1、智能支承技术

　　智能支承是具有预测、感知、分析、推理、决策、控制功能支承的总称，它是先进制造技术、控制技术、信息技术和人工智能技术在支承产品上的集成和融合。磁悬浮支承是典型的智能支承，它利用可控电磁力将物体悬浮起来，使物体与基础之间没有机械接触的一类支承，能实现无机械摩擦、无需润滑、速度高，同时其支承刚度和阻尼在线可控可调，是智能机械中的关键技术之一，已成为全球研究的热点。

　　（1）研究目标

　　围绕磁悬浮智能支承系统设计、制造与使用所面临的关键共性问题，研究揭示高速、高精、大范围复杂变载、高温等条件下磁悬浮智能支承系统服役性能形成与演变规律、复杂工况下失效机理等，建立面向预定性能的智能感知和在线监控技术，从而建立高速、高精、大范围复杂变载、高温等条件下高性能磁悬浮智能支承系统设计新原理、新方法，以及磁悬浮智能支承创新研究平台。

　　（2）研究内容

　　①磁悬浮智能支承系统的磁场分布特征描述。广域多维时变条件下磁悬浮智能支承系统磁场分布特征的选取、特征参数的变化规律、特征参数的定量描述、特征参数集与外部环境及应用对象间的对应关系的研究。

　　②磁悬浮智能支承系统状态特征的表达与智能感知。结合其运行时的动力学行为及磁悬浮支承系统的工作特性，提取系统的状态特征并建特征库；针对状态特征，找出磁悬浮智能支承特性对状态特征的影响规律；根据状态特征库及磁悬浮智能支承应用对象建立反演机制，实现对磁悬浮智能支承系统的全面、准确的描述；根据磁悬浮智能支承系统的应用环境及状态特征，确定检测对象及检测方式，实现检测信息的融合与稳定传输、建立智能传感和评估机制，实现磁悬浮支承系统的全方位、实时的服役状态感知。

　　③磁悬浮智能支承系统的失效机理、故障诊断与自重构。磁悬浮智能支承系统失效机理与故障诊断的研究，建立磁悬浮智能支承系统状态的多传感器优化布局与数据分析模型；提出基于多传感器数据融合的系统失效状态特征表达方法；规划磁悬浮智能支承在线故障诊断与残存冗余支承重构策略。实时准确地获取支承系统的失效状态特征，根据失效特征在线重构支承结构而继续提供有效支承。

　　④智能支承典型系统的构建与服役性能试验研究。智能支承设计、制造、服役过程的观察、实验、分析、验证，弄清所发生的力学、物理与材料行为的本质，揭示多场作用下磁悬浮智能支承系统服役性能的创成机理，并在实验中不断完善相关模型和方法，研制高性能磁悬浮智能支承系统样机，最终将理论、方法、技术和原型系统应用于样机。

　　2、润滑控制

　　润滑控制是一种对摩擦界面滑动阻力实行有效控制的科学与技术。随着机械向高速、重载、智能化发展，对摩擦运动副灵敏性、环境适应性及其寿命可控性的要求越来越高，润滑控制已成为高端机械摩擦副的技术瓶颈，因此成为近年来摩擦学研究的热点。其内容涉及：薄膜润滑与控制、自补偿润滑及其功能控制、外激励润滑系统与控制及仿生润滑与控制等研究主题。而润滑自补偿、润滑膜自修复、寿命预测、及工况适应性大都耦合在其上述主题中，成为现代机械的重要学科组成。

　　（1）研究目标

　　通过对极端工况环境下自补偿润滑功能控制、仿生智能润滑理论及技术的研究，构建高温等极端工况环境下的润滑控制理论体系及其实现技术。形成若干高温极端环境下润滑功能控制的关键技术及新型高温智能自润滑材料及产品。解决高端设备中关键摩擦副润滑控制与环境适应性技术问题。

　　（2）研究内容

　　①高温自补偿润滑及其功能控制。高温、高速和高可靠性是现代高端装备的技术特征，而高温自补偿润滑及其功能控制可有效地提高该工况条件下摩擦副的使用寿命及其可靠性。该领域的研究将涉及：

　　▲极端工况环境下摩擦副的摩擦学行为研究；研究在极端工况环境下摩擦副的减摩抗磨机理，探索实现其润滑自补偿方法及其技术途径。

　　▲润滑自补偿材料及其制备技术研究；开展高温自润滑材料设计、制备及其表面减摩涂层技术的研究，探索利用高温工况实现润滑膜转化的自润滑技术及其理论。

　　▲润滑控制方法及其寿命预测理论研究；开展高温润滑控制机理研究，研究润滑膜成膜机理与损耗过程，探索极端工况条件下摩擦副润滑功能控制理论及其寿命预测方法。

　　②仿生智能润滑与控制。智能材料具有感知环境(内环境和外环境)刺激后，能够采用一定的措施进行适度响应；因此，开展基于生物体的自润滑，自洁和磨损自修复特性研究自润滑功能体，可解决高端智能装备摩擦副的环境自适应问题。该领域拟开展的研究主要为：

　　▲生物表面润滑特性及其仿生技术的研究；开展生物移动部位润滑系统特性及其向摩擦表面输送润滑剂方式的研究，为智能结构的复杂运动表面提供润滑技术。

　　▲仿生微循环润滑理论及其实现技术的研究；研究在表面微织构对流体动压润滑的影响，并结合已开展的国家自然科学基金项目，探索生物体表面多尺度表层结构特征的仿生微循环润滑的影响机理和规律，为超高速精密运动副润滑设计与控制提供理论及其技术。

　　▲高温发汗自润滑理论及其实现技术研究；基于人体汗腺式胞结构及其发汗原理，研究仿生胞材料的制备技术及其润滑理论，并结合已开展的国家自然科学基金项目，将高温发汗自补偿润滑技术拓宽到复层技术中，为极端高温工况条件下的高端设备提供润滑功能层及其器件。