重大項目指南初稿

1、1附件12“功能形面精確設計與性能保障的科學基礎”重大項目指南高性能復雜機電裝備應用廣泛，在國防和經濟社會發(fā)展中具有不可替代的作用。這類裝備可分為兩種，一是以機械為執(zhí)行機構的機電裝備，如機床、飛機、汽輪機等，它采用電子信息技術來提升傳統(tǒng)機械裝備的控制水平，電服務于機，旨在使得機械執(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指標的機電裝備，如微波天線（反射面、有源相控陣）、導彈天線罩、光學望遠鏡等，在這里，機服務于電，機械結構用

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，裝備設計不僅要面向以機械為執(zhí)行機構的機電裝備，而且還要面向以電性能為主要技術指標的機電裝備，從而實現(xiàn)以機電耦合為主的多學科耦合設計，保障機電裝備綜合性能的精確實現(xiàn)。機械結構不僅是性能的保障因素，也是制約因素。因涉及機械結構、電磁、信息及控制等多學科交叉，其設計歷程經歷了由早期的機電分離，到后來的機電綜合，直至現(xiàn)在的機電耦合的重要轉變。如何從設計、制造、服役的角度保證、

3、改進及提升裝備的電磁光熱等物理性能是該類裝備研發(fā)中存在的關鍵問題，也是當前及未來機械學科發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)。機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彈天線罩形面，以及光學反射面等。其形面形狀、結構及加工裝配精度、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。當前，功能形面分析與設計中存在的技術難點主要為：一是“結構與性能耦合的

4、精確設計”，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聯(lián)機理。（三）制造精度和裝配誤差對性能的影響機理。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計、控制與補償方法。（四）形面可靠性及服役性能保障技術。研究服役環(huán)境對功能形面性能可靠性的作用機制，結合典型工程案例，驗證理論成果的正確性與有效性。三、資助期限5年