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关于申报2020年度中国仿真学会科学技术奖项目的公示
2020/5/27 9:55:29    新闻来源:中国仿真学会

根据《中国仿真学会科学技术奖评选办法》,中国仿真学会开展2020年度中国仿真学会科学技术奖评选工作,以下为申报2020年度中国仿真学会科学技术奖的相关信息,特进行公示,公示期:2020527日至62日。

在公示期内,任何单位或者个人对申报项目的创新性、先进性、实用性及申报材料的真实性、主要完成人、主要完成单位等持有异议的,可以书面向学会秘书处提出,提出异议的单位或者个人,应当表明真实身份,并提供必要证明文件,凡匿名异议和超出期限的异议不予受理。

学会秘书处联系电话:010-82317098  82310612

 

      特此公示。

 

 中国仿真学会

2020527

2020年度中国仿真学会科学技术奖申报项目公示

1.项目名称:中电工程哈密塔式 50MW 光热发电项目机组 DCS 仿真系统项目

主要完成单位:国核自仪系统工程有限公司、中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司

主要完成人:林桦、仇韬、邬峰、王云伟、钟晓春、叶湘云、韩秋业、裴闪、王黎泽、程俊杰

项目简介:新疆哈密塔式 50MW 光热发电项目被国家能源局确定为国家第一批太阳能热发电示范项目,也是新疆目前唯一的光热发电示范项目,其配套的培训仿真机是国内首批光热电站全范围培训仿真系统。 该仿真机以中电工程哈密塔式 50MW光热发电项目#1 机组作为参考机组,基于 NuSIM 一体化建模仿真平台,通过图形化建模仿真技术,建立了光热电站全厂工艺系统和设备的高精度仿真模型,包括两相流热工水力系统、电气系统、镜场聚光集热系统、熔盐储换热系统。对于塔式光热电站,该仿真机项目在国内尚属首台套应用,通过该项目的实施,实现了塔式光热电站仿真建模工具平台的自主化和国产化, 摆脱了光热电站仿真技术领域对国外技术的依赖。

    该仿真机可实现参考机组各种运行工况的仿真,包括各种启停操作、正常运行和故障运行工况的仿真, 可对运行人员的各种操作 (包括正确操作或误操作)、自动控制和保护动作、 故障发生后的动态影响均能与实际电厂发生的过程相一致。使受训人员的仿真环境在感觉上和视觉上与被仿真机组环境一致, 并能够熟练正确地掌握机组设备在各种条件下的启、 停和正常运行中的监视操作技术及正确判断故障、事故的应变能力,提高对机组运行的综合分析能力。该仿真机可对运行岗位人员、集控运行岗位人员等定期轮训,还可以进行上岗、晋升前实际操作能力、应急能力和分析判断能力的考核。该仿真机在功能上满足机组运行人员取证和机组运行操作竞赛的要求外,还承担着协助开展电厂工程应用相关工作,如电厂控制系统验证测试、设计变更验证、运行规程验证等。

2.项目名称:三代核电高保真仿真试验验证关键技术与应用

主要完成单位:深圳中广核工程设计有限公司、中广核(北京)仿真     技术有限公司

主要完成人:张黎明、范一鹏、裴宜星、林支康、卢超、王春冰、平嘉临、黎知行、孙江、段奇志、张超、谭珂、王芳、卢向晖、毛万朝

项目简介:

1)项目背景

    发展核电是当前保证国家能源安全、改善能源结构、减少环境污染的必经之路。然而,核电安全无小事,核安全是关系国家、地方社会经济平稳运行的重要因素。国际上已发生的前苏联切尔诺贝利核事故以及日本福岛核事故让人谈核色变、给国家政治经济造成了巨大影响,对行业发展造成了重创。同时,核电安全方面的异常、事件也会引起全社会的高度关注甚至恐慌。核电作为一个以万计的大小设备组成的巨复杂系统,核电厂新堆型的设计与建设过程中,在全厂调试启动前缺乏好的的技术方法对设计功能的安全性、正确性与一致性进行系统性地集成测试是行业内的共性难题,采用传统的理论与实验研究往往很难以奏效,而仿真试验与验证给设计者和工程技术人员提供了一套灵活、适用、有效的技术平台和研究环境。

2)技术内容

    本项目结合我国自主研发的大型压水堆核电厂(华龙一号)项目研发和工程建设的迫切需求,完成了核电厂高保真仿真试验与验证关键技术与应用研究,开发了反应堆高精度集成仿真系统,依此完成了仿真环境下的华龙一号首堆功能集成与测试应用,并首次将仿真技术应用于核电厂虚拟调试验证。为核电厂设计与运行安全提供先进的测试装置与方法,解决了行业难题,技术达到国际先进水平。

    主要创新点如下:

1)自主发明了核电厂仿真开发、维护、运行的一体化工具平台,满足核电厂多专业、全工况仿真建模的需求;

2)首次开发了一套反应堆高精度集成仿真系统,并通过在线仿真推演技术,使仿真模型以超实时加速运行对核电系统进行预测、预警,提升电厂运行安全性。

3)行业内首次系统性提出首堆全周期功能测试方法并创新应用。利用创新的测试方法和装置落实了核电厂首堆设计各阶段功能测试与验证,有效地提升设计质量,减少工程隐患。

3)成果产出

    通过本项目研究形成了14项授权专利、4项公开专利以及1SCI3EI论文,项目成果应用于广西防城港核电、阳江核电基地以及中核武汉核电运行公司仿真中心等多个项目,产生直接经济效益保守估计8430万元,间接经济效益估计2亿元,并且该项目通过中国自动化学会成果鉴定。研究成果后续作为华龙一号在英国建设示范核电厂的基础研发与设计平台,为我国核电"走出去"发挥重大作用。

3.项目名称:蒸汽发生器管束流致振动数值模拟仿真分析方法研究及应用

主要完成单位:中广核工程有限公司

主要完成人:吕红、罗亚林、任红兵、周建秋、王德元、何世贤、黄政锋、朱勇、邱桂辉、王云福、涂红兵、张修

项目简介:蒸汽发生器(以下简称SG)是核岛主回路中最重要的设备之一,其工作状态影响着整个核电站的动态特性,对核电站的安全性和经济性有重大影响。据压水堆核电站事故统计显示,在SG破坏的核电站中,有四分之一的核电站其SG破坏的主要原因即是因为传热管的流致振动,造成了巨大的经济损失和负面影响。

    本项目针对SG传热管束在二次侧流体作用下易发生流致振动导致传热管破坏,对SG管束流致振动数值模拟仿真分析方法进行研究,并开发了国内首款涵盖非线性分析功能的SG管束流致振动计算软件(FIVA)。软件涵盖模态分析、流弹不稳定性分析、湍流分析、非线性响应分析、磨损分析和疲劳分析共六个仿真分析模块,通过对传热管实际运行状态的模拟,可以有效预测传热管的流致振动破坏风险和疲劳寿命。

    本项目在实施过程中取得了多项突破和创新:(1)研究SG传热管与支撑结构存在微小间隙时的流致振动现象,自主研发相应的碰撞模型。该碰撞模型的建立解决了传热管与支撑结构间发生非线性碰撞时的碰撞力计算问题;(2)提出蒸汽发生器传热管与支撑结构间存在间隙情况下的流致振动非线性分析方法论,通过模拟SG传热管在运行工况中的振动状态,实现了传热管外部载荷,包括接触力、流体弹力和湍流力的数值求解,为SG传热管在非线性条件下的振动响应计算提供了理论基础和解决方案;(3)建立了传热管寿命预测方法体系。研究采用适当的疲劳寿命理论,实现了传热管的寿命计算和预测。(4)完成国内首款具有自主知识产权的功能全面的SG流致振动专用计算软件的研发,软件涵盖模态分析、流弹不稳定性分析、湍流分析、磨损分析、疲劳分析等功能。该软件是国内首款包含非线性分析的流致振动专用计算软件,通过对传热管实际运行状态的模拟,可以有效预测管道的流致振动破坏风险和疲劳寿命。

    本项目经过中国核能行业协会组织的专家评审,通过核能行业的技术成果鉴定:成果获得1项软件著作权,发表核心期刊论文4篇,其整体技术达到国内领先、国际先进水平,具有较大的经济和社会效益,以及推广应用前景,对形成国内SG自主研发设计能力具有重大意义。本项目获中电联电力科技创新奖一等奖。

    本项目成果已成功应用于华龙一号自主型号蒸汽发生器HL-T67的型号自主研发设计中。蒸汽发生器管束流致振动计算软件FIVA的研发使得我们拥有了具有自主知识产权的软件,推广应用解决了我国在该领域受制于人的局面。项目成果的研发和应用同时为我国华龙一号"走出去"提供强有力的技术支撑和保障。

4.项目名称:核电站三维布置协同设计平台关键技术研究与应用

主要完成单位:中广核工程有限公司

主要完成人:张睿琼、陈卫华、罗亚林、张洁、田立成、周志钢、

单亮、毛峰、林信军、周向阳

项目简介:本项目属于核电仿真工程领域,是信息化技术进步与设计方式革新、工程管理变革的融合应用。随着信息技术的日新月异,三维可视化仿真设计已逐步成为设计行业的主流工作方式。2010年,中广核设计院(以下简称设计院)启动了华龙一号技术自主研发工作,从零开始型号研发,在初步方案基本固化后即开展三维设计,亟需建立全新的三维协同设计平台及其应用体系。本项目通过引进消化吸收再创新的方式,以统一、共享的三维协同设计环境为基础,以规范、协调的多专业设计流程为指引,以示范项目技术状态管理的精细化要求为准则,建立了三维协同设计平台及其应用体系,实现了布置设计全专业覆盖与多单位协同,并满足工程全生命周期应用需求,达到了技术创新与管理提升的双丰收。主要包含以下内容:

1)建立了设计院三维布置协同设计平台的完整架构。以电厂三维设计软件PDMS为中心,打通设计院各专业数据接口进行数据交互,实现布置设计全专业、在线式、实时化协同。同时,建成了覆盖布置设计全专业、多家设计协作单位的异地协同设计平台。

2)构建了层次合理、内容完善的三维设计应用体系。针对三维设计各环节分层提炼出了企业标准-通用程序-项目细则的应用体系,将核电设计质保要求完全融入三维布置设计过程,使得三维设计仿真模型成为可以信赖的设计成品。

3)自主开发了辅助设计、在线提资、模型校审、多专业智能出图、模型质量自动化校验系统等一系列首创性信息化工具,实现了以三维仿真模型为设计数据载体对象的三维模型布置高效设计,提升了设计效率与质量。

4)实现了工程设计和仿真技术的融合与延伸应用。以示范项目的可建造性分析为牵引,依托前端三维仿真模型和后台数据库,开发了一系列深度融合了工程设计技术的信息化工具,并应用于华龙一号示范项目的工程实践。

    本项目成果在华龙一号示范项目设计全面应用,成功助力华龙示范项目关键里程碑的实现,并为后续核电项目起到良好示范作用。同时,主动向行业推广,成功承接了行业标准研究课题《压水堆核电厂核岛三维设计规定》(国能科技[2015]347号文件),并通过了课题验收。

5.项目名称:地下空间大规模密集人群应急仿真与协同疏导移动终端软件研发

主要完成单位:山东科技大学、山东理工大学

主要完成人:曾庆田、刘聪、李超、段华、鲁法明、倪维健、周长红、林泽东、张峰、刁秀丽、温彦、陈赓、张小军、包云霞、赵中英

项目简介:本项目以地下空间大规模密集人群应急仿真与协同疏导移动终端软件设计为研究目标,实现了从底层多源数据的收集和融合、核心层的巷道网络拓扑结构的动态演化仿真及大规模人群的协同疏导算法、前端应用层的"中心-终端"移动终端软件平台的实现。具体而言,主要内容包括: (1) 面向地下空间传感器、监控设备、地下空间人员等协同信息反馈机制与融合技术研究;(2) 基于多源信息融合的地下空间网络拓扑结构动态演进模型仿真研究;(3) 应急协同疏导路线动态优化及应急协同疏导路线人员分流技术研究;(4) 基于GIS 的应急协同疏导路线动态优化仿真模型的实现;(5) 基于移动终端的地下空间人员应急协同疏导导航软件演示系统的设计与开发等方面展开深入的研究,并综合运用GIS,业务流程管理,流程挖掘,数据挖掘,算法分析与设计、突发事件应急联动等新兴技术手段,设计并搭建了一套支持煤矿地下空间安全事故应急救援过程中的大规模人群的智能疏导决策支持及可视化监管和面向个体的地下空间复杂环境下的具有信息反馈功能的智能化应急导航软件平台。

    本项目的主要特点是:(1) 提出了大规模人群应急疏导分流算法和最优逃生路径优化算法,实现了地下空间大规模人群应急导航从个体最优到全局最优的目标。(2) 构建了大规模人群疏导及具有协同预警功能的智能移动终端逃生仿真和导航平台,并取得了良好的应用示范作用。(3) 取得了丰富的理论突破,发表了23篇高质量的学术论文(其中SCI收录15篇、EI收录8),授权发明专利6项,申请2项发明专利,获批5项软件著作权,获批物联网行业标准1项。

    本项目开发的系统已在泰山信息科技有限公司、瞳见科技有限公司、淄博亿维计算机科技有限公司等单位得到采用与示范应用。据应用单位反馈和不完全统计,突发事件造成的经济损失和人员伤亡数量减少15%-30%,应急物资到位的平均时间缩短20-25%,大大提高了应急救援效率。应用单位累计新增产值和节支总额超过6000万元。

6.项目名称:基于数字孪生的 5G 网络模拟预测关键技术研发及应用

主要完成单位:中国移动通信集团设计院有限公司、中国移动通信集团广东有限公司

主要完成人:高鹏、周胜、黄海晖、赵培、陆南昌、梁童、刘吉宁、姜书敏、向中秋、吴兴耀、 李丙辉、 李龙千、王云靖、成芝言、 蒲伯巍

项目简介:5G 是支撑经济社会数字化转型的关键新型基础设施, 面向 5G 网络的模拟仿真预测能力是网络建设的重要支撑, 将为 5G 网络建设的提速奠定技术基础。

    无线网络仿真预测类软件,特别是射线跟踪技术,主要掌握在英法等国; 2019年,华为事件后,工信部组织四大运营商专题会议督促加快国产化工具的研应用。

    本项目基于数值计算、三维地理信息系统( GIS)、 计算机视觉( CV)和信号与系统等技术,综合应用软硬件手段,创新提出一揽子 5G 网络模拟预测解决方案,兼实现了 5G 宏站大场景下的软件覆盖模拟和 5G 微站小场景下的设备信号模拟, 提升了 5G 网络站址选择和参数配置的合理性以及网络规划效率。

1) 基于 4G/5G 技术特点, 研发射线跟踪模型( LiShuttle), 将平面覆盖仿真拓展至三维立体预估, 基于开源引擎的三维可视化技术进行结果渲染, 建立了全景式的 5G 覆盖精准仿真分析能力。

2) 覆盖预测模型( DTN) 可基于 Linux 类开源系统部署, 支持虚拟化容器( Docker) 横向扩展, 支持 FTP 文件和 API 接口两种方式, 实现自动触发和流水线式调用, 跨平台部署及横向扩展能力相对领先。

3) 室内覆盖仿真预测工具( AIDP) 提出并实现了一种基于四面体场景剖分的室内三维射线追踪预测算法及一种基于标准化室内图纸自动识别建筑底图墙体的方案, 可半自动完成楼宇结构的三维呈现。

4) 提出并实现一种基于全景图的空间还原与测量方案, 便于将 5G 建设现场中的数据带回后台,特别是可在事后基于全景图片补充测量现场未及开展的需求,提升 5G 网络勘察设计及网络运维效率。

5) 基于可发射基站信号终端架构、时基信号获取与同步技术, 提出并量产了一款基于商用终端芯片的小型化模测测试软硬件系统。

本项目共输出专利 5 项、 软件著作权 4 项、 论文 10 篇、 中国通信标准化协会行业标准 1 项。 其中, 覆盖预测引擎( DTN) 已完成超 4.7 万站点的自动预测;4室内规划仿真模块( AIDP) 发放授权超 1000 套,日活超过 800 人; 全景图像处理模块( CVE) 累计完成 8544 5G 站点的还原勘察;批量生产小型化模测终端

系统 100 套。

7.项目名称:蓝海信息网络仿真体验系统

主要完成单位:中国电子科技集团公司电子科学研究院

主要完成人:吴静、肖双爱、谷雨、房圣超、张青春、高晗、张兴、李春荣、白家鑫、彭澍源、石子烨、焦秀珍、张亮、秦涛、周亚楠

项目简介:蓝海信息网络仿真体验系统(简称:仿真体验系统)是一种集试验、训练、维护、体验、保障等业务支撑能力于一体的海洋电子信息综合仿真系统,已在针对远海发展全球首创的蓝海信息网络示范系统建设中得到了应用。

    项目面向海洋电子信息系统综合仿真应用需求,突破了面向蓝海信息网络的体系仿真设计、装备模型敏捷构建、仿真系统集成和仿真应用体验等关键技术,研制了海洋目标、装备和海洋环境等模型库,以及业务生成、运行控制和系统评估等支撑工具集,集成构建了仿真体验系统,具备与蓝海信息网络示范系统实装进行动态数据交互、装备状态管控的能力,支撑了蓝海信息网络示范系统的集成联试、综合试验和能力体验。

    项目主要技术指标:

1) 仿真规模:仿真实体最大数量不少于2000个。

2) 仿真总线:分布式仿真节点接入最大数量不少于100个;仿真消息最高传输速率不小于每秒20000条。

3) 仿真集成平台:提供业务生成、运行控制、态势显示、采集评估、资源管理等仿真全周期支撑功能;支持模型即插即用和信息关系柔性配置集成;支持基于多种通信中间件的异构系统信息交互,支持在多种网络条件下的虚实系统接入,具备在线LVC仿真能力。

4) 仿真模型:仿真模型涵盖蓝海信息网络示范系统所涉及的天、空、海、岸、潜等装备模型、设备载荷模型、目标模型、环境模型,仿真模型与实装接口一致。

5) 仿真应用体验:支持蓝海信息网络示范系统功能性能和接口测试验证、体系能力试验验证,支持蓝海信息网络体系概貌、规划部署和装备能力等展示。

    项目在体系仿真架构设计、复杂系统模型构建、系统仿真集成等方面取得重大科技进步和技术创新,发表论文9篇、申报专利4项、获得软件著作权7项、编写技术报告75份、开发软件产品247个,形成了系统性的蓝海信息网络仿真体验能力,促进了海洋网络信息体系设计与集成能力的提高,对网络信息体系演进发展及电子信息系统装备研制具有重要的价值。

    项目研究成果已成功支撑了蓝海信息网络示范系统研制、建设和运维等过程,并在我军装备发展部某推演训练系统论证建设、国防科工局某信息网络总体技术研究项目以及装备发展部、海军多个预研课题研究中得到了广泛应用,产生了显著的军事、经济和社会效益,具有广泛的应用推广前景。

8.项目名称:大数据挖掘与应急管理计算实验

主要完成单位:国防科技大学、复旦大学、上海大学

主要完成人:陈彬、吕欣、戴伟辉、徐珂、杨妹、马亮、何华、骆祥峰、谭索怡、欧朝敏、艾川、朱正秋、陈超、王一多、陈斐然

项目简介:"大数据挖掘与应急管理计算实验"依托基金委优秀青年科学基金项目"大数据挖掘与应急管理"和基金项目"面向社会性突发事件的多范式应急管理网络化建模方法研究",分别于2014年、2015立项,2018年完成项目结题。项目围绕突发事件应急管理,基于大数据和计算实验,开展大数据挖掘和多范式网络化建模方法研究,形成了从大数据挖掘和模型构建到平台实验,从真实世界到虚拟人工系统的迭代回路;开发了移动大数据与网络大数据统计推断与挖掘方法,在人类行为分析、社交网络挖掘、复杂人机系统建模与优化等研究方向上提出了一系列具有重要理论和应用价值的核心关键技术;在多范式应急管理建模方法、基于复杂网络的社会关系网络化建模方法、应急管理系统高性能应用案例等研究方向上为突发事件应急管理问题研究提供了分析、预测、决策和验证等能力;开展了包括孟加拉气候灾害Mahasen影响分析、尼泊尔地震灾害应急救援、尼泊尔洪水灾害评估、中国登革热爆发机理分析、全球埃及伊蚊与白纹伊蚊传播与扩散分析、新冠肺炎疫情防控等的案例研究,研发了应急管理计算实验平台,能够支持公共卫生事件措施实验、化工园区有害气体扩散与溯源、核生化条件下的扩散与人群疏散仿真等。

    项目基于复杂网络理论,结合时空信息对大规模通信网络开展网络结构与行为分析、通信链路预测、信息传播挖掘等研究;围绕移动通信数据、在线网络数据,在自然灾害等突发事件下,研究了在疾病、灾害等领域的管理决策数据模型,提出了将大数据技术方法应用到我国和全球中低收入国家(LMICs)的管理应用中的方法;完成了突发事件和应急管理措施需要的多领域模型的特征分析和形式化方法的构建,提出了面向人工社会的多范式建模方法,完成了面向应急管理的人工社会模型设计与实现;突破了在大数据背景下探索移动数据挖掘的关键技术、面向大规模Agent仿真的计算加速优化技术,为平台的应用奠定了基础。

    项目的研究成果共发表学术论文66篇,其中SCI检索论文40篇,EI检索论文16篇,中文核心期刊12篇。包括《Nature》(一区,影响因子 40.12篇), Nature 子刊《Nature Microbiology》(一区,影响因子 14.21篇)、《Physics Reports》(一区,影响因子为 20.12篇)、《Global Environmental Change》(一区,影响因子为 6.41篇)等顶级刊物,论文的总引用超过1000次。研究多次得到 MIT (2013, 2014)BBC (2014, 2015)Science Daily (2017, 2018, 2019)、联合国人道主义事务协调厅(UNOCHA, 2015)等科研机构、国际媒体、联合国组织的高度评价,具备很强的国际影响力。此外,项目了培养青年长江学者和湖南省杰出青年科学基金获得者1名。培养本科毕业生 8 名,硕士研究生 4 名,博士研究生 4 名。依托项目研究成果支撑,成功申报国家自然科学基金、国家重点研发计划等国家和军队重点专项(总项目额度超过1000万)。

    20201月以来,围绕新冠肺炎(COVID-19)疫情传播风险评估、防控措施评价、疫情发展预测等,承担国家自然科学基金委新型冠状病毒研究专项、四川省应急专项,为科技部、军委科技委、自然科学基金委、四川省委、湖南省委、广东省委、安徽省委、广东省科技厅等提供分析报告和决策建议21份,多份报告得到中共中央办公厅、国务院办公厅等部门采纳,得到多位国家领导人批示。有效地为国家和各省级部门科学抗疫提供了决策支持。此外,项目组关于疫情防控的工作被新华社、科技日报、解放军报、文汇报、湖南卫视、湖南经视、湖南教育电视台等媒体报道十余次,为公众提供疫情防控咨询服务,产生了非常大的社会影响力。

9.项目名称:成都市交通模型体系构建

主要完成单位:深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司、成都市规划设计研究院

主要完成人:周子益、王波、刘恒、李星、赵顺、丘建栋、崔晓天、乔俊杰、罗钧韶、周洋、楚倡、陈瑞熙、汤俊青、何磊、邓远冬

项目简介:交通仿真是城市交通决策的重要支撑,广泛支撑了城市交通规划、建设、管理、服务等全链条。在区域间协同发展、核心区品质提升与互联网大数据迅猛发展的新形势下,针对仿真系统数据获取成本高难度大、评估广度与深度不足、仿真结果对精细化交通规划管理支撑不足等难题,本项目以技术研发与成果应用为重点,旨在建立一套数据采集分析框架+多层次交通模型仿真系统,开展不同维度的复杂交通评估分析,为交通决策提供支撑。实现从评估数据采集、范围视角、技术方法、结果应用等方面创新、升级城市交通仿真评估体系,建立模型数据采集框架标准、多层次一体化模型仿真系统、支撑多维度应用场景的模型应用系统。

    本项目具体如下特点:(1)克服传统调查数据采集成本高、难度大、精度不可控的难题,创新性提出面向仿真构建的"大数据+人工调查"数据采集体系,建成涵盖数据采集-管理-校核-应用全流程的技术平台。(2)针对不同空间维度、应用场景需求,成功建成灵活、可拓展的仿真系统框架、易协同的多层次仿真系统、标定本地化与精细化的仿真参数。(3)面向多样化应用场景,研发以模型为内核,易用、集成化的决策支撑平台,为城市交通规划、建设、运行管理提供了科学有效的评估流程与方法。

    本项目依托成都市综合交通调查、成都市(简阳市)综合交通调查、成都市交通模型体系构建、成都市宏观交通模型更新维护技术服务项目(2019)等多个项目支撑,建设经费超过2000万元。项目于201711月经过专家评审、委托单位验收结题,工作历时近2年。依托本项目,已产生专利2项、软件著作权5项、发表相关技术论文5篇。项目成果已在政府决策管理、技术单位交通规划设计等方面得到广泛应用,取得良好效果。特别是针对成都轨道近、中、远期线网及站点布局优化、轨道开通客流评估、城市空间布局规划、限行限购政策调整、中心城区拥堵缓解等决策的量化评估中发挥了重要作用,大幅降低政府决策成本、优化了交通规划技术设计流程。

10.项目名称:基于系统工程的民机热设计仿真与验证技术

主要完成单位:上海飞机设计研究院、天津大学、大连理工大学

主要完成人:曹祎、刘毓迪、龙正伟、刘俊杰、胡祥龙、张腾飞、彭全、沈雄、张絮涵、刘华源、孙振华、吴成云、程湛、孙学德、吕静

项目简介:本项目源自我国大型民用客机项目。本项目属于航空航天学科中的飞行器设计与工程领域。

    民用客机被喻为工业"皇冠上的明珠",是一个国家综合国力和国际竞争力的有力体现。近年来,我国大飞机产业方兴未艾,推出的产品要在国际上有竞争力,就必须在飞机舒适性、安全性、经济性等方面赶超国际先进水平。民机热设计是民机系统设计的重要环节,与飞机的舒适性、安全性、经济性密切相关。现代民机电子设备综合集成度飞速提升,飞机内部热源与热功耗都急剧增加;此外,为降低飞机重量、提升燃油经济性,民机机身结构及内饰大面积采用复合材料,而复材高热阻、热敏感性加大了民机热设计的难度。

    本项目形成了科学合理且具有国际创新性的民机热设计工程理论与方法,构建了仿真理论与工程设计的桥梁,将系统工程理论、飞机设计理论、建模仿真理论有机结合,丰富了热仿真设计的基础理论,拓展了系统工程理论应用边界,形成了基于系统工程的民机物理产品设计及仿真"产品"热设计理论及方法体系,为大型复杂民机系统的热设计仿真提供了科学的指导,解决了长期令人诟病的仿真工作与型号设计脱节的"两张皮"问题。本项目的主要工作如下:

1)针对民机物理产品热设计,本项目建立了具有国际先进水平的基于系统工程的民机热设计技术体系,发展了具有原创性的民机热设计工程理论,并获得了中国民航局审定认可,填补了国内空白;

2)基于民机仿真"产品"的热设计,本项目创新性的将系统工程理论应用于热设计仿真模型设计及验证过程,攻克了民机热设计仿真需求定义及确认、基于模型的方案设计、仿真验证及适航符合性说明等关键技术,解决了建模仿真工作与型号研制脱节"两张皮"问题;

3)提出了完整的基于模型与仿真的热设计技术体系及符合性验证技术路线,并支持ARJ21飞机取得适航认证,经过验证的设计体系和技术路线应用到了ARJ21-700飞机热设计优化、C919飞机热设计和适航认证、CR929飞机综合一体化热集成设计。

    本项目将基于系统工程的物理产品热设计过程与仿真模型"产品"的热设计过程有机结合,提升了仿真技术应用于型号设计的理论健全性及实际可操作性,属于民机设计领域重大的工程理论创新及技术突破,实现了我国大型客机热设计的技术飞跃,提高了中国大型客机的研发效率,打破了国外技术封锁和市场垄断,引领行业创新和技术进步。

    截止目前,本项目申请专利15项,发表论文34篇,软件著作权2项。

地址:北京市海淀区学院路37号工程训练中心637室 电话:010-82317098 传真:010-82317098 
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