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航空發動機三維虛擬實驗教學系統
適用專業：飛行器制造工程、飛行器環境與生命保障工程、飛行器動力工程、探測制導與控制技術等專業。
航空發動機原理課程是飛行器制造工程、飛行器環境與生命保障工程、飛行器動力工程、探測制導與控制技術等相關專業的一門主干基礎課，其理論性和實踐性都很強，它的實驗教學航空是發動機原理課程教學中的一個重要實踐環節。目前，現實中的航空發動機原理實驗存在以下局限性：
1、工作原理難以理解。由于發動機內部結構看不見，學生對航空發動機整體結構及航空發動機的工作原理理解困難。
2、實驗難以實現航空發動機的一些特性實驗，一些實驗在真實環境中無法開展需要較大的儀器設備，才能滿足學生進行實驗的需求；
3、實驗成本太高，開展航空發動機整機及部件特性實驗的建設和使用成本高，難以對大批量學生進行開放教學，部分實驗的操作過程也比較繁瑣。
4、實驗風險大，航空發動機工作時轉速高，排氣溫度高，學生開展該類型實驗難度大、危險性高，部分實驗設備學生無法透過外殼看到設備運行時內部零件的相互配合情況，如航空發動機組成原理實驗。
隨著招生規模的逐年擴大，教學改革的不斷深入，航空發動機原理實驗的教學任務越來越重，儀器設備臺套數和實驗教師數量相對不足等問題愈加突出。為了以最少的經費投入解決以上問題，并進一步激發學生的學習興趣、增強實驗效果、提高實驗教學質量，我們開發了開放式網上涉及航空發動機原理等虛擬實驗室軟件。實驗采用3D建模動畫人機交互等技術，研發了航空發動機一系列虛擬仿真實驗，解決航空航天類相關課程實驗教學的不足。
使用現有器材模型，系統可開展如下6個常用航空發動機虛擬實驗的訓練：
•航空發動機建模虛擬實驗
•航空發動機燃燒室虛擬實驗
•航空發動機典型試車實驗
•航空發動機的服役環境模擬虛擬仿真實驗
•民航發動機運行監控及性能分析實驗
•航空發動機熱力循環分析及故障診斷虛擬仿真實驗
北京潤尼爾科技股份有限公司
2022-09-09
提高 700MPa 強度級高合金化 7000 系鋁合金抗腐蝕性能的方法
項目簡介 一種提高 700MPa 強度級高合金化 7000 系鋁合金抗腐蝕性能的方法，其特征是它由 預回復（ 250 ℃×24 h+300 ℃×6 h+350 ℃×6 h+400 ℃×6 h ）、 固 溶 （450℃×2h+460℃×2h+470℃×2h 保溫后室溫水淬）、預變形（2%的塑性變形）和時效 （121℃×24h）組成。 產品性能、指標 本發明能在不降低合金強度的情況下，顯著提高合金的抗晶間腐蝕和抗剝落腐蝕性158 能。 合作方式
江蘇大學
2021-04-14
鋁合金半固態成形技術及設備
在國家“863”計劃的支持下，合作研制開發的鋁合金半固態成形技術及設備已經成熟，研制的電磁攪拌制備鋁合金半固態坯料連鑄設備可以制造直徑為50~100mm的鋁合金非枝晶半固態連鑄棒料，研制的感應加熱技術可以將鋁合金非枝晶坯料快速加熱到固液兩相區，半固態坯料溫度差可控制在1~2℃之內，研制的鋁合金半固態成形技術可成形各種鋁合金零件毛坯。目前，該項目已經通過國家“863”計劃組織的專家委員會的驗收。 目前制備鋁合金半固態連鑄坯料的最佳工藝是電磁攪拌方法，該工藝制備的半固態連鑄坯料純凈, 不易卷入氣體, 控制方便, 產量大。鋁合金半固態連鑄坯料的最佳重熔加熱工藝是電磁感應加熱，該工藝加熱速度快、效率高，組織均勻，坯料不易變形。非枝晶鋁合金在半固態成形中不會噴濺，凝固收縮小，毛坯致密，能夠熱處理強化；毛坯不存在宏觀偏析, 性能更均勻；可以實現近終成形，大為減少機加工量，降低生產成本；易于實現機械化或自動化操作，生產效率高；減輕了模具的熱沖擊, 提高了模具的壽命。 目前，鋁合金半固態成形應用主要集中在汽車零件和耐壓閥體零件毛坯，如汽車制動總泵殼、油道、輪轂等，也可以應用于其他要求較高的零件毛坯，如航空、摩托車用鋁合金零件等。
北京科技大學
2021-04-11
鑄造合金熱物性參數綜合評價系統
該成果主要用于測量液態金屬的熱物性參數，包括粘度、表面張力、密度、電導率四個熱物性參數的測量。
哈爾濱理工大學
2021-05-04
超輕鎂鋰合金及其復合材料
鎂鋰合金及其復合材料具有高的比強度和比剛度、優良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產品等領域有著廣闊的應用前景。 本項目研制了鎂鋰基合金及其復合材料的設計技術、熔煉技術、成型工藝和表面處理技術，設計開發了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復合材料，建立了鎂鋰合金及其復合材料全鏈條中試制備平臺，部分產品樣品已經在航空航天、單兵裝備等領域獲得試用。 現已建成材料試制平臺包括超細粉體制備中試線→100kg級鎂鋰合金真空熔煉系統→638T擠壓中試線→微弧氧化+電泳中試線→機械加工→產品檢測等一套輕合金及其復合材料產品試制所需的專用裝備，在鎂鋰基復合材料制備方面形成了專門的制造技術、檢測技術和工藝規范，可以滿足小批量鎂鋰合金及其復合材料制備方面的需求。 鎂鋰合金及其復合材料是世界上最輕的金屬結構材料，具有良好的導熱、導電、延展性，在航空航天、國防軍工等領域有著廣泛的應用。隨著當今世界對結構材料輕量化、減重節能、環保以及可持續發展的要求日益提高，鎂鋰合金在需要輕量化結構材料的交通、電子、醫療產品等領域也展現出廣闊的應用前景。
北京航空航天大學
2021-04-10
深度多級還原冶煉鈦基合金項目
項目涉及的產品是鈦基合金，具體包括鈦鐵合金、鈦鋁合金以及鈦鋁釩合金等，其廣泛用于冶金、國防、軍工、航空、航天以及生物醫學等領域。目前，現有的鈦及鈦合金等鈦材的利用流程仍全是高鈦渣/金紅石-高溫氯化-真空還原-精制-海綿鈦-破碎-真空熔煉-鈦材這一高能耗、高污染的高成本生產工藝。東北大學在國家973、國家自然科學基金以及企業重大科技攻關等項目的聯合資助下，針對現有金屬熱還原法直接制備鈦基合金存在的鈦氧化物還原不徹底等技術難題，發明了基于噴吹金屬蒸氣深度多級還原直接冶煉鈦基合金的新技術，并突破了其噴吹金屬蒸氣深度還原裝備的技術難題，建成了噸級規模的基于噴吹深度多級還原裝備。成功制備出氧含量低于0.6%的低氧高鈦鐵；氧含量低于0.1%，氮含量低于200ppm的鈦鋁合金及鈦鋁釩合金，目前已完成20kg規模的放大試驗，建成了噸級規模的基于噴吹深度多級還原核心裝備，進入產業化和推廣應用階段。核心成果已獲得國家發明專利６項，整體技術及裝備水平世界領先。 項目研究形成了從方法-產品-裝備的原始創新，突破直接熱還原法制備鈦基合金的技術難題，實現了鈦合金的短流程清潔制備，為國家安全建設和社會經濟建設提供了戰略物質保障社會經濟效益顯著。未來5年，我國特種鋼精煉用高鈦鐵合金用量可達30萬噸，若投資建立一條深度多級還原直接冶煉低氧高鈦鐵的生產線，可實現年產量5000噸的規模，其總產值可達2.5億元以上，年均創造效益約5000萬元。建設一條1000噸規模的鈦鋁基鈦合金生產，其總產值可達2億元以上，年均創造效益約5000~8000萬元。因此項目建設將極大地拉動地方經濟。
東北大學
2021-04-11
離心鑄造生產鎂合金大型環件
鎂合金是目前最輕的金屬結構材料，它具有低密度、高比強度、良好的 導電、導熱和鑄造性能等優點，因此在汽車、儀表以及航空航天等領域有著較 為廣闊的應用前景，被稱為21世紀的綠色環保結構材料。然而，鎂及大部分鎂 合金都屬于密排六方結構金屬，常溫下塑性變形能力較差。因此，近幾十年，板、 帶、棒等變形鎂合金產品主要是由普通半連續鑄造鎂合金方坯或板坯經熱加工變 形得到。因此，采用塑性變形方法生產大型鎂合金環件在技術上受到一定的制約。 離心鑄造是將液態金屬澆入旋轉的鑄型里，在離心力作用下充型并凝固 成鑄件的鑄造方法。離心鑄造已經在無縫鋼管、鋁合金輪毅的生產中有較為成 功的應用。本成果提供一種新型的離心鑄造生產鎂合金大型環件的方法，可制 備直徑范圍為1-5米、組織致密、性能優良的大型鎂合金環件，解決了現有鎂 合金大型環件制備工藝的不足，制備出組織致密、抗拉強度好的鎂合金大型環件, 對鎂合金的應用和鎂合金離心鑄造工藝的發展具有重要意義，具有良好的開發前 景并具備較好的預期產業化效益。 本發明可根據目標產品，選用合適型號的離心機、熔煉爐、設計制備相應 模具以開展相應生產，無需高額投資。
重慶大學
2021-04-11
超輕鎂鋰合金及其復合材料
鎂鋰合金及其復合材料具有高的比強度和比剛度、優良的減震性能和電磁屏蔽性能，在航空、航天、武器、單兵裝備、3C產品等領域有著廣闊的應用前景。
本項目研制了鎂鋰基合金及其復合材料的設計技術、熔煉技術、成型工藝和表面處理技術，設計開發了具有超輕（密度約為1.5g/cm3）、高強（抗拉強度200-300MPa）、高模量（70-100GPa）、高穩定性的稀土金屬間化合物增強Mg-Li基復合材料，建立了鎂鋰合金及其復合材料全鏈條中試制備平臺，部分產品樣品已經在航空航天、單兵裝備等領域獲得試用。
北京航空航天大學
2021-05-09
化學鍍鎳鉻磷稀土合金技術
北京科技大學腐蝕與防護中心電化學工程與材料研究室經過多年潛心研究，開發出了新型的化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態合金技術，并獲得了國家發明專利。此研究開發成果為國內外領先水平。 化學鍍合金技術是一種表面強化、表面保護技術。化學鍍不用電能，只需將被鍍物放入化學鍍溶液中經自催化反應即可在被鍍物表面形成非晶態的合金鍍層，而且鍍層厚度分布比電鍍更均勻。化學鍍獲得的是非晶態的合金鍍層，比一般的結晶組織的電鍍層具有更優異的耐腐蝕性能和良好的耐磨蝕性能，也具有極好的裝飾性能。 新型的化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態合金鍍層與以往常規的化學鍍鎳磷非晶態合金鍍層相比，由于加入了稀土、鉻元素，具有更優異的耐腐蝕性能和更良好的耐磨蝕性能，特別是使鍍層硬度能達到電鍍硬鉻鍍層的硬度。 化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態合金的工藝易于操作，與化學鍍鎳磷合金工藝基本一致。 由于化學鍍鎳鉻磷稀土非晶態合金鍍層具有優異的耐腐蝕、耐磨蝕性能及較高的硬度，因此，其應用領域非常廣泛，例如： 計算機硬盤；打印機的轉動軸； 電子設備外殼的電磁屏蔽； 復印機內的各種零部件； 石油、石化及化工企業的換熱器和反應器； 油田采油套管、井下工具； 食品機械； 各種機械零部件； 紡織機械； 印刷機械； 汽車工業中的零部件；
北京科技大學
2021-04-11
鈦鎳60合金及其超滑技術
隨著我國戰略性新興產業（如高速鐵路、大飛機）和高端裝備制造業（如部分高速精密機床）的發展，高端軸承進口增長較快。目前高鐵軸承全部進口，部分高速精密機床軸承還需進口。從長遠看，對我國戰略性新興產業的成長將產生不利影響。鈦鎳合金是一種金屬間化合物，具有優良的耐磨性、耐蝕性。鈦鎳合金TiNi60是一種Ti、Ni質量原子比為40: 60的金屬間化合物，具有低密度、高硬度、優異的耐蝕性以及良好的摩擦學性能且在熱處理前易于加工，可望在高速軸承中得到應用。TiNi60的密度為6.7 g/cc，比普通軸承鋼密度小30%左右，密度小這一特點，可實現軸承的輕量化和高速化。本項目主要是解決現用滾動軸承材料難以滿足高速滾動在高鐵、高速機床等高技術領域應用中高強度、低摩擦、高耐磨性要求的問題，采用高真空感應熔煉技術制備出優異性能的高速滾動軸承材料-鈦鎳60合金，并采用可生物降解潤滑劑的超滑技術對高速球軸承會為耐磨、減摩起到事半功倍的作用，為高端軸承的國產化奠定基礎，為我國裝備制造業的發展貢獻力量。本項目的前期工作，針對球軸承材料TiNi60采用蓖麻油潤滑獲得了超低摩擦系數（最低達到0.004）。該項技術完全由本課題組研發，完全具有自主知識產權，此外該技術具有生產過程環保、能耗小、制造成本低、產品易系列化和原材料無危險性、毒性等突出特點。因此可以肯定該項技術、該類產品的出現為我國軸承市場注入了新鮮的“血液”。可以預見該技術的市場前景是非常廣闊的，其產品的市場競爭優勢也是非常明顯的。
西安交通大學
2021-04-10