重大項目指南初稿

1、1附件12“功能形面精確設(shè)計與性能保障的科學(xué)基礎(chǔ)”重大項目指南高性能復(fù)雜機(jī)電裝備應(yīng)用廣泛，在國防和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中具有不可替代的作用。這類裝備可分為兩種，一是以機(jī)械為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)電裝備，如機(jī)床、飛機(jī)、汽輪機(jī)等，它采用電子信息技術(shù)來提升傳統(tǒng)機(jī)械裝備的控制水平，電服務(wù)于機(jī)，旨在使得機(jī)械執(zhí)行系統(tǒng)更精密、更高效、更智能；二是以電性能為主要技術(shù)指標(biāo)的機(jī)電裝備，如微波天線（反射面、有源相控陣）、導(dǎo)彈天線罩、光學(xué)望遠(yuǎn)鏡等，在這里，機(jī)服務(wù)于電，機(jī)械結(jié)構(gòu)用

2、于保障裝備性能的實現(xiàn)。隨著現(xiàn)代裝備向高精度、高密度、高頻段方向的發(fā)展，裝備設(shè)計不僅要面向以機(jī)械為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的機(jī)電裝備，而且還要面向以電性能為主要技術(shù)指標(biāo)的機(jī)電裝備，從而實現(xiàn)以機(jī)電耦合為主的多學(xué)科耦合設(shè)計，保障機(jī)電裝備綜合性能的精確實現(xiàn)。機(jī)械結(jié)構(gòu)不僅是性能的保障因素，也是制約因素。因涉及機(jī)械結(jié)構(gòu)、電磁、信息及控制等多學(xué)科交叉，其設(shè)計歷程經(jīng)歷了由早期的機(jī)電分離，到后來的機(jī)電綜合，直至現(xiàn)在的機(jī)電耦合的重要轉(zhuǎn)變。如何從設(shè)計、制造、服役的角度保證、

3、改進(jìn)及提升裝備的電磁光熱等物理性能是該類裝備研發(fā)中存在的關(guān)鍵問題，也是當(dāng)前及未來機(jī)械學(xué)科發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)。機(jī)電裝備普遍存在一類為實現(xiàn)電磁光熱等特定物理性能的復(fù)雜曲面，即功能形面功能形面。如天線的電磁波接收發(fā)射形面，具有微波透射功能的導(dǎo)彈天線罩形面，以及光學(xué)反射面等。其形面形狀、結(jié)構(gòu)及加工裝配精度、服役環(huán)境與裝備性能之間存在多重非線性耦合作用，對裝備最終性能有重要影響。當(dāng)前，功能形面分析與設(shè)計中存在的技術(shù)難點主要為：一是“結(jié)構(gòu)與性能耦合的

4、精確設(shè)計”，表現(xiàn)為多場多因素3研究多源不確定性工況的建模和度量、多場耦合系統(tǒng)不確定性傳播以及功能形面性能穩(wěn)健優(yōu)化，揭示時變不確定工況與功能形面性能的關(guān)聯(lián)機(jī)理。（三）制造精度和裝配誤差對性能的影響機(jī)理。研究加工精度與裝配誤差對功能形面性能的影響規(guī)律，提出功能形面的形性定域定量設(shè)計、控制與補(bǔ)償方法。（四）形面可靠性及服役性能保障技術(shù)。研究服役環(huán)境對功能形面性能可靠性的作用機(jī)制，結(jié)合典型工程案例，驗證理論成果的正確性與有效性。三、資助期限5年