一、所属领域
1.所属领域：高端装备
2.应用对象：机械装备及零部件的轻量化设计
二、项目介绍
1.痛点问题
随着机械装备性能提升及质量要求的提高，产品轻量化成为了企业永恒的追求，但由于设计能力的缺乏，特别是机械装备的性能分析及结构优化设计理论的局限性，导致企业中产品轻量化局限在简单的结构尺寸修改上，存在“机理不清晰、改进结果难验证”等问题，验证制约了装备轻量化设计技术的推广及应用。
2.解决方案
依托拓扑优化、尺寸优化等，在设计阶段进行产品的高性能与轻量化协同设计，通过考虑可制造性的轻量化结构设计，实现性能的精确设计、优化结果的可验证、设计制造一致性，为产品轻量化设计提供理论支撑。
3.竞争优势分析
该方案可大大提高企业的装备设计水平，实现设计计算的准确性、优化结果的可追溯和可验证，可实现装备轻量化10%以上。为轨道交通、航天航空、智能工厂、汽摩配、数控机床等领域提供技术服务。
4.技术成熟度及市场应用前景
实验室开发 √样机/样品 中试/放大 √示范应用
应用前景：
随着制造业的升级和智能化转型，越来越多的企业开始关注并采用产品轻量化设计相关的解决方案。在计算机辅助分析（CAE）这一细分领域，2022年全球CAE软件市场规模约为92亿美元，预计到2025年将达到128亿美元，复合增长率为9.2%。2021年中国CAE市场规模为21亿美元，预计2022-2026年国内CAE市场的复合年增长率(CAGR)将达到18.4%。机械装备轻量化设计对提升企业产品竞争力具有广大的应用前景。
5. 知识产权情况
[1] 中国授权发明专利：一种基于4D打印的管道清洁装置可控变形的实现方法，专利授权号：ZL202110116310.X，授权日期：2021.03
[2] 中国授权发明专利：一种基于积分平均温差法的多工况下板翅式换热器通道布局设计方法，专利授权号：ZL201810041244.2，授权日期：2021.02
[3] 中国授权发明专利：一种磁控复合材料的液体分布器，专利授权号：ZL202011504420.5，授权日期：2022.06
[4] 中国授权发明专利：便携式电动采茶机械装置，专利授权号：ZL201910881685.8，授权日期：2023.04
[5] 中国授权发明专利：一种基于先进复合材料性能的异形可抓取储存释放装置，专利授权号：ZL202111479823.3，授权日期：2023.04
[6] 中国授权发明专利：一种基于水凝胶特性的防暴风雨网罩装置, 专利授权号：ZL202210071078.7，授权日期：2023.06
[7] 中国授权发明专利：基于4D打印的可展开天线背架结构的变形调控方法, 专利授权号：ZL202210137707.1，授权日期：2024.04
[8] 中国授权发明专利：一种考虑分布参数不确定性的机械产品结构失效优化方法, 专利授权号：ZL202110425676.5
三、合作需求
√技术开发 √技术转让 √技术许可 √作价入股 引入风投 其他
四、团队介绍
团队长期从事结构优化设计相关的基础及应用研究工作，对相关领域的国际前沿有较准确的把握，较全面掌握了相关理论分析、计算、实验技术，并取得了多项研究进展。承担过国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年基金项目等多项国家级、省部级项目，并作为学术骨干，参与过国家重点研发计划、国家重点基础研究发展计划(973计划)等项目。
团队拥有MV-5A型加工中心、ARSE-II三坐标测量机、热敏分析仪、微机控制电子万能试验机、原位纳米力学测试系统、形状测量仪、数字立式光学仪等相关仪器设备。此外，具备几十台高档微机组成的分布式并行计算支撑平台，已购进PRO/E、ANSYS、COMSOL、ADAMS和NASTRAN等多种国际知名CAD/CAM/CAE支撑软件；还具有大型热压罐、高频疲劳试验机等设备进行结构件的性能分析及验证。研究成果在杭氧股份、华瑞航空、琦星科技等企业进行了落地应用。
五、联系方式
单位：浙江工业大学机械工程学院、浙江工业大学玉环技术转移中心
联系人：彭翔
电话：13588743756
邮箱：pengxiang@zjut.edu.cn
