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山东省高校建筑工程机械及其智能装备创新技术重点实验室简介

发布人:时间:2018-03-28浏览:

山东省高校建筑工程机械及其智能装备创新技术重点实验室具有良好的学科基础和行业优势,面向学科前沿和国家与地方重大需求,围绕智能制造工程、建筑绿色建造与运行、建筑工程机械与智能装备的基础理论和应用技术开展研究,积极开展产学研校企合作,培养大量高层次创新人才和高级工程技术人才,服务于国家和山东省区域经济发展。

建筑工程机械及其智能装备创新技术重点实验室拥有实验面积5720m2,设备价值2042万;现有山东省“泰山学者”海外特聘专家1人,享受国务院特殊津贴1人,省有突出贡献的中青年专家1人,省重点学科首席岗专家1人;教授17人,副教授22人,具有博士学位人员32人;目前已形成4个研究方向稳定,在省内外具有较大影响的学术队伍。

“十二五”期间建筑工程机械及其智能装备创新技术实验室获省部级以上课题33项,其中国家科技发展重大专项子项目2项,国家自然科学12项,科研经费达近3000万元,其中纵向经费近2000万;发表SCI、EI检索论文100余篇;出版著作45部;发明专利36项项。实验室在建筑工程机械及智能装备方面的应用等方面取得了一系列标志性成果,先后取得山东省科技进步二等奖2项、三等奖3项,山东省高校优秀科研成果二等奖1项、三等奖2项。同时,积极与国内外企业展开了产学研校企联合,为企业技术进步提供了重要的技术支持,有力地支援了学科建设。

建筑工程机械及其智能装备创新技术实验室主要研究方向与内容如下:

1.绿色建筑机械创新设计及其健康检测技术

以先进机械设计理论和绿色系统创新方法为基础,以智能、绿色和创新为切入点,以培养创新型人才和引领行业技术进步为目的,致力于先进智能、绿色创新方法的理论研究及其在建筑机械及装备设计中的应用研究。包括:构建建筑机械及装备典型产品关键技术的功能模型、技术冲突问题模型、物理冲突问题模型、物场—问题模型、进化模型、特征传递模型和问题解决模型,建立典型机械产品关键技术问题库、冲突库、对应的原理解库和领域解库,提高创新设计的效率与成功率。绿色设计与制造领域中的生命周期评价(即LCA)技术研究、建筑工业化及绿色建造新技术新装备的研究与开发、基于损伤图谱的建筑机械与装备钢结构健康状态智能诊断技术研究、基于物联网的状态维护技术(CBM)的智能建筑机械与装备产品开发与研制、塔桅式钢结构损伤图谱库建设,以及基于以上理论与技术的建筑机械与装备稳健性设计理论研究。本研究方向已形成了以多名教授、博士为主体的创新研究团队,所依托山东建筑大学创新设计研究中心是我省第一家创新方法(TRIZ)研究与推广机构。采用基础理论和实际应用并重的技术路线,开展突出绿色制造基础数据库技术、创新理论与方法、基于损伤图谱钢结构状态诊断技术、“互联网+”智能技术研究,并且加强国际合作,由此构成了建筑机械创新设计、建筑机械状态维护、绿色制造特色研究方向。

2.精密机械创新设计与智能机器人技术

通过对机械设备中关键零部件或设备整机性能的检测,对机械结构进行创新设计、改进,研究分析提高产品制造精度的方法和途径。围绕工业机器人及特种机器人的创新设计、感知传感、智能控制的理论与方法开展研究,包括应用于机器人系统的高级知识推理、计算智能、专家系统、机器视觉、机器学习、自然语言理解、自动规划、多智能机器人系统等的人工智能理论与应用技术,以及基于计算机的自动化生产线、工业产品集成化和智能化制造系统的设计与研究。经过多年来研究工作的积累,本方向主要成员已形成较稳定的研究方向,相互之间配合默契,是一个团结、协作的集体。主要研究人员都具有博士学位,主持承担了多项国家级和省部级研究课题。本方向承担了国家自然基金“精密滚珠丝杠旋风硬铣削加工误差及其数字化补偿技术研究”、“非常态工况条件下滚珠丝杠副传动失效机理及实验研究”;国家重大科技专项子课题“滚动功能部件产业化关键工艺技术及装备开发与应用”以及山东省科技发展计划“高速滚珠丝杠副研制开发”等纵向科研课题和多项来自生产企业的横向科研课题。完成了“实现起重机自动化的关键技术研究”项目获2011年山东省科技进步三等奖,在塔式起重机控制与仿真方面积累了较丰富的经验;承担了两项国家自然科学基金项目“塔式起重机结构振动与载荷摆动耦合机理及其控制理论研究”、“抑制起重机载荷摆振最优时滞滤波理论研究”。承担了国家自然科学基金项目“基于激光动态散斑测量的高速断续切削面铣刀的应力场研”,主要研究方向为工业机器人工程,研制开发的教学机器人已形成批量化生产并出口突尼斯,其创新实践项目被中央电视台等多家媒体报道。

3.装配式建筑运载车辆装备技术

“十三五”期间,我国将迎来装配式建筑的建设高潮,而实现构件由工厂到工地再到工位的高效运输与搬运是是完成装配式建筑的重要环节之一。围绕建筑构件高效运输,研发专用运输车辆,创新构件搬运方式,实现绿色运输。目前具体的研究内容主要包括:1)汽车和机械的动态特性分析及其结构优化设计、仿真分析、汽车的轻量化设计;2)轮胎橡胶材料力学性能、子午线轮胎接地性能、子午线轮胎振动模态的试验研究,子午线轮胎二维及三维非线性静态特性、轮胎滚动特性、轮胎振动特性的有限元分析;3)构件式玻璃幕墙结构动力学特性研究。本研究方向已形成了以多名教授、博士为主体的研究团队,在研究上围绕装配式建筑运载车辆装备技术,采用基础理论和实际应用并重的技术路线,以汽车动态特性分析及其结构轻量化设计、轮胎-水膜-路面三维有限元模型研究、轮胎的滚动性能和水滑性能分析、构件式玻璃幕墙结构的动力特性建模等为研究特色。立项国家自然基金1项,国际合作项目1项,省基金、省教育厅、济南市科技项目3项。首位获得山东省科技进步二等奖2项。获授权国家发明专利7,完成第一作者SCI、EI检索论文20篇,AVL先进模拟技术国际会议论文一等奖,出版编著与教材8部。

4.建筑工程机械及智能装备虚拟仿真技术

虚拟现实技术的应用随着计算机软硬件技术、互联网技术的迅猛发展,近几年得到了普及应用。本方向主要研究虚拟现实技术在建筑工程机械及智能装备方面的应用开发工作,包括:机构仿真、仿真计算、装备的三维可视化、虚拟教学培训、WEB 3D展示等。本方向成员具有较好的相关技术的研究基础,已取得多项科研、教学成果及获奖,负责建设的山东建筑大学“建筑工程及装备虚拟仿真实验教学中心”2013年获评全国首批100家国家级虚拟仿真实验教学中心,其建设模式和应用、运营模式,被教育部相关负责部门作为样板模式进行推荐。截至目前,已成功助力十余所高校成功申报国家级虚拟仿真实验教学中心,推动了教育信息化的发展。发表论文110余篇,取得了16项科研奖励及教学成果奖;已开发完成 “机床装备虚拟培训系统”,即将由山东省经信委组织验收;运用虚拟虚拟现实技术及WEB 3D技术完成了“http://www.sdieme.com中国(山东)国际装备制造业网上博览会”;结合增强现实技术,与十几所山东高校合作,编写了10本机械工程学科的3D版教材,并开发了配套虚拟仿真教学资源,将于2017年6月底前由机械工业出版社出版,投入使用。






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