喜报丨本实验室唐威、吕飞同学荣获第十三届上银优博论文奖!

出处:流体动力基础件与机电系统全国重点实验室发布时间:2024-01-07浏览次数:19

喜 报

1月6日,第十三届上银优秀机械博士论文奖评选落下帷幕,该奖是国内机械工程领域博士论文最高荣誉依据《上银优秀机械博士论文奖评选条例(2018年修订版)》和《上银优秀机械博士论文奖评选实施办法(2018年修订版)》,经过初审、复审评议和终审答辩,最终26篇论文获得通过。

本实验室博士生唐威(指导教师:邹俊,杨华勇)荣获第十三届上银优博论文金奖,这不仅是自该奖设立以来产生的第七个金奖(历届评选金奖多次空缺),同时也是本实验室获得的首个金奖!博士生吕飞(指导教师:徐兵,张军辉)荣获第十三届上银优博论文佳作奖。

上银优秀机械博士论文奖设立宗旨是提升中国制造技术的水平,加强高层次创造性人才的培养工作,鼓励创新精神,提高中国机械工程及其自动化领域博士生教育的质量;激发与鼓励中国青年学子投入机械工程及其自动化领域研发及创意应用,培养优秀机械工程人才,增进企业界与学术界之互动,进而促进机械工业技术之提升与创新。

获奖论文简介


金   奖

论文名称:基于电流体动力的柔性驱动的关键技术研究

论文作者:唐威

指导教师:邹俊教授、杨华勇院士

毕业学校:浙江大学

指导教师研究领域:

邹俊(浙江大学教授、博导):柔性驱动与传动

杨华勇(浙江大学教授、博导、中国工程院院士):流体传动与控制

论文概述:

柔性驱动利用可承受大应变的柔性材料实现驱动,具有良好的变形能力和适应性,在机器人、医疗装备等领域有着巨大的潜在应用价值,已成为国际热点研究方向之一。流体驱动是目前使用最广泛的柔性驱动方式,但存在的一些挑战阻碍了其推广。电流体作为一种直接通过电场驱动的流体,具有可控性好、静音等优势。本文围绕基于电流体动力的柔性驱动的关键技术开展研究,主要创新点如下:

(1)原创性地提出柔性电流体元件自愈这一概念,发明了全球首个可自愈的柔性电流体泵:发明了柔性电极对的创新结构,实现了介电液体的静音驱动;提出了介电液中添加桐油作为自愈因子的创新方法,实现了破损区域的自修复。

(2)提出集成型柔性电流体执行器的设计方法:将电流体泵、执行端、储液缸集于一体,组成模块化高效柔性液压机构;提出了针孔阵列的3D打印方法,发明了多种运动模式的执行器。

(3)发现封闭区域内电流体的无闭环导通流动现象,发明了一体化平面型柔性电流体执行器:提出了驱动电极布置在封闭柔性腔内外侧的创新结构,实现了电流体泵送与位移执行的一体化;提出了离解水凝胶增强电流体流动的新方法,提高了介电液体的流速。

佳  作  奖

论文名称:轴向柱塞泵柱塞副界面特征耦合演化机理研究

论文作者:吕飞

指导教师:徐兵教授,张军辉教授

毕业学校:浙江大学

指导教师研究领域:

徐  兵(浙江大学教授、博导):高性能流体动力基础件和机电装备电液控制系统

张军辉(浙江大学教授、博导):高性能流体动力基础件和机电装备电液控制系统


论文概述:

大型压力成型机械在高交变载荷下全年连续作业,对其核心液压动力元件—轴向柱塞泵的服役寿命要求严苛,被称为轴向柱塞泵“天然的疲劳试验机”。柱塞副是轴向柱塞泵实现吸排油功能的关键摩擦副,其偏载大,油膜刚度低,柱塞副的磨损失效是制约轴向柱塞泵服役寿命的薄弱环节。长寿命柱塞副承载界面设计是长期以来的研究重点和难点。

本论文采取以磨损退化机理指导长寿命设计的研究思路,首先建立了柱塞副分布式承载状态下的复合磨损模型,实现了柱塞副全界面磨损机理辨识与磨损特征计算,打通了柱塞副油膜承载特性与表面磨损特征映射的壁垒,奠定了柱塞副磨损失效分析的基础;然后厘清了柱塞副服役过程中表面界面特征耦合机制并提出全寿命周期变步长数值计算方法,使得柱塞副全寿命周期磨损演化量化评估成为可能;最后提出了基于最小磨损率的柱塞副微轮廓设计方法。以低磨损率时刻表面特征作为设计蓝本,使得设计效率大幅提高,以稳态磨损率作为寿命强相关优化目标,避免了柱塞副性能随服役过程与初始设计目标逐渐偏移导致服役寿命受限。本论文从根源上追溯柱塞副磨损演化过程,形成理论基础完善的柱塞副长寿命磨损调控方法,对保障高端机电装备高安全服役具有重要意义。