研究方向
数控机床主轴变预紧力性能匹配机理与优化:以预紧力可调主轴为研究对象,以主轴轴承预紧力匹配机制为核心,研究主轴轴承预紧机理与数学表征、面向宽域工况性能匹配的自适应预紧力设计方法、面向动态性能及服役可靠度提升的预紧力调控策略,搭建由孪生数据驱动的主轴预紧力全闭环循环迭代优化系统,通过循环迭代调控实现主轴动态性能实时精准匹配与服役可靠度持续提升。
数控机床精密静压支承理论与技术:围绕精密静压转台在设计、制造及服役过程中的关键问题开展相关研究,包括静压油膜形成机理、静压油垫综合承载分析、静压转台运动精度分析等,以提升精密静压转台承载能力、可靠性以及精度保持性,实现精密降压转台服役性能退化追溯,提升精密数控机床静压转台性能与可靠性。
谐波精密传动关键技术及应用:针对对谐波减速器柔轮的设计、分析、检测等核心技术进行深入研究,将谐波减速器物理模型抽象,建立谐波减速器动力学模型,针对谐波减速器的精度、效率以及寿命等实际因素进行优化设计,突破了谐波减速器齿形及整机设计方法,提出了谐波传动轴向偏载概念、分析及评价方法。基于上述成果研制了谐波减速器系列样机,其综合性能达到对标国外先进产品水平。相关研究成果应用于航天、减速器企业,并在山东成功实现产业化落地。
数字孪生与虚拟车间技术:提出面向智能制造的泛化分布式计算服务数字孪生系统,基于容器编排技术研究分布式数字孪生计算服务架构,建立数字孪生分层信息时效等级规则,提升高时效性信息传输通道流量;基于车间级制造设备多源数据,融合制造全过程生命周期产品质量信息,形成了面向多维度、大并发数据信息的产品加工过程在线监控、服务反馈补偿技术,解决现代制造工厂中多设备大数据计算服务需求和,满足管理人员多平台、低延时、高保真信息可视化需求。
代表性科研项目
[1]国家自然科学基金:数控机床主轴变预紧力动态性能匹配机理与优化策略研究,2022-2025,主持
[2]国家自然科学基金:面向谐波传动薄壁柔轮轴向偏载改善的新齿形设计方法研究,2019-2021,主持
[3]国家重点研发计划:小模数齿轮精密检测技术研究,2021-2023,主持
[4]工信部重点项目:关键零件制造设备可靠性提升方法与成熟度评价保障技术,2021-2023,主持
[5]工信部重点项目:精密静压转台综合性能提升技术研究与工程应用,2022-2025,主持
[6]横向课题:2021年中国数控机床技术水平差距分析研究,2021-2021,主持
[7]横向课题:高精密谐波减速器性能提升与产业化,2021-2023,主持
[8]横向课题:人工智能与机器人领域成果成熟度评价系统,2021-2021,主持
[9]国家科技重大专项:摆角铣头数字化建模、分析、测试与加工仿真技术,2019-2020,参与
[10]国家科技重大专项:机床关键箱体类零件精加工性能提升技术研究,2018-2020,参与
代表性研究成果
[1] Research on Meshing Characteristics of Strain Wave Gearing with Three Different Types of Tooth Profiles. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 2021, 22(10)(第一作者)
[2] Analysis of the Partial Axial Load of a Very Thin-Walled Spur-Gear (Flexspline) of a Harmonic Drive. International Journal of Precision Engineering and Manufacturing, 2021, 21(1)(第一作者)
[3] A Pseudo-Distance Algorithm for Collision Detection of Manipulators Using Convex-Plane-Polygons-based Representation. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2020, 66:0-101993.(通讯作者)
[4] Changing behavior of friction coefficient for high strength bolts during repeated tightening, Tribology International, 2021, 68: 285-300.(通讯作者)
[5] Research on dynamic transmission error of harmonic drive with uncertain parameters by an interval method. Precision Engineering, 2021, 68(5).(通讯作者)
[6] Research on flexible job shop scheduling under finite transportation conditions for digital twin workshop. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing.(通讯作者)
[7] A method for deducing pressure–sinkage of tracked vehicle in rough terrain considering moisture and sinkage speed. Journal of Terramechanics, 2018, 79:99-113.(第一作者)
[8] A calculation method of track shoe thrust on soft ground for splayed grouser. Journal of Terramechanics, 2016, 65:38-48.(第一作者)
[9] Modeling and analysis of the vibration characteristics of a new type of in-arm hydropneumatic suspension of a tracked vehicle. Journal of Vibroengineering, 2016, 18(7):4627-4646.(第一作者)
[10] New reliability modeling methods for structural systems with hybrid uncertainty, Quality and Reliability Engineering International, 2020, 36(6): 0-qre.2662.(通讯作者)
[11]一种安装偏心状态下谐波减速器柔轮径向变形的检测方法,国家发明专利. ZL202010092620.8
[12]一种基于变分模态分解和LS-SVM的刀具磨损状态检测方法,国家发明专利. ZL201910633317.1
[13]一种基于灵敏度分析的定量式静压转台优化设计方法.国家发明专利. ZL201410251463.5
[14]一种调控机床基础精度的实验装置.国家发明专利. ZL201610986009.3
[15]一种谐波传动柔轮径向变形量可重构测量装置,国家发明专利. 202010789069.2