学科专业评审组:机械组
项目名称:大型转子叶片低介入在线测振技术及系列化应用
提名等级:一等奖
提名专家意见:
  1. 姓名:严如强
    工作单位:西安交通大学
    技术职称:教授
    学科专业:机械工程
    提名专家意见:我已认真审阅该项目的推荐书及附件材料,确认全部材料真实有效,相关栏目填写规范完整,符合陕西省科学技术进步奖的申报要求。经过核实,该项目在“两机”重大专项、重点研发计划及省部级基金等支持下,形成了系统性、原创性的科研成果,材料所述情况与实际相符。项目紧密围绕转子叶片设计定型与在役运行中的重大需求,开创性提出了“低介入测量—宽速域跟踪—孪生设计诊断”的在线测振技术体系,从根本上突破了欠采样信号处理的理论瓶颈,建立了动态特征实时追踪与数字孪生诊断新模式,研制出自主可控的系列化测试系统,整体技术水平达到国际领先。成果打破了美英长期技术垄断,显著缩短了叶片设计定型周期,提升了服役安全性,对航空发动机、燃气轮机、汽轮机、压缩机等重大装备的设计与运维发挥了关键支撑作用。该项目原创性强、突破性大,成果已在40余种大型装备中应用,取得了显著的经济和社会效益,推动了我国在转子叶片测试与设计领域的跨代发展,符合陕西省科学技术进步奖的授奖条件。我认为该项目整体水平突出,行业价值重大,具有广阔的推广应用前景,特予以推荐。提名该项目为陕西省科学技术进步奖一等奖。
  2. 姓名:曹宏瑞
    工作单位:西安交通大学
    技术职称:教授
    学科专业:机械工程
    提名专家意见:我已仔细阅读并核实该项目的推荐书与附件材料,确认相关内容真实有效,栏目填写符合申报要求。推荐材料内容完整,符合陕西省科学技术进步奖的申报规范。该项目以我国重大装备需求为导向,突破了转子叶片在线测振的核心技术难题,形成了系列自主化测试系统与标准规范,取得了在欠采样理论、宽速域动态跟踪、数字孪生诊断等方面的多项原创性成果,整体水平达到国际领先。成果有效服务于航空发动机、燃气轮机等多类关键装备,取得了非常显著的行业示范效应与经济社会效益,相关技术指标超越国外同类产品。同时,项目依托西安交通大学及省内重点骨干企业,培养和凝聚了我国首个系统化的转子叶片测振研究团队,建立了产学研用协同创新机制,推动了陕西省在装备设计与运维领域的学科建设和人才培养。项目主要完成人学术造诣深厚,治学严谨,长期坚守科研一线,取得的成果充分体现了持续创新和团队引领作用,完全符合陕西省科学技术进步奖的授奖条件,特予以推荐。提名该项目为陕西省科学技术进步奖一等奖。
项目简介:

客观评价:

应用情况和效益:

主要知识产权和标准规范等目录:

主要完成人:
  1. 姓名:杨志勃
    排名:1
    行政职务:副所长
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:项目总体负责人,对创新点1、2、3、4做出了创造性贡献。发明了低介入叶端定时测振技术、宽速域动态特征实时追踪技术、动态数字孪生驱动的转子叶片闭环设计等,并主导了相关系统研制工作及相关应用推进。主持了该发明相关国家自然科学基金面上等项目,作为课题负责人主持了“两机”专项课题、国家重点研发计划课题。授权项目核心发明专利6项【附件1, 2, 25, 26, 28】。
    曾获国家科技奖励情况:1.教育部技术发明一等奖,风电装备变转速监测诊断技术及应用,排3,2015-133; 2.国家技术发明二等奖,风电装备变转速稀疏诊断技术,排5,2018-F-308-2-01-R05; 3.陕西省技术发明一等奖,特征驱动的振动主动控制技术及系列化装备,排5,2020-F-203001-1-R05; 4.国家科技进步二等奖,超大容量风电能量转换系统的高性能服役关键技术及应用,排10,2023-J-217-2-02-R10。
  2. 姓名:乔百杰
    排名:2
    行政职务:教育部重点实验室副主任
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点2、3、4做出了创造性贡献。发明了动态数字孪生驱动的转子叶片闭环设计、宽速域动态特征实时追踪技术,推进了相关系统的研制工作及工程应用。主持了该发明相关国家自然科学基金面上等项目。授权项目核心发明专利7项【附件3, 26, 27, 28】。
    曾获国家科技奖励情况:1.陕西省技术发明一等奖,特征驱动的振动主动控制技术及系列化装备,排4,2020-F-203001-1-R04。
  3. 姓名:吴淑明
    排名:3
    行政职务:无
    技术职称:讲师
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点2、4做出了创造性贡献。发明了宽速域动态特征实时追踪技术,参与了相关系统的研制工作及应用推进。授权项目核心发明专利3项【附件26, 28】
    曾获国家科技奖励情况:无
  4. 姓名:田绍华
    排名:4
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、4做出了重要贡献,参与了低介入叶端定时测振技术、宽速域动态特征追踪技术的发明,参与了相关系统的研制工作。参与了该发明相关“两机”专项。授权项目核心发明专利7项【附件1, 2, 25, 26, 28】。
    曾获国家科技奖励情况:无
  5. 姓名:乔社宁
    排名:5
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点3、4做出了重要贡献。与李兵等人共同开展压缩机设计、测试相关工作研究,参与发明了动态数字孪生转子叶片设计及诊断技术,在“国地中心”等合作框架下与西安交通大学开展深度合作,参与了相关系统的研制工作及应用推进【附件4】。
    曾获国家科技奖励情况:1. 中国氮肥工业协会科学技术一等奖,36万吨/年高效宽工况硝酸四合一机组研发及应用,排8,2020-1-3-G8; 2. 中国机械工业科技进步二等奖,能量回收透平耦合汽电同驱高炉鼓风机组节能技术研发及应用(BCRT),排7,R2306010-07。
  6. 姓名:曹佳辉
    排名:6
    行政职务:无
    技术职称:无
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1、2、4做出了重要贡献。参与发明了低介入叶端定时测振技术、宽速域动态特征实时追踪技术等,推进了相关系统的研制工作及工程应用。授权项目核心发明专利3项【附件1, 2, 25】。
    曾获国家科技奖励情况:无
  7. 姓名:王亚南
    排名:7
    行政职务:无
    技术职称:副教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点3、4做出了实质性贡献。参与发明了动态数字孪生转子叶片设计及测试技术,参与推进了相关系统的研制工作及工程应用。授权项目核心发明专利1项【附件27】。
    曾获国家科技奖励情况:无
  8. 姓名:杨来浩
    排名:8
    行政职务:无
    技术职称:副研究员
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点1、4做出了实质性贡献。参与发明了低介入叶端定时测振技术,参与推进了相关系统的研制工作及工程应用。授权项目核心发明专利1项【附件1】。
    曾获国家科技奖励情况:无
  9. 姓名:周亚锋
    排名:9
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安陕鼓动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点4做出实质性贡献。与李兵等人共同开展了压缩机相关设计及测试研究,在“国地中心”等合作框架下与西安交通大学开展深度合作,参与推进了相关系统的研制工作及工程应用【附件4】。
    曾获国家科技奖励情况:无
  10. 姓名:范毅
    排名:10
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国航发动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点4做出实质性贡献。在多个联合实验室及“国地中心”框架下与西安交通大学团队开展深度合作,共同推进了多次测试任务,参与推进了相关系统的研制工作及工程应用【附件9】。
    曾获国家科技奖励情况:1.中航工业科学技术进步奖三等奖,航空发动机部件结构振动模态测试优化技术研究,排9,2011445J。
  11. 姓名:黄明镜
    排名:11
    行政职务:专业总师
    技术职称:研究员
    工作单位:中国航发四川燃气涡轮研究院
    对本项目技术创造性贡献:对创新点4做出了实质性贡献,深度参与了系统研制及测试工作,推动了系统的工程化应用;是项目任务来源“两机”专项课题5负责人,项目第一完成人杨志勃(“两机”专项课题1负责人)共同完成了本项目相关叶端定时技术的研发与测试,并共同推进了航空发动机叶端定时技术的研究与应用【附件6】。
    曾获国家科技奖励情况:无
  12. 姓名:李兵
    排名:12
    行政职务:国地中心副主任
    技术职称:教授
    工作单位:西安交通大学
    对本项目技术创造性贡献:对创新点3、4做出了实质性贡献。主持了多个与陕鼓动力压缩机设计相关的横向项目,深度开展了与陕鼓动力在压缩机设计测试方面的研究,参与发明了动态数字孪生转子叶片闭环设计、诊断技术。参与推进了相关系统的研制工作及工程应用【附件4】。
    曾获国家科技奖励情况:1. 国家技术发明二等奖,大型回转机械结构裂纹的动态定量诊断技术与应用,排4,2009-F-206-2-03-R04; 2. 国家技术发明二等奖,风电装备变转速稀疏诊断技术,排4,2018-F-308-2-01-R04。
  13. 姓名:潘渤
    排名:13
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点3、4做出了实质性贡献。与乔百杰等人合作,共同参与发明了动态数字孪生转子叶片设计及诊断技术,参与推进了相关系统的研制工作及工程应用。授权项目核心发明专利1项【附件27】。
    曾获国家科技奖励情况:无
  14. 姓名:沈晨
    排名:14
    行政职务:所长
    技术职称:高级工程师
    工作单位:中国航发动力股份有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点4做出实质性贡献。在多个联合实验室及“国地中心”框架下与西安交通大学团队开展深度合作,与杨志勃、乔百杰、范毅共同推进了多次测试任务,参与推进了相关系统的研制工作及工程应用【附件9】。
    曾获国家科技奖励情况:1.中航工业科学技术进步奖一等奖,***发动机首翻寿命和翻修间隔期研究,2014441J-R19。
  15. 姓名:赵博
    排名:15
    行政职务:无
    技术职称:高级工程师
    工作单位:西安热工研究院有限公司
    对本项目技术创造性贡献:对创新点4做出了实质性贡献。与乔百杰等人合作,参与推进了相关系统的研制工作及工程应用【附件16】。
    曾获国家科技奖励情况:1.电力科学技术进步三等奖,超(超)临界汽轮机高压缸轴承支撑协调优化、振动控制及工程应用,排7,2024-J-3-143-G07;
主要完成单位及创新推广贡献:
  1. 单位名称:西安交通大学
    单位贡献:西安交通大学是整个项目的组织与实施单位,全面负责项目的管理、实施与保障。提供项目开发的主要人力资源与物质条件,提供开发场地和试验设备,是项目的诞生地与归属地。项目在“两机”专项等资助下,发明了“低介入测量—宽速域跟踪—孪生设计诊断”三位一体的航空发动机转子叶端定时技术及系统,研发了自主可控的7.74ns低介入叶端定时系统,形成了系列产品,通过中国计量院等8项测试考核。项目作为第一批两机专项代表成果入选首批“简报”,由工信部向航发、燃机全行业下发,入选“十三五”科技成果展内展,取得了显著的经济效益和社会效益。项目在叶端定时欠采样理论与技术上取得原创性突破,经中组部、教育部、型号专班联合聘为重大型号专业副总师,与中国航发624、商发共建航发健康管理UTC、UIC,推动了产学研联合创新与产业进步。

  2. 单位名称:西安陕鼓动力股份有限公司
    单位贡献:西安陕鼓动力股份有限公司自2012年起与西安交通大学开展深度合作,深度装备运行安全保障与智能监控国家地方联合工程研究中心等,签订多个横向合作协议,开展了大量测试。在本项目实施过程中,陕鼓动力作为叶端定时系统的重要落地和应用单位,发挥了核心支撑作用。在项目执行阶段,公司通过与西安交通大学叶端定时科研团队紧密协作,完成了多次轴流压缩机旋转状态下整级转子叶片振动频率的非接触式测量与验证试验,并开展了离心式压缩机的裂纹诊断研究,高效获取了全转速域整级叶片动频等关键数据,建立了基于实测结果的叶片动频分析与设计优化模型,有效推动了项目在工业装备中的实际验证,为低介入测振技术的工程化落地和可靠性评估提供了坚实支撑。

  3. 单位名称:中国航发动力股份有限公司
    单位贡献:中国航发动力股份有限公司与西安交通大学共建了联合实验室等,在其框架下,围绕国家重大需求,持续推动产学研用深度融合,成了长期稳定的技术联盟和协同创新机制。在本项目实施过程中,联合西安交通大学开展某型发动机转子叶片振动非接触式测量研究,针对低转速、强噪声和欠采样工况下的信号处理难题,联合团队攻克了非均匀欠采样信号分析与转速基准信号精确获取的关键技术,实现了整级叶片任意转速下振动频率的有效获取,在公司产品并开展了实质性应用。该研究成果为公司关键型号发动机的叶片掉块排故、叶型优化设计及运行状态评估提供了可靠数据支撑,为重点型号发动机叶片健康监测与排故奠定了重要基础。

  4. 单位名称:中国航发四川燃气涡轮研究院
    单位贡献:中国航发四川燃气涡轮研究院是项目的主要完成单位,在本项目的系统研制及测试应用中发挥了重要作用。提供项目开发的场地和试验设备,是项目的落地单位。我单位作为“两机”专项相关课题承担单位,参与“两机”专项任务的组织实施,在项目多个核心技术方向上长期投入力量,在创新点4相关技术的研究与工程实践中,承担了大量基础性和关键性的工作。单位主要围绕转子叶片叶端定时系统研发与验证工作,开展了系统的方案论证、原理样机研制、算法设计与验证等工作。在本项目研究过程中,对项目创新工作提供了大量的科研保障工作。不仅对科研政策解读、科研报奖等工作开展了具体的指导工作,并对本项目中的系统试验验证提供了试验设备与场所,为项目成果的应用做出了重要贡献。

  5. 单位名称:西安热工研究院有限公司
    单位贡献:西安热工研究院有限公司与西安交通大学围绕火电汽轮机转子叶片监测诊断开展了深度合作,西安交通大学为我院提供了转子叶片故障诊断方法、动应变分析软件等关键技术支持,助力我院在转子叶片监测诊断技术研究方面取得重要进展。我院作为叶端定时科研团队的主要落地单位,为系统验证提供了实验场地和测试条件,有力支撑了项目成果的工程化应用。在本项目实施过程中,我院基于西安交通大学提供的叶端定时核心技术,合作研发了具有自主知识产权的转子叶片状态监测与诊断软硬件系统,攻克了无键相测量、单传感器测量、欠采样信号处理、变转速动频时频监测、多模态应变场重构及寿命预测等一系列核心技术难题,实现了叶端定时软硬件系统的全国产化,依托我院在发电行业的应用优势,项目成果已在大唐西安、中煤大屯、华能丹东、国能龙华白城等24座大型火力发电厂汽轮机机组中实现规模化应用。

完成人合作关系说明: 完成人合作关系说明:1
陕西省科技厅成果处