皇冠上的明珠”——三維編織裝備

(專家現(xiàn)場(chǎng)考察三維編織機(jī))

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

三維編織自動(dòng)化系列裝備是復(fù)材成型技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù),被譽(yù)為“復(fù)材行業(yè)皇冠上的明珠”,是尖端國(guó)防、航空航天領(lǐng)域的剛需。三維編織的復(fù)材結(jié)構(gòu)件在航空航天、國(guó)防軍事、海洋工程、重要民用等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。由于涉及國(guó)家戰(zhàn)略,三維編織及其裝備技術(shù)被西方國(guó)家嚴(yán)密封鎖,國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)口不到先進(jìn)的三維編織裝備。因此,本項(xiàng)目開發(fā)的三維編織裝備將成為最佳首選。

(項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)向?qū)＜医榻B三維編織裝備)

東華大學(xué)團(tuán)隊(duì)以科技創(chuàng)新和解決國(guó)家急需為己任,圍繞高端織造裝備中的短板問題,開展基礎(chǔ)理論研究,突破關(guān)鍵核心技術(shù),推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,已有十幾年技術(shù)積淀。

東華大學(xué)與云路復(fù)合材料(上海)有限公司成員企業(yè)江蘇高倍自2020年開始“復(fù)材預(yù)成型體內(nèi)環(huán)軌道三維編織系列成套裝備及技術(shù)”研究,研制出內(nèi)環(huán)系列和滿錠子系列三維編織機(jī)并已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；瘧?yīng)用。其產(chǎn)品已用于航空、航天、軌交、能源、基建、國(guó)防等國(guó)家重大戰(zhàn)略領(lǐng)域,并圓滿完成了2022年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)火炬碳纖維復(fù)合材料外殼的量產(chǎn)任務(wù)。

本項(xiàng)目自2020年底以來已在用戶企業(yè)使用2年,證明裝備性能滿足設(shè)計(jì)要求,生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量良好。經(jīng)國(guó)家紡織機(jī)械質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心檢測(cè),質(zhì)量符合要求。在此期間積累的大量試驗(yàn)和使用數(shù)據(jù),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(guó)紡織機(jī)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(shè)備驗(yàn)收會(huì)場(chǎng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考察測(cè)試。鑒定會(huì)在鹽城市召開,中國(guó)紡織機(jī)械協(xié)會(huì)會(huì)長(zhǎng)顧平、副會(huì)長(zhǎng)侯曦、高級(jí)顧問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(jī)電(集團(tuán))有限公司陳興強(qiáng)教授級(jí)高工、中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)孟弋潔教授級(jí)高工、中航工業(yè)成都飛機(jī)工業(yè)(集團(tuán))有限責(zé)任公司洪建勝教授級(jí)高工、中國(guó)復(fù)合材料集團(tuán)有限公司張定金教授級(jí)高工、武漢紡織大學(xué)梅順齊教授、國(guó)家紡織機(jī)械質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心主任李瑞芬教授級(jí)高工、中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司陳燕榮教授級(jí)高工、中國(guó)商用飛機(jī)有限責(zé)任公司劉衛(wèi)平教授級(jí)高工、上海交通大學(xué)趙言正教授組成。

鑒定委員會(huì)專家聽取了東華大學(xué)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)作的報(bào)告,審查了相關(guān)資料,考察了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),復(fù)核了主要技術(shù)指標(biāo),經(jīng)質(zhì)詢討論,形成鑒定意見如下:本項(xiàng)目整體技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,鑒定委員會(huì)一致同意該項(xiàng)目通過鑒定,并建議加快在行業(yè)推廣應(yīng)用。

本項(xiàng)目裝備內(nèi)環(huán)柱面軌道三維編織機(jī)、內(nèi)環(huán)球面軌道三維編織機(jī)、滿錠子變軌交聯(lián)三維編織機(jī)和滿錠子連續(xù)交聯(lián)三維編織機(jī)均為國(guó)內(nèi)首創(chuàng),后3類還為國(guó)際首創(chuàng)。在高精度、大尺寸、復(fù)雜結(jié)構(gòu)件編織方面具有優(yōu)勢(shì),達(dá)到或優(yōu)于國(guó)際先進(jìn)水平,并且取得如下創(chuàng)新性成果:

(1)創(chuàng)新開發(fā)了內(nèi)環(huán)球面軌道、滿錠子變軌交聯(lián)和連續(xù)交聯(lián)三維編織機(jī)原理,在國(guó)內(nèi)首次研制出基于該原理的內(nèi)環(huán)軌道三維編織系列成套裝備,實(shí)現(xiàn)了復(fù)材預(yù)成型體高精度編織、大尺寸復(fù)材結(jié)構(gòu)件三維編織、大曲率異形結(jié)構(gòu)件自動(dòng)化編織;

(2)提出了三維編織過程中纖維束力學(xué)模型的建立方法,獲得了內(nèi)部激勵(lì)和外部擾動(dòng)下齒輪副的動(dòng)力學(xué)特性、錠子座與撥盤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(chǔ)紗量,為有效控制纖維束受力狀態(tài)提供了理論依據(jù);

(3)提出了負(fù)載均衡、交叉耦合解耦控制策略和機(jī)器人牽引速度連續(xù)平滑調(diào)控、大曲率異形結(jié)構(gòu)件偏心編織方法,研制了三維編織在線仿真及數(shù)字化控制系統(tǒng),提高了編織過程的穩(wěn)定性、精確性和一致性。

打破西方封鎖,滿足國(guó)家戰(zhàn)略需求,社會(huì)意義重大

(專家現(xiàn)場(chǎng)考察三維編織機(jī))

除了可以帶來可觀的直接經(jīng)濟(jì)效益,本項(xiàng)目具有重要的社會(huì)意義:

打破了發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)復(fù)材預(yù)成型體三維編織裝備技術(shù)的封鎖,展示中國(guó)自主研制高端裝備的能力;滿足國(guó)家尖端國(guó)防和重要民生領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芾w維復(fù)合材料的戰(zhàn)略需求;有助于建設(shè)高性能纖維復(fù)材預(yù)成型體編織裝備與產(chǎn)品示范工廠,在行業(yè)推廣應(yīng)用;高性能纖維復(fù)合材料使應(yīng)用對(duì)象輕量化,從而達(dá)到節(jié)能、降耗、降噪的效果;有利于培養(yǎng)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(tuán)隊(duì)和持久創(chuàng)新能力。

科技興則民族興,科技強(qiáng)則國(guó)家強(qiáng)。云路復(fù)合材料(上海)有限公司在復(fù)材領(lǐng)域的重大技術(shù)裝備創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)了裝備高端化、智能化,為國(guó)家解決關(guān)鍵技術(shù)“卡脖子”問題,在關(guān)鍵領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控。未來,云路復(fù)合材料(上海)有限公司將堅(jiān)持“專精特新”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!