液压挖掘机动态性能定制化设计与仿真平台及应用

    随着“中国制造2025”的实施，工程机械产品的数字化与智能化设计成为必需。项目“液压挖掘机动态性能定制化设计与仿真平台及应用”遵循从整体系统出发为前提的系统化的产品设计方法学思想，利用流体、固体、机电耦合等解析技术快速发展带来的机电液大系统设计与控制表达的多学科融合特点，旨在液压挖掘机动态性能的定制化设计方法路线的指引下，集成化解决串行设计（主系统与子系统间、不同介质间、不同物理场间等）存在的耦合与冲突问题，用“一体化设计”方法以特定的匹配对象条件扩大设计对象的解集合空间，构建了支持大型工程机械新产品创新设计的技术平台。

    “液压挖掘机动态性能定制化设计方法与仿真平台”为项目成果，其内容概要如下:①为解决液压挖掘机动态性能定制化设计问题，开发出“液压挖掘机电液大系统一体化建模理论”、“整机性能评价指标”、“液压挖掘机性能测试流程和规范”、“整机作业效能比较法”等一系列原创性核心技术，构建了“液压挖掘机动态性能定制化设计方法与体系化流程”,发展了液压挖掘机性能设计理论。②开发出“液压挖掘机动态性能定制化设计仿真平台”，可实现系列化整机产品系统性能的快速响应虚拟设计。③以上“理论”与“平台”结合构成的项目成果：“液压挖掘机动态性能定制化设计方法与仿真平台”，不仅实现了“机电液大系统一体化设计”的设计方法学创新，而且填补了液压挖掘机动态性能数字化设计的空白。④项目成果在液压挖掘机动态性能设计过程，创造了一种平台化设计模式，既解决了新产品研发与定制设计的组织结构分离问题，又解决了新产品研发与定制产品快速设计的流程脱离问题。其平台化的参数化设计方法对挖掘机类机电液一体化大系统的液压零部件、控制策略与虚拟制造等研发均具有重要的性能设计功能。

    项目经过多年的应用实践，实现了某公司挖掘机定制化系列产品开发，仅在2011-2014年累计新增销售额20多亿元，累计增加税收3.4亿元。期间获发明专利4项，软件著作权1项。

    获奖等级：二等奖

    完成单位：同济大学；山重建机有限公司