科创中国

      长期以来，我国在航空航天、海洋船舶、大科学装置等前沿尖端工程装备领域高精度振动控制技术受国外封锁，基于现有工程材料和采用常规“串联”方式实施的柔性减振装置无法满足新研型号产品的技战术指标，严重制约了我国重大工程关键技术的进一步发展。

      本项目开展刚度阻尼增效高精度控制关键技术及应用研究，提出高刚度高阻尼结构设计方法，突破刚度精确调控和阻尼显著放大的关键技术，研制了以高刚度高阻尼航天器级间适配装置、星上微振动变刚度高阻尼隔振装置、变刚度金属阻尼装置等为代表的多类减隔振装置，填补了国内该领域的技术空白。标志着我国已掌握刚度阻尼增效高精度控制关键技术及其核心知识产权。

性能指标：

1. 利用结构临界状态的非线性特征，基于刚度阻尼增效机理，构建刚度与几何非线性理论模型，形成高刚度高阻尼结构设计方法；

2. 基于临界状态非线性特征与系统承载能力和变形特征的耦合关系，利用高刚度高阻尼结构设计方法，开发一体化粘性阻尼结构，实现高稳定、高可靠、精确可控的系统刚度和阻尼特征；

3. 研制高刚度高阻尼减/隔振装置可保证平台系统阻尼比不小于40%、微振动衰减率达不小于90%和刚度大幅提升。

成果亮点：

1. 具有自主知识产权，研究成果已授权国家发明专利20项，实用新型专利4项，申请3项;

2. 技术先进性：“刚度阻尼增效高精度减振控制关键技术及应用”经中国高科技产业化研究会评价为国际先进（评价号：中高科评字 [2021] 第KJ006号）

      常见工程材料的刚度(弹性模量)和阻尼呈现相反的变化规律,即刚度越大,阻尼越小，利用这些工程材料制备的结构产品也表现出刚度和阻尼变化规律相反的特征。随着飞行器、舰船、高速列车等工程装备不断向轻质、高速、重载等方向发展,复合材料、超轻多孔材料、蜂窝材料兼具轻质、高比强度、高比刚度等优良特性而广泛应用于实际装备中。结构的轻质和高刚度特性导致其环境适应性差,容易引发严重的振动噪声问题,减振降噪需求迫切。近年,随着对结构非线性动力学特性的深入认识和工程应用技术的逐步成熟,研究人员将视野重新调整到以现有工程材料,通过系统优化设计实现其刚度和阻尼性能的同步提升,并提出“高刚度高阻尼结构”(High-Stiffness-High-Damping Structure,HSHD)的概念。本技术可推广应用于航空航天、海洋船舶、大科学装置、石油化工、生物医药、轨道交通和高端家电等高精度高性能装备领域。

刘海平副教授，长期从事结构振动噪声分析与控制的研究工作，在线性、非线性复杂减隔振传递建模与控制、梁板结构的动力学建模与分析、新型减隔振设备的开发及机理研究等方面研究。现任中国力学学会流体控制工程专业委员会委员、中国振动工程学会高级会员、中国力学学会高级会员、《机床与液压（Hydromechatronics Engineering）》（英文专版）青年编委、《International Journal of Hydromechatronics》（ESCI）青年编委，长期从事（空间结构振动噪声分析与控制领域）的研究，先后在JSV、JVC、JVA、振动工程学报、振动与冲击、宇航学报等领域知名刊物发表学术论文50余篇（SCI/EI 30余篇），授权国家发明专利15项。作为课题负责人，主持完成多项国家级及省部级项目。

技术优势：

1. 方法创新：提出高刚度高阻尼结构设计方法。

利用结构临界状态的非线性特征，提出高刚度高阻尼结构设计方法，实现系统刚度精确调控和阻尼显著放大的特性，解决了基于现有工程材料结构刚度与阻尼特性不可兼得的“瓶颈”问题。

2. 技术创新：突破刚度精准调控和阻尼显著放大的核心技术

基于刚度阻尼增效机理，利用结构几何非线性特征，基于临界状态非线性特征与系统承载能力和变形特征的耦合关系及多物理场耦合分析，开发承载方向高刚度、非承载方向位移放大的剪切阻尼元件，实现高稳定、高可靠、精确控制的系统刚度和阻尼特征，突破现有活塞式阻尼技术重量体积偏大以及输出阻尼受限等问题。

3. 先进装置：具备完全自主知识产权的系列高精度减隔振装置

基于基础理论创新和技术创新，面向重大工程需求，研发了多种类具备完全自主知识产权的高精度减隔振装置，已应用于航空航天、海洋船舶、大科学装置等领域，显著提升了型号产品的技战术指标和工作性能。

经济效益分析：

该项技术适用领域广泛，随着国家制造业的转型升级，具备良好的市场前景和推广价值。

合作方式：技术许可、作价入股、合作开发

目前处于何种研发阶段：小批量生产

推广应用情况：已应用于航空航天设备的隔振器

已投入成本：500余万元。

期望技术转移成交价格（大概金额）：不少于2000万元。