创聚智合·才智汇 | 南京航空航天大学科技成果推介(三)

为深入推进校地协同创新，加速高校优质科研资源与区域产业精准对接，六合区技术转移交易中心推出南京航空航天大学科技成果（第三期）。本期聚焦先进制造核心赛道，精选机器人精度补偿、磁流变阻尼器、被动式集成结构健康监测、并行放电多电极电火花线切割四项硬核技术，具备航空航天适配、精度领先、自主可控、产业化成熟四大优势，精准契合六合高端装备与智能制造产业需求，为区域产业升级注入强劲科创动能。

挤压式磁流变阻尼器

基于磁流变阻尼器的转子振动控制试验台 

基于磁流变阻尼器的精密平台隔振

成果简介：

磁流变阻尼器是一种新型主动智能减振装置，通过改变阻尼器内部磁场的强弱来控制输出阻尼力的大小，具备阻尼力连续可调，宽频减振、能耗低、响应毫秒级、性能稳定、结构简单、寿命长等优点。项目组开发了挤压式、剪切阀式、转子振动控制、轨道车辆/汽车悬架用等不同种类的磁流变阻尼器产品，并拓展至精密平台减振与直升机“地面共振”等领域。已获得4项发明专利。

主要技术指标：

1.振动传递率共振工作区间小于110 %，减振区间小于70%；

2.减振频率范围0.1 Hz～400 Hz；

3.阻尼器出力范围0~500 kN；

4.出力反应时间达到10 ms以内；

5.达到主动减振效果的同时，比较传统液压减振器，能耗可下降约80%。

应用前景：

具有体积小、能耗低、结构简单、阻尼力大、动态范围广、频响高、适应面大等优点，特别是它能根据系统的振动特性产生最佳阻尼力，因而在智能结构领域具有广阔的应用前景。已在车辆悬挂系统、斜拉桥拉索振动控制、海洋平台结构的减振及高层建筑的隔振等方面得到初步应用，智能型磁流变减振器已成为减振器市场争夺的热点。

小型化冲击监测系统

小型化冲击监测系统典型软件界面

系列微型化数字式冲击区域监测仪

成果简介：

基于导波的被动式结构健康监测技术，通过获取结构遭受撞击产生的响应信号，实现冲击源位置、能量及时间历史的诊断与评估。项目组在国家自然基金杰出青年基金、国家863等国家级重要项目的资助下，研制出系列被动式集成结构健康监测系统并形成产品，包括集成小型化冲击监测系统和微型化数字式冲击区域监测仪（世界首创），支持金属结构和复合材料结构的冲击在线实时监测与评估。整套系统集压电传感器阵列密通道冲击响应信号获取、冲击响应信号处理与冲击分析诊断于一体，可配接大规模压电传感器阵列实现大面积、多部位的结构冲击的在线实时监测。获部级科学技术发明二等奖，拥有近20项与被动式结构健康监测系统相关的国家发明专利及软件著作权。

主要技术指标：

1.集成小型化冲击监测系统：

（1）系统硬件技术指标

系统通道数：支持32个压电传感器通道，单端输入；

输入阻抗：1 MΩ；

信号输入范围：-10 V~+10 V；

信号采集分辨率：16 Bit；

（2）系统软件技术指标

支持连续在线实时撞击监测；

支持对撞击载荷、位置的估计和显示；

支持对撞击能量撞击水平低、中、高的监测；

2.微型化数字式冲击区域监测仪：

（1）系统硬件技术指标

单个监测设备支持16路压电传感器；

系统配备压电传感器网络进行冲击监测；

监测设备采用了小型化设计，尺寸仅为50×50×20 mm；

（2）系统软件技术指标

能够实时显示冲击区域定位结果；

可随时查询监测历史数据；

应用前景：

基于压电传感器和导波的主动结构健康监测技术具有灵敏度高、监测区域范围大、不依赖于监测对象的力学模型、既适用于复合材料结构也适用于金属材料结构等优点，在航空航天、土木、高速铁路、热化工、核能等领域具有广阔的应用前景。项目组研制的监测系统先后被成都飞机设计研究所、中国商飞、中国飞机强度研究所、中国试飞院、中国特种设备研究院、北京航空航天大学、温州大学、沈阳航空航天大学等单位购买和应用。同时，项目组所研制的系统也在国外产生了良好的影响，已与Airbus和瑞士SR Technics建立了合作关系，正在SR Technics开展本系统在Airbus主要机型上的功能演示验证。

开发的并行放电多电极电火花线切割机床，具有独特的三段式储丝筒，可安装三根钼丝，每根钼丝采用独立电源供电，通过自行开发的控制系统实现高精度高效率同步切割。

成果简介：

在国家自然科学基金、江苏省自然科学基金的多年支持下，开展硅、锗等半导体材料的电火花多线切割研究，提出了往复渐进式自适应进给控制方法，在轨迹重叠反向插补、多电极运丝机构设计、模糊自适应控制、多电极丝同步均衡放电控制等方面取得了技术突破，开发了专用伺服控制系统，组建了高性能电火花线切割运动控制实验平台，并成功研制了一台国内首创的并行放电多电极电火花线切割机床，取得了加工效率随电极丝数量增加而倍增的效果。拥有相关授权发明专利2项。

主要技术指标：

电极丝间距≤600 μm，并行电极丝数量≥3，总厚度偏差≤50 μm。

应用前景：

适用于太阳能或集成电路制造的硅锭等半导体材料的批量切割，具有切损小、成本低、效率高、翘曲小、绿色环保等优点，市场需求巨大。半导体材料切割成本占太阳能电池板制造成本的2/3之多，经济效益十分显著。