徐格宁：工程机械关键理论与共性技术展望

第三、保证寿命

工程机械结构强度定寿设计结论。工程机械结构，工作装置多为焊接结构件，由于结构复杂性和载荷随机性以及工况多变性，使得结构受力复杂而瞬变，导致结构失效破坏时有发生，虽然企业在制造环节采取多种措施，但仍没有根本解决。因此，需要开展，第一、基于在线检测、无线传输、同步记录技术的工程机械多维作业载荷谱，路面谱的采集、编制、重现、保真研究，开发测试仪器装备，建立工程机械分类分级（工作级别）载荷谱库。第二、基于典型结构焊接构件疲劳试验，建立不同斜率常数特征疲劳强度数据库。第三、基于应力幅——极限状态法疲劳强度定寿设计理论、概率论的极限状态法非线性设计理论，开展工程机械结构抗疲劳非线性设计，保证结构的设计寿命。这个方法还是比较的粗糙，我们做过研究以后发现差异还是非常的大。

第四、保证安全

工程机械健康状态与剩余寿命评估理论。开展基于结构健康状况在线监测和信号采集传输技术，结构损伤识别、诊断以及定位技术、结构健康状况评估、剩余寿命预测与维护决策技术、结构损伤控制与智能修复技术。截至2014年，我国起重机保有量240万台，工程机械700万台。刚刚也是谈到了这个问题，在起重机行业设计是有寿命要求的。在工程机械行业应该有一个理论，工程机械产品在使用过程当中由于工况的不同和工作级别不同，产品寿命是有很大区别的。进入大修期，有一个名称，比如说汽车是以公里数为主，所以，这个地方要有一套技术进行识别。恶劣工况液压元件与系统物性参数实时精准检测技术。面向工程机械作业状态扩建传感物联网技术，基于传感数据传动件故障数据库自维护技术，典型传动件工作状态检测寿命评估技术，主要传动件破坏机理分析及设计方法研究。变被动修复为主动预防，实现结构件、传动件剩余寿命预测，对于早期损伤提出预警和经济性评估，及时保养维修更换，在保证整机无故障工作前提下降低维修成本，有效防治二次损伤，避免灾难性失效发生。

第五、保持减量

工程机械节能减排综合技术，我国是工程机械生产使用大国，根据英国工程机械咨询有限公司统计与预测，2008年到2012年期间，我国工程机械年平均销售量为32万多台，受宏观调控影响，2012年以来销量大幅度下降，但预计2013年到2017年年平均销售量仍将达到28万台。工程机械是属于典型能耗高，排放大的机械设备，根据日本某挖掘机企业测试，在正常作业相同时间内，20t级挖掘机废气排放量相当于30辆小型汽车排放量。因此，工程机械节能减排对于我国能耗以及炭排放减量有重要的影响。第一，基于动力匹配与控制优化的智能技术。在保证性能前提下，使发动机工作在经济耗油区，通过合理匹配参数和电喷控制，在大负载时输出大驱动力，小负载时输出高速度，充分利用发动机功率，减少功率浪费。通过采集工程机械典型工况数据，进行负载智能识别与预测。第二，基于机电液融合传动方式改善技术。发挥液力、机械、液压、传动无级变速功能和负载自适应功能，融合机械——液压传动与控制技术，开发液压调速、机械变速、分会流控制的液压功率流、机械功率流、控制信息流并联的新型传动方式，通过机械传动实现高传动效率。第三，基于能量回收高效元件，混合动力系统的能量回收技术。

第六、保有智能

工程机械作业环境动态感知与决策关键技术。传统工程机械作业控制主要依靠司机的局部感知信息，而忽略了机械的整体作业含量信息感知与获取，因此迫切需要开展基于多感觉，多传感和工程机械作业环境动态感知和工作装置姿态检测系统的传感网络与状态监测技术。基于高沉浸感的主一从交互介面和多感觉，多传感工程机械作业环境三维感知系统。实现感知工作装置末端作业力与位移的感知，辨识作业对象，作业环境参数，决策合适的作业方式和作业参数。追求绿色化是人类解决自然供需矛盾的被动选择，基于全寿命周期的视角和六个方面的保证，结构件创新技术体系，实施创新驱动战略，提升工程机械品质和效益，支撑绿色减量持续发展。谢谢大家。

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