一、智能工业设计中心简介
智能工业设计是以仿真设计、优化设计为目的,通过机电系统设计,多物理场和多领域知识仿真,动力学和运动学仿真等手段,对工业产品及生产线进行升级改造,结合机器人方向开展运动学、动力学和控制系统的分析、设计和仿真。同时智能工业设计中心为中小制造企业提供公共的设计技术服务,致力于在保护企业商业秘密和国家机密、企业投入低廉的前提下进行产研协同合作研发,。
智能工业设计工程中心已经初步建设形成了以行业内高精度仿真软件和高性能计算机、超算为基础的CAE仿真设计服务平台;以及沉浸式虚拟现实系统平台;并将拟建机电一体化实验平台,用于开展各类机电实验及机电产品开发服务。
平台主要包含以下设备:
1.CAE仿真技术平台
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图形工作站群
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超级计算机
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ANSYS仿真软件
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Pro/E建模及仿真软件等
2.虚拟现实系统
二、研究方向
智能工业设计研究方向的学科面涉及较广。其主要研究方向如下:
1.面向制造业,基于仿真的深度工业设计服务
2.机械产品结构分析和优化
3.流体动力学、电磁场、电子产品热设计等多物理场耦合仿真分析
4.结构噪声分析和控制
5.机-电-液-控制系统联合仿真分析
6.关键工艺仿真和设计
7.传统制造业的改造和提升服务
8.虚拟工厂或生产线设计
9.旧设备、旧生产线的自动化改造和提升
10.工业外形设计
11.新型机电产品开发
三、人才团队
石明全,智能工业设计中心主任、研究员、博士、博士生导师,主要研究方向为:智能设计/机械系统仿真及CAD/CAE。 2000年到2003年攻读博士研究生期间作为主研人员参与包含国家“九五”重点国防预研项目等在内的大型仿真设计项目4项,并形成本领域的学术观点和未来研究工作设想。工作后主持及参与包含国家自然基金、博士点基金、省部级基金和国际合作项目在内的各级纵向和产学研项目10余项,绝大多数属于机械系统仿真设计范畴。
韩震峰,助理研究员,2012年获哈尔滨工业大学博士学位,曾经在上海秦瑞机电科技有限公司从事新产品研发工作和北京七星华创电子股份有限公司从事微电子设备相关的机械设计工作。现研究工作:机械电子设备的研发。
邹劲松,工程师。1995年沈阳工业学院本科毕业,5年企业研发、12年CAX技术服务经验。研究方向:CAD/CAE。
陈惠,助理研究员。2010年中南大学硕士毕业,研究方向:CAD/CAE。
四、标志性成果
1.某公司茶叶发酵箱自动控制系统开发
该茶叶发酵箱利用茶叶发酵的原理,将绿茶发酵为红茶,此发酵过程需要对发酵箱内的温度和湿度进行自动控制,从而满足发酵要求。该发酵箱的生产完成为该茶叶生产公司新增产值2000万。
2.某公司绝缘子噪音分析
该公司生产的绝缘子产品出口到英国,但由于风洞试验中该绝缘子会产生强大的啸声,不符合当地的环保要求。我们通过CAE分析噪声产生的原因并提出优化方案,按照新设计方案做出的样品在风洞试验中大幅降低了啸声的分贝数,符合当地的环保标准。
3.格里森螺旋锥齿轮设计
以平面对数螺旋线运动过程中与基锥接触的所有接触点为始点,利用坐标变换和球面渐开线的生成原理建立齿面曲面。利用局部共轭原理和局部综合方法来确定加工误差对对数螺旋锥齿轮接触性能的影响,进而对齿面主动设计并获得工艺对设计参数的影响机制。利用塑性有限元方法模拟冷挤压成形过程,进而优化冷挤压模具的设计(包括冷却系统)。采用高硬度淬火工艺处理模芯,在精雕的基础上采用抛光表面的方式提高模具的精整模具质量。