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軸系部件拆裝與分析實(shí)驗(yàn)是針對(duì)軸系結(jié)構(gòu)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分組進(jìn)行，每組2人，課內(nèi)4學(xué)時(shí)。為使學(xué)生了解并掌握更多不同類型的軸系結(jié)構(gòu)形式，實(shí)驗(yàn)中為學(xué)生提供12種不同結(jié)構(gòu)形式的方案，配有相關(guān)零部件實(shí)驗(yàn)箱。學(xué)生自行選擇方案，按所選方案自行組裝，然后畫(huà)出軸系部件結(jié)構(gòu)草圖并進(jìn)行測(cè)繪。每個(gè)環(huán)節(jié)指導(dǎo)教師逐一進(jìn)行檢查，實(shí)驗(yàn)課結(jié)束前指導(dǎo)教師在草圖上簽字。課后按要求做實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并畫(huà)正規(guī)軸系部件結(jié)構(gòu)圖一張。該實(shí)驗(yàn)為學(xué)生完成軸系部件設(shè)計(jì)大作業(yè)和課程設(shè)計(jì)奠定了良好基礎(chǔ)。該實(shí)驗(yàn)裝置2009年獲黑龍江省教學(xué)成果二等獎(jiǎng)。

系統(tǒng)研究了換熱器襯環(huán)、高壓組合電器殼體等管件高性能柔性制造工藝原理及工裝夾具裝置；發(fā)展了裝夾板式換熱器壓板后成形無(wú)縫金屬襯環(huán)的工藝方法，以及同時(shí)成形裝夾板式換熱器壓板后同時(shí)塑性成形兩端法蘭的柔性整體成形制造方法；構(gòu)建了高壓組合電器殼體支管及法蘭一體化塑性成形工藝方法，以及工藝路徑及工具頭結(jié)構(gòu)的優(yōu)化確定方法。 

2019年上海市技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng) 燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長(zhǎng)壽命運(yùn)行、低成本制造”是長(zhǎng)期制約燃料電池汽車規(guī)模化推廣的國(guó)際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現(xiàn)有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學(xué)來(lái)新民教授團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年研發(fā)，與上汽集團(tuán)、新源動(dòng)力、上海治臻等企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設(shè)計(jì)與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發(fā)明如下： 1、提出了“島群-流道”復(fù)合的大規(guī)模并聯(lián)流場(chǎng)均勻分流原理，解決了現(xiàn)有叉分流道分流的過(guò)約束問(wèn)題，創(chuàng)建了錯(cuò)層密封的沖壓?jiǎn)螛O板背對(duì)背焊合方法，發(fā)明了薄型金屬雙極板“兩板三場(chǎng)”新構(gòu)型。 2、揭示了大面積超薄板細(xì)密流道的成形回彈及焊接變形規(guī)律，建立了細(xì)密流場(chǎng)成形及焊接的殘余應(yīng)力分析模型，發(fā)明了極板多步成形誤差補(bǔ)償與激光焊接變形抑制技術(shù)。 3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導(dǎo)電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長(zhǎng)機(jī)制；提出了非晶碳沉積過(guò)程伴生石墨微晶生長(zhǎng)的控制方法，發(fā)明了非晶-微晶復(fù)合涂層及其磁控濺射制備技術(shù)。 4、發(fā)明了耐蝕導(dǎo)電復(fù)合涂層的多腔連續(xù)磁控濺射等工藝裝備，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔濺射的金屬雙極板生產(chǎn)裝備系統(tǒng)，創(chuàng)建了我國(guó)首條金屬雙極板批量化生產(chǎn)線。 本項(xiàng)目獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利37項(xiàng)，申請(qǐng)PCT專利5項(xiàng)，牽頭和參與制訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)，發(fā)表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數(shù)第一)。開(kāi)發(fā)的金屬極板在國(guó)內(nèi)率先通過(guò)5000小時(shí)車載工況壽命考核，在國(guó)內(nèi)金屬極板市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位；成果應(yīng)用于我國(guó)首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個(gè)上汽P390型115kW車用全功率電堆開(kāi)發(fā)，為上汽、東風(fēng)、長(zhǎng)城等國(guó)內(nèi)金屬極板燃料電池汽車開(kāi)發(fā)提供了自主可控的核心技術(shù)。 金屬雙極板 金屬雙極板連續(xù)沖壓成形   金屬雙極板多工位連續(xù)激光焊接 金屬雙極板多腔連續(xù)磁控濺射工藝裝備 金屬雙極板生產(chǎn)

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:2019年上海市技術(shù)發(fā)明特等獎(jiǎng)燃料電池“高功率密度、大功率輸出、長(zhǎng)壽命運(yùn)行、低成本制造”是長(zhǎng)期制約燃料電池汽車規(guī)模化推廣的國(guó)際難題，變革燃料電池核心部件，采用金屬雙極板替代現(xiàn)有石墨雙極板，是破解難題的有效途徑。上海交通大學(xué)來(lái)新民教授團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)十余年研發(fā)，與上汽集團(tuán)、新源動(dòng)力、上海治臻等企業(yè)開(kāi)展產(chǎn)學(xué)研合作，發(fā)明了薄型金屬雙極板設(shè)計(jì)與制造新方法、新工藝和新裝備。主要發(fā)明如下：1、提出了“島群-流道”復(fù)合的大規(guī)模并聯(lián)流場(chǎng)均勻分流原理，解決了現(xiàn)有叉分流道分流的過(guò)約束問(wèn)題，創(chuàng)建了錯(cuò)層密封的沖壓?jiǎn)螛O板背對(duì)背焊合方法，發(fā)明了薄型金屬雙極板“兩板三場(chǎng)”新構(gòu)型。2、揭示了大面積超薄板細(xì)密流道的成形回彈及焊接變形規(guī)律，建立了細(xì)密流場(chǎng)成形及焊接的殘余應(yīng)力分析模型，發(fā)明了極板多步成形誤差補(bǔ)償與激光焊接變形抑制技術(shù)。3、提出了“非晶碳耐蝕-石墨微晶導(dǎo)電”的涂層性能綜合原理，探明了石墨微晶縱向生長(zhǎng)機(jī)制；提出了非晶碳沉積過(guò)程伴生石墨微晶生長(zhǎng)的控制方法，發(fā)明了非晶-微晶復(fù)合涂層及其磁控濺射制備技術(shù)。4、發(fā)明了耐蝕導(dǎo)電復(fù)合涂層的多腔連續(xù)磁控濺射等工藝裝備，研制了融合多步成形-多工位焊接-多腔濺射的金屬雙極板生產(chǎn)裝備系統(tǒng)，創(chuàng)建了我國(guó)首條金屬雙極板批量化生產(chǎn)線。本項(xiàng)目獲授權(quán)中國(guó)發(fā)明專利37項(xiàng)，申請(qǐng)PCT專利5項(xiàng)，牽頭和參與制訂國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)13項(xiàng)，發(fā)表SCI論文91篇(全球雙極板主題論文數(shù)第一)。開(kāi)發(fā)的金屬極板在國(guó)內(nèi)率先通過(guò)5000小時(shí)車載工況壽命考核，在國(guó)內(nèi)金屬極板市場(chǎng)上占主導(dǎo)地位；成果應(yīng)用于我國(guó)首輛金屬極板燃料電池轎車與客車、首個(gè)上汽P390型115kW車用全功率電堆開(kāi)發(fā)，為上汽、東風(fēng)、長(zhǎng)城等國(guó)內(nèi)金屬極板燃料電池汽車開(kāi)發(fā)提供了自主可控的核心技術(shù)。金屬雙極板金屬雙極板連續(xù)沖壓成形 金屬雙極板多工位連續(xù)激光焊接金屬雙極板多腔連續(xù)磁控濺射工藝裝備金屬雙極板生產(chǎn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利 、 其他技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:國(guó)家級(jí)計(jì)劃/專項(xiàng)類別:國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃、上海市科技創(chuàng)新行動(dòng)重大項(xiàng)目等

針對(duì)車用空調(diào)鋁合金葉片需要的硬度和耐磨型的要求，開(kāi)發(fā)了基于Ni-Co-P 三元合金與硬質(zhì)顆粒（Si3N4涂\A1203\Si02等的復(fù)合電鍍或復(fù)合化學(xué)鍍層技術(shù)， 產(chǎn)品性能與日本的表面處理技術(shù)相近，打破了日本對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖，目前該技 術(shù)已在重慶某廠使用。

實(shí)現(xiàn)機(jī)械結(jié)構(gòu)的輕量化，不僅可降低產(chǎn)品成本，而且可減小裝備總裝機(jī)功率，改變驅(qū)動(dòng)形式，提高作業(yè)效率和操作性能，因此結(jié)構(gòu)輕量化技術(shù)已成為我國(guó)機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)創(chuàng)新升級(jí)的關(guān)鍵，是機(jī)械產(chǎn)品向高端化發(fā)展必須突破的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。自 2005 年起，項(xiàng)目組以實(shí)現(xiàn)輕量化機(jī)械結(jié)構(gòu)，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品升級(jí)換代為目標(biāo)，開(kāi)展了機(jī)械結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。在國(guó)家和省部級(jí)多個(gè)項(xiàng)目的支持下，通過(guò)校企深度合作研究，發(fā)明了多項(xiàng)機(jī)械結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)，并在實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化的基礎(chǔ)上，發(fā)明了典型機(jī)械產(chǎn)品關(guān)鍵零部件的多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，最終集

常溫液態(tài)金屬通常是指一大類熔點(diǎn)接近室溫的低熔點(diǎn)金屬。與傳統(tǒng)認(rèn)知中的金屬不同，此類物質(zhì)通常情況下呈液態(tài)，既具有液體良好的流動(dòng)性，又擁有金屬材料優(yōu)異的導(dǎo)電性與導(dǎo)熱性，且易于通過(guò)溫度調(diào)控使其在固液相之間快速切換，即表現(xiàn)出剛?cè)嵯酀?jì)的特點(diǎn)。由于這些因素，液態(tài)金屬在柔性電子、3D打印、芯片冷卻、生物醫(yī)學(xué)以及可變形機(jī)器人等領(lǐng)域得到了日益增長(zhǎng)的應(yīng)用。 然而，常規(guī)的液態(tài)金屬材料自身密度通常很高，這會(huì)給由此制成的器件與裝備平添額外重量，造成相應(yīng)能量消耗，也削弱了使用的靈活性。 為改變上述現(xiàn)狀，劉靜課題組提出了旨在制造輕質(zhì)液態(tài)金屬的基本思想，他們特別以共晶鎵銦合金及中空玻璃微珠為典型代表（圖2），制備出了密度僅為水的一半以至可漂浮于水面的輕量化液態(tài)金屬?gòu)?fù)合材料（圖3）。這種材料除保留了純液態(tài)金屬良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、力學(xué)強(qiáng)度及固液相變特性（圖4）外，還擁有可塑性、可變形性乃至磁性等行為，作者們?yōu)榇嗽O(shè)計(jì)了系列平面及三維應(yīng)用場(chǎng)景，并引入不同封裝方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)材料漂浮行為的調(diào)控，展示了水面電路及水中機(jī)器人的潛在應(yīng)用。 圖2. 典型輕量化液態(tài)金屬?gòu)?fù)合物微觀結(jié)構(gòu)的SEM與EDS圖 圖3. 基于液態(tài)金屬-中空玻璃微珠制成的輕量化復(fù)合材料及對(duì)應(yīng)密度 輕質(zhì)液態(tài)金屬物質(zhì)概念的提出具有基礎(chǔ)科學(xué)意義和普適應(yīng)用價(jià)值，由此開(kāi)啟了一條研制新型液態(tài)金屬功能材料的基本途徑。原則上，結(jié)合各類液態(tài)金屬與對(duì)應(yīng)的輕質(zhì)改性物質(zhì)，可賦予終端材料更多目標(biāo)功能，從而能以一種材料形式同時(shí)將許多尖端材料的功能如電、磁、聲、光、熱、力學(xué)、流體、化學(xué)等集于一體，這是已有材料體系不易具備的，因而在許多場(chǎng)合十分有用，比如作為印刷電子墨水、3D打印材料、可注射金屬骨骼與牙科修復(fù)、血管栓塞及造影劑、水中機(jī)械電子設(shè)備、剛?cè)嵯酀?jì)型可穿戴外骨骼以及可變形柔性機(jī)器人等。 此項(xiàng)研究中，論文第一作者為清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系博士生袁博，通訊作者為清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程系教授劉靜。相應(yīng)研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目及中科院前沿項(xiàng)目的資助。 論文鏈接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.201910709

本技術(shù)主要解決了在雙金屬材料制造過(guò)程中，以粉末燒結(jié)方法在鑄鐵基零件表面燒結(jié)耐磨銅層，同時(shí)解決了結(jié)合力較弱的關(guān)鍵工藝技術(shù)。運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)，可以使燒結(jié)銅層與鑄鐵基體的粘結(jié)強(qiáng)度達(dá)到以鋼背為基的雙金屬材料的結(jié)合力，同時(shí)這一技術(shù)的發(fā)展，使得的鋼背的制造過(guò)程完全可以以鑄鐵件來(lái)取代用低碳鋼，用機(jī)械加工的方法制造出來(lái)的基體，可以節(jié)約大量的材料，屬于節(jié)能型工藝技術(shù)。具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，獲得發(fā)明專利（ZL91109101.7）一項(xiàng)。