项目简介

　　该项目属于制造业领域，主要涉及工程机械数字化仿真关键技术研究。工程机械产品为多系统集成的复杂装备，多系统联合仿真技术成为推动产品研发创新和技术迭代的关键，也是实现中国工程机械整体性能赶超欧美品牌的重要技术支撑。

　　该项目对工程机械的多系统关键仿真技术展开研究，解决了多项技术难题并取得一系列成果，研究成果应用于装载机和挖掘机产品上。项目的主要成果及创新点如下：

　　（1）突破了“人-机-物料”集成的整机仿真技术，实现整机和物料交互反馈的闭环仿真，解决了设计阶段快速预测整机性能、多方案论证、多系统匹配优化、电控系统开发、各子系统仿真设计输入（载荷谱）等难题。

　　（2）提出了工作装置机构、液压系统仿真优化方法，基于整机系统数字工况仿真，解决了子系统的动态优化和性能评估难题。a）自主开发机构参数优化程序，基于遗传和差分进化算法，开发了“考虑结构机构相互影响”的机构优化程序，设计了评价装载机工作装置机构性能的图谱，实现了工作装置开发效率提升和机构性能的全面评估。开发了国内第一台平移举升装载机，铲斗平移性和力学性能全面提升。b）建立液压系统优化能力，首创液压系统消泡技术。结合整机仿真载荷输出和CFD流场仿真方法，提出了液压系统消泡方法，开发了消泡液压油箱，液压系统油温降低5℃以上，解决了液压油箱小型化油温升高难题。

　　（3）提出了结构疲劳与振动疲劳的仿真方法，基于整机统仿真获得的零部件数字工况动态载荷，实现关键零部件疲劳寿命更精准设计。a）建立了集成拓扑优化、基于威布尔分布的寿命评估模型的结构轻量化/耐久性仿真方法，解决了材料、制造、工况等多种随机因素影响下的寿命评估问题，实现轻量化和长寿命合理匹配优化。b）建立了薄板件振动疲劳仿真方法，实现了多工况振动载荷的薄板件寿命评估，解决了无法同时多轴振动加载试验的难题。

　　该项目获授权专利9项（发明6项）、软件著作权3项；获省、市级科技项目支持5项；发表论文10篇（2篇SCI、3篇EI）；发布企业标准21项；近3年累计新增销售收入31.04亿元、利润6.65亿元。该项目推动了我国工程机械数字仿真的全面进步，为工程机械电动化、智能化和无人化的快速发展奠定基础。

　　获奖等级：三等奖

　　完成单位：广西柳工机械股份有限公司