| 学科专业评审组： | 机械组 | | 项目名称： | 融合土力学特性的挖掘机执行系统关键技术及应用 |
| 提名单位： | 汉中市人民政府 |
| 提名等级： | 二等奖 |
| 提名单位意见： | 液压挖掘机是基建、矿山、应急工程的核心重大装备，我国产销量全球第一，但长期沿用理想均质土壤假设开展铲-土正向分析，与施工现场真实常态挖掘工况严重脱节；挖掘机构设计高度依赖工程师经验试错，缺少可量化的阻力测试、全域性能评价、一体化仿真设计工具，严重制约国产挖掘机装备性能的自主迭代升级。
该成果采用主动侧反向研究策略：①提出阻力矩概念，建立常态挖掘阻力测试计算模型，首次实现常态挖掘阻力的可测、可算；②提出基于工作域的挖掘性能表征方法，攻克单点多姿态挖掘力评价失真难题，构建挖掘机构匹配度量化评价体系；③提出应力特性三维图谱法和铲斗斗形泛函优化方法，构建“性能-机构-结构-液压-土力学”多仿真耦合的一体化优化设计方法，开发了国内首套专用性能评价与优化设计软件工具链。
经院士领衔专家组鉴定，项目整体技术达到国内领先水平。成果及系列软件已在三一重机、广西柳工等国内龙头企业实现常态化应用。三一重机依托该成果开发的SY375、SY485等多款机型成为市场爆款，直接经济效益超10亿元，销售额突破100亿元，支撑其国内销量连续15年冠军，海外收入占比超60%。项目推动挖掘机构设计由经验类比向量化标准设计转型，对提升我国工程机械自主创新能力具有重要意义。
经审查，项目提名材料齐全规范，经完成单位公示，无知识产权纠纷，人员排序无争议，符合陕西省科学技术奖提名条件。提名该项目为陕西省科学技术进步奖二等奖。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权和标准规范等目录： | 
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| 主要完成人： | - 姓名：任志贵
排名：1
行政职务：机械工程学院院长
技术职称：教授
工作单位：陕西理工大学
对本项目技术创造性贡献：采用间接反向策略为挖掘机理研究开辟一条新方法，通过对常态挖掘特性的研究揭示了常态挖掘相关机理建立了能够表征实际挖掘能力的挖掘性能分析方法，提出了铲斗形线的集成表达及斗形优化一般方法，揭示了斗形对铲斗质量和结构应力的影响规律，使铲斗斗形突破铲斗结构的现有限制，为铲斗优化提供了一般方法和理论基础。主持完成国家自然科学基金项目1项、省级科研项目2项，企业委托课题1项，8项代表性成果的主要完成人。
曾获国家科技奖励情况：2025年，陕西高等学校科学技术研究优秀成果，二等奖，反铲液压挖掘机工作装置优化设计关键技术及应用，排名1/8；2025年，中国发明协会发明创业奖项目奖，三等奖，液压挖掘机挖掘性能综合评价优化及关键部件改进提升，排名1/9；2024年，陕西理工大学科学技术研究优秀成果奖，一等奖，反铲液压挖掘机挖掘机理主动侧逆向研究，排名1/6。 - 姓名：庞晓平
排名：2
行政职务：无
技术职称：副教授
工作单位：重庆大学
对本项目技术创造性贡献：参与提出基于挖掘阻力与操作不确定性的挖掘性能分析的新方法和新理论，提出了一种基于凸多面体的挖掘机综合理论挖掘性能分析方法以及工作装置挖掘性能综合评价指标体系。主持完成企业横向联合项目“20吨挖掘机工作装置铰点优化设计与验证”，主持完成成果国家自然基金面上项目1项，6项代表性成果的主要完成人。
曾获国家科技奖励情况：获2025年陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖（排名3/8） - 姓名：吕梁
排名：3
行政职务：所长
技术职称：高级工程师
工作单位：三一重机有限公司
对本项目技术创造性贡献：主导并完成“三一正反铲挖掘机分析软件”项目的联合开发和扩展应用，成功将技术成果应用于三一重机37t-300t级大型挖掘机工作装置执行机构设计开发、优化及性能测试验证，SY375、SY485、SY650、SY900等多款产品在市场上形成爆款产品，1项代表性成果主要完成人。
曾获国家科技奖励情况：2016年度江苏省科学技术奖，二等奖，高性能重载挖掘机关键技术开发与应用 - 姓名：俞松松
排名：4
行政职务：全球研发中心副主任
技术职称：正高级工程师
工作单位：广西柳工机械股份有限公司
对本项目技术创造性贡献：创新成果1、3的主要参与者。具体组织实施液压挖掘机挖掘阻力测试实验，参与构建了不同主挖力臂配比对挖掘性能的影响规律和以主挖力臂系数配比方式定义主挖区的方法，以及理论挖掘力匹配特性研究；负责技术推广应用并实施液压挖掘机机型优化；参与完成了企业委托联合课题“20吨挖掘机工作装置铰点优化设计与验证”，2篇代表性论文的参与者。
曾获国家科技奖励情况：获2025年陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖(排名第4)；获2021年获广西科学技术奖二等奖(排名第5)；获2020年广西科学技术奖二等奖(排名第4)；获2020年广西科学技术奖三等奖(排名第1) - 姓名：王树春
排名：5
行政职务：研发项目经理
技术职称：高级工程师
工作单位：三一重机有限公司
对本项目技术创造性贡献：成功将技术成果应用于三一485、375、900等多款机型的设计当中，这些产品最终成为经过市场检验的爆款产品。参与三一重机某37T级挖掘机优化及性能测试实验，参与多种新机型开发设计。参与完成“三一正反铲挖掘机分析软件”项目。1篇代表性论文的参与者。
曾获国家科技奖励情况： - 姓名：梁永永
排名：6
行政职务：无
技术职称：讲师
工作单位：陕西理工大学
对本项目技术创造性贡献：参与建立挖掘机铲斗参数化模型和优化数学模型，分析了复合挖掘轨迹上不同理论挖掘力的变化规律，同时参与建立铲斗形线的集成表达模型和一种斗形优化一般方法，研究了铲斗形线对铲斗质量和结构应力的影响规律，构建了铲斗优化数学模型。1篇代表性论文的参与者。
曾获国家科技奖励情况：获2025年陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖(排名5/8)；获2024年陕西理工大学科学技术研究优秀成果奖(排名3/6) - 姓名：梁杨
排名：7
行政职务：实验中心主任
技术职称：实验师
工作单位：陕西理工大学
对本项目技术创造性贡献：参与建立了际挖掘过程挖掘阻力测试计算模型，计算常态挖掘阻力和各铰接点载荷并通过瞬态分析方法得到动臂和斗杆的仿真应力，将测量点对应位置的仿真应力与实测应力进行对比分析，验证了挖掘阻力模型的正确性，并参与研究实际挖掘过程中挖掘阻力特性。1篇代表性论文的参与者，参与完成省级科研项目2项。
曾获国家科技奖励情况：获2025年陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖(排名6/8)；获2024年陕西理工大学科学技术研究优秀成果奖(排名4/6) - 姓名：刘菊蓉
排名：8
行政职务：无
技术职称：副教授
工作单位：陕西理工大学
对本项目技术创造性贡献：参与提出基于工作域的挖掘性能表征方法，基于常态理论挖掘力模型进行力图对比与发挥比例及限制因素统计分析，揭示挖掘力及其限制因素区域分布规律，参与提出主挖区界定方法，参与省级科研项目2项，3项代表性成果的主要参与者。
曾获国家科技奖励情况：获2024年陕西理工大学科学技术研究优秀成果奖(排名6/6) - 姓名：孙浩然
排名：9
行政职务：陕西省汉中市汉台区东一环路陕西理工大学
技术职称：无
工作单位：陕西理工大学
对本项目技术创造性贡献：参与基于复合挖掘轨迹和极限挖掘力模型的铲斗结构优化研究，同时参与建立了铲斗形线的集成表达模型，并形成了一种斗形优化一般方法，揭示了铲斗形线对铲斗质量和结构应力的影响规律，为铲斗优化提供了一般方法和理论基础。2项代表性论文的主要参与者，并参与省级科研项目1项，参与授权国家发明专利1项。
曾获国家科技奖励情况：获2025年陕西高等学校科学技术研究优秀成果奖(排名7/8) - 姓名：李天瑜
排名：10
行政职务：无
技术职称：无
工作单位：陕西理工大学
对本项目技术创造性贡献：参与挖掘阻力测试计算，开展不同吨位机型挖掘阻力特性研究；参与研究挖掘阻力及挖掘机构顺势状态线图规律，建立复合挖掘力模型及考虑惯性力的动态挖掘力模型，2篇代表性论文的参与者。
曾获国家科技奖励情况：无
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：陕西理工大学
单位贡献：作为成果的依托完成单位，主要负责成果研究过程中的总体规划设计和组织实施，在相关项目的实施过程中给予全面支持、管理和监督等工作，在人力、物力、财力等方面给予了充分支持和保障，保障项目的良好运行。项目组所在学院也在人员、工作安排、研究条件、实验设备、分析检测、场地等方面给予大力的支持，确保成果研究按规划顺利完成。1项国家自然科学基金青年项目、2项省级项目的承担单位、1项企业委托课题的主要合作承担单位，1项发明专利的权利人，6篇代表论文的第一完成单位。
- 单位名称：重庆大学
单位贡献：本单位是项目的第二完成单位，在本项目研究中，与第一和第三完成单位共同研发了有关正反铲挖掘机分析软件，参与提出基于挖掘阻力与操作不确定性的挖掘性能分析的新方法和新理论，提出了一种基于凸多面体的挖掘机综合理论挖掘性能分析方法以及工作装置挖掘性能综合评价指标体系。主持完成企业横向联合项目“20吨挖掘机工作装置铰点优化设计与验证”，主持完成成果国家自然基金面上项目1项，3项代表性成果第一完成单位，4篇代表性论文的主要合作单位，是创新点1、2、3的主要完成单位之一。
- 单位名称：三一重机有限公司
单位贡献：作为成果的第三参与单位，参与项目的总体规划和组织实施，在项目的实施过程予以全方面支持管理和监督等工作，在人力、物力、财力等方面给予了大力支持，保障项目的顺利运行。项目所在企业在人员、工作安排、研究条件、实验设备、分析检测、场地等方面给予了大力的支持，确保项目按规划顺利完成。将本技术成果成功应用于多款机型的开发，助力创造了485、375、900等多款爆款产品，获得多项行业奖励。1项企业委托课题的实施单位，2篇代表论文的主要合作单位。
- 单位名称：广西柳工机械股份有限公司
单位贡献：作为成果的第四完成单位，本单位参与项目的总体规划，主要负责成果研究的具体组织实施与过程管理，在项目实施全程给予全方位支持、监督与条件保障，并在人力、物力、财力等方面提供大力支撑，确保项目顺利推进。项目所在企业在人员调配、工作安排、研究条件、实验设备、分析检测、场地配套等方面给予系统性支持，双方共同参与完成了企业委托联合课题“20吨挖掘机工作装置铰点优化设计与验证”，也是该课题主要实施单位，并由本单位负责将本技术成果推广应用于20吨机型等多种型号的反铲液压挖掘机性能评价和优化设计，取得了显著的工程实效。本单位是2篇代表性论文的主要完成单位，为创新点1、2、3的工程验证与应用转化作出了实质性贡献。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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