附件1：

2025年山西省基础研究计划联合资助项目（太重）项目需求

一、重点项目（8项）

1	、大型装备结构有限元模型降阶分析技术研究（E05）

针对结构件全域结构应力场的监测难题，研究有限元模型降阶分析技术，建立结构有限元模型降阶方法，构建应力场快速预测的数字孪生模型，为大型装备结构件疲劳监测提供技术支撑。考核指标：建立降阶分析处理的有限元模型，节点数≥100万；降阶模型与有限元模型分析结果相比，位移场预测误差≤5%，应力场预测误差≤10%；降阶模型仿真计算更新频率≥1Hz，响应时间≤1s；生成的降阶模型不依赖任何第三方商业软件和商业库进行独立部署。

2、矿山设备预紧件云边协同智能监测技术研究（E05）

针对大型矿山设备关键预紧件存在受力状态复杂、巡检困难、故障频发等问题，通过电阻式传感技术实现非侵入式数据采集，搭建边缘设备状态实时采集分析与符合Profinet无线传输协议的系统，完成多物理量数据的存储、分析和设备故障诊断，开发一套关键预紧件的智能在线监测及早期预警的物联网软硬件平台。考核指标：测量精度小于标准预紧力值的5%；工作温度满足-40℃～100℃；适用螺栓直径大于M20。

3、136吨级增程刚性宽体车多路谱激励与多体动力学联合辨识仿真关键技术研究（E05）

基于多体动力学仿真的整车结构多目标优化、轻量化及整车结构可靠性研究，构建刚性宽体车结构特征参数准确辨识与多路谱激励下的整车动力学仿真模型，通过极端工况下宽体车车架、悬架、货箱、电池箱失效仿真及耐久性研究，提高整车的使用寿命，为136吨级增程刚性宽体车优化设计提供有力技术支撑。考核指标：动力学仿真高应力区域的仿真值与实测值误差≤10%；轻量化后的比功率提升2%以上；多路谱典型工况下整车结构可靠度模型适应性误差≤7%；极端工况下车架、悬架、电池箱等核心部件失效模型适应性误差≤10%。

4	、液压挖掘机无人作业环境感知与液压系统精准控制关键技术研究（E05）

针对液压挖掘机作业对象及障碍物的快速识别难题，研究挖掘机多源信息增强感知方法，探究挖掘机作业对象、障碍物、挖掘点、卸料点等快速识别方法；针对液压系统动态响应差，非线性因素影响轨迹跟踪控制精准性和稳定性不足，研究液压系统高动态控制算法、泵阀协同流量分配调控策略，设计基于负载工况识别的挖掘机轨迹跟踪控制算法。考核指标：液压系统流量分配误差≤5%；平地/修坡作业平整误差≤±10cm；挖掘装车作业各关节轨迹控制角误差控制在额定量程的5%内。

5	、工程起重机功率匹配及回转平稳性技术攻关（E05）

针对工程起重机回转系统操控性、负载适应性、运行平稳性和节能环保要求，研究压力流量复合调控和动态阻尼调节的回转控制系统；针对工程起重机负载变化剧烈，导致发动机转速波动大、易熄火及燃油经济性差等问题，研究基于负载前馈和转速闭环控制策略的发动机液压系统功率匹配方法。考核指标：实现工程起重机回转系统最大压力波动减小30%，最大速度波动减小50%，转速波动率不大于13%，燃油经济性提高10%。

6	、极细珠光体相变动力学机理及片层间距精确控制技术研究（E01）

针对辗钢整体车轮或耐磨衬板类产品实现产品组织精准调控，突破极细珠光体片层间距的工业精准控制技术，建立珠光体相变动力学模型，揭示冷却速率、合金元素对片层间距的调控机理，探索合金元素含量对珠光体相变动力学的调控机制，开发低碳微合金化成分体系，实现片层间距的梯度控制，开发智能调控系统，解决工业生产中冷却均匀性难题。考核指标：开发用于辗钢整体车轮或耐磨衬板的低碳微合金化成分体系及智能调控系统一套，实现珠光体片层间距 80±10nm 精准控制，检测位置深度精确控制在35±1mm。

7	、基于采煤机行走轮啮合磨损机理的齿廓优化设计研究	（	E05）

针对采煤机行走轮使用寿命偏低问题，研究不同齿廓参数对采煤机行走轮啮合特性的影响机制，揭示磨损演化与动力响应的内在规律，研究啮合过程中接触应力场的分布特征，探明点蚀及磨损损伤的形成机理，提高行走轮使用寿命；开发齿廓曲线参数化建模程序，实现齿廓曲线快速建模与坐标输出；研究受损行走轮激光熔覆再制造工艺，实现修复层微观组织与力学性能的协同优化。考核指标：优化后齿根弯曲强度提高10%以上，齿面接触疲劳强度提高10%以上，计算动力学速度波动减小10%；修复后行走轮表面硬度≥55HRC，开发采煤机行走轮参数化设计程序软件1套。

8、起重机箱型结构焊接应力/变形有限元仿真智能建模系统研发（F03）

针对起重装备大构件焊接模拟计算的热源模型建模，材料参数建模，边界条件设置、模型调试、计算结果提取等过程复杂问题，通过研究起重机箱型结构焊接有限元仿真建模方法，分析仿真建模流程和数据组成，开发焊接工艺和仿真数据库，集成数据库管理系统和参数化建模逻辑。考核指标：开发起重机箱型结构焊接有限元仿真智能建模系统，至少包含Q235、Q355、Q690、Q960等材料模型及气保焊、氩弧焊、埋弧焊、激光复合焊接等热源模型，关键区域应力预测误差≤20%，整体变形量误差≤15%，参数化结构建模效率提升≥70%。

二、一般项目（10项）

9、厚壁钛合金激光+等离子弧高效窄间隙焊接技术研究（E01）

针对厚壁钛合金焊接易出现气孔、侧壁未熔等缺陷，焊缝存在组织粗大和不均匀等问题，通过研究钛合金组织性能、焊接变形和应力控制，采用精确控制激光摆动、等离子耦合等热源输入、利用熔池震荡和热丝方式、使用窄间隙双面协同焊接技术，开发钛合金高效复合焊接工艺。考核指标：实现40-60mm厚壁钛合金构件有效焊接，无气孔和未熔合缺陷，TC4焊缝抗拉强度≥880MPa，断后伸长率≥10%，室温冲击性能≥20J，焊后残余应力≤150MPa，工程应用焊接一次合格率≥97%。

10、工程起重机伸缩臂高强钢结构焊接接头安全评定与延寿技术研究（E05）

针对工程起重机伸缩臂高强钢结构焊接接头在复杂工况下长期服役易产生屈服、断裂、疲劳和腐蚀等失效行为，通过研究材料服役性能预测与寿命评估技术，准确预测金属材料在不同环境下的性能变化，研究金属材料的裂纹扩展、疲劳破坏和腐蚀损伤等失效机制，开发结构损伤与材料失效机制分析技术。考核指标：建立3种以上工程起重机高强钢材料的服役性能退化数据库，涵盖缺陷类型、腐蚀速率、疲劳寿命等参数。针对工程起重机高强钢结构焊接接头制定安全评定规范1项，编制焊接接头延寿设计准则和工艺技术方案1套，制定焊接团体标准1项。

11、齿轮箱关键零部件过盈配合形性关联机制研究（E01）

本项目基于齿轮箱中齿轮、行星架、销轴等关键零件配合尺寸，通过模拟仿真、实验验证等方法，建立包含接触应力均匀性、装配精度、残余应力水平、装配后动态特性等多项指标的评价体系，对过盈配合形性协同调控装配工艺进行系统性评价，优化工艺参数和调控策略，提升装配效率，保证齿轮箱可靠性。考核指标：形成不少于3种材质零件在不同装配方式下的形性特性间耦合关系分析报告；形成3种以上典型零部件过盈配合装配工艺参数。

12、鼓形齿插滚加工切削力和切削热机理研究（E01）

针对鼓形齿轮插滚加工中切削力波动大、热变形显著、加工精度不足、刀具寿命短等问题，建立插滚齿轮加工运动学模型并进行模拟仿真，构建插滚齿轮切削力与切削温度预测模型，实时收集切削力和切削热数据，分析理论与实际数据差异，研究切削力和切削热影响因素，提出解决方案并进行验证，建立鼓形齿切削力-热耦合工艺数据库，提供参数优化方案，实现鼓形齿的高精高效制造。考核指标：以3mm模数内齿圈为研究对象，参数优化后切削力波动降低10%，加工效率提升5%，刀具磨损降低3%。

13、高硬可转位齿轮插滚加工刀具设计与切削性能研究（E01）

针对高硬齿轮加工效率低、质量不稳定的问题，研究新型高效高精插滚刀具及工艺方法。建立插滚刀具参数化表征模型，完成典型高硬工件材料与刀具组合的切削力系数标定；开发参数化的插滚刀具构型数据库与切削性能数据库，研究基于机器学习的插滚刀具构型与切削性能间映射关系，提出基于多约束条件的刀具设计智能算法。考核指标：完成4mm模数和6mm模数齿轮加工所用插滚刀具结构的优化设计，实现相同加工条件下，刀具磨损量降低15%，制定齿轮插滚加工工艺指导规范。

14、稀土微合金化对铁路车轮钢相变行为与力学性能关联机理研究（E01）

针对传统车轮钢在复杂服役条件下易出现磨损、裂纹等问题，优化稀土微合金化车轮钢成分，明确稀土与各元素作用规律，揭示稀土对车轮钢组织调控的作用机理，剖析成分-组织-性能的协同提升机制，实现强度、韧性及耐磨性协同提升和微合金化替代。考核指标：确定车轮钢中稀土最佳添加范围，优化后ER9材质车轮断面硬度≥255HB，-20℃冲击平均值≥10J，断裂韧性平均值≥65MPa·m0.5。

15、液压挖掘机噪声控制关键技术研究（F03）

针对液压挖掘机司机室减振降噪需求，研究基于传递路径分析的噪声源识别技术，分析对司机耳旁噪声影响最为显著的路径和部件；研究基于声学仿真的驾驶室结构优化技术，通过驾驶室结构与声腔模态数值分析，进行驾驶室结构优化，制定减振降噪方案，并在6t液压挖掘机上进行试验验证。考核指标：6t液压挖掘机司机耳旁噪声在现有基础上降低2～3dB。

16、比例多路阀流量精准调控理论与方法研究（F03）

针对工程机械用比例多路阀高精度流量控制需求，研究基于多传感器信息检查的流量软测量方法，实现强振动、强干扰、宽温域工况下精准流量监控；基于阀口面积压差解耦的高精度流量控制技术、泵阀流量低压损精准匹配技术，分析整机多执行器系统低压损驱控与精准平稳调控机制；通过构建集成液压挖掘机以及多路阀联合仿真模型、数字样机和新品试制工艺流程，研发高精度电液比例多路阀样机并完成验证。考核指标：研制阀口面积压差独立调控型高精度多模式控制多路阀，实现阀口压降＜1.2 MPa；工作阀口压差在0.5～1.5 MPa范围内可调；多路阀流量控制误差＜4%，分流控制精度＜4%。

17、电动轮式装载机行走系统高能效驱动技术研究（E05）

针对电动轮式装载机行走系统能效低、装机功率大导致电池续航时间短、充放电功率高、电池使用寿命低等问题，研究轮式装载机行走系统能量传递、转换和作用规律，设计液电混驱高能效行走系统，探究行走系统高频次起制动运行特性、负载时变性、蓄能器非线性压力特性与液电双源功率匹配之间的耦合特性，分析液电双源动态协同匹配调控机制，实现装载机行走系统高效可控制动。考核指标：在同机型同工况下，较纯电驱轮式装载机，新型高能效行走系统能耗降低15%以上，峰值功率降低30%以上。

18、捣固机锤杆运动状态非接触式检测技术研究（F03）

研究锤杆的运动状态，综合考虑导向装置、摩擦板以及煤饼等多重因素的影响，精准建立锤杆运动轨迹模型，剖析埋锤现象成因，提升检测准确性，建立适用于复杂工况环境的锤杆运动状态实时检测系统。考核指标：发生故障后报警时间≤3s，检测准确率≥95%，故障误报率≤1%。