2018年度“江苏力学科学技术奖”获奖结果公示
根据江苏省力学学会“关于2018年度江苏力学科学技术奖推荐工作的通知”（苏力字[2018]004号）的文件精神，经申报和推荐、专家组评审、奖励委员会审核、讨论、通过，评选结果公示如下（排名不分先后）：
项目名称：风力机结构降本增效关键技术及应用
获奖等级：一等奖
主要完成人：蔡新、郭兴文、陈小海、冯永赵、高强、潘盼、朱杰、张新刚、欧阳湘晋、
徐鹏、朱旭平、施新春、汪亚洲
完成单位：河海大学
项目及成果简介
风力发电是风能利用的主要形式，当前我国风电度电成本居高不下，阻碍了风电产业的健康发展。度电成本主要依赖于风力机风能利用效率和机组结构设计、制造、安装、运维等，因此，风力机结构“降本增效”技术的研究与应用成为解决上述问题的必然途径。本项目瞄准风电产业“降本增效”的重大需求，围绕风力机结构体系，就叶片增效降本、塔架与基础降本、结构抗疲劳设计等开展了系统研究，取得如下创新成果：
1.改进并发展了风力机叶片增效技术。从风力机翼型及叶片气动特性入手，研究翼型转捩控制、叶片静动态失速、叶尖叶根涡脱落、塔影和尾流干扰等关键科学问题，提出了叶片转捩延迟控制技术，设计了叶片高效除冰装置和新概念水平轴风力机，发明了多种新型高效率垂直轴风力机。突破了风力机叶片增效的技术瓶颈。
2.创建了风力机叶片气动与结构一体化优化设计方法。在满足叶片强度、刚度、稳定性及振动性能等前提下，设计出具有更大年发电量、更高风能利用率、更轻质量、更低成本的风力机。攻克了传统风力机气动、结构分开设计不能获得综合性能最优风力机的难题。
3.提出了低成本高可靠性风力机塔架及基础设计新技术。发明了中空夹层管壁带肋复式钢管混凝土塔架和用于支撑风力机组塔筒的设备，提
出了塔架门洞朝向的最佳设置方案，揭示了群桩、单桩、三脚架等不同基础的承载特性及其与整体稳定的关系，研发了适用于海上风机运行的新型浮式基础，设计了风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构及连接方法。显著提高了塔架和基础的安全可靠性，同时降低了成本。
4.提出了风力机结构抗疲劳设计技术。建立了复合材料非线性疲劳损伤累积模型，提出了改善叶片疲劳寿命的铺层优化设计方案，仿生设计了具有龙骨结构的风力机叶片，提出了提高叶片颤振临界速度的技术，研发了多种具有抗疲劳性能的长寿命垂直轴风力机。有效降低了风力机疲劳损伤，可延长使用寿命，同时实现了降本增效。
授权和公告国家专利31项，软件著作权2项，发表论文20余篇(其中SCI、EI收录13篇)，SCI论文被引42次，出版风电国家“十二五”重点图书2部。
成果应用于江苏金风科技有限公司、江苏九鼎天地风能有限公司、南京中人能源科技有限公司系列风力机组，中船重工（重庆）海装风电设备有限公司系列叶片及江苏海力风电设备科技有限公司塔架设计、生产中，相关风力机组风能利用效率明显提升、生产制造成本显著下降。2015年以来，江苏金风新增利润2.97亿元，新增税收1.18亿元，降低成本1.29亿元；九鼎天地风能新增利润876万元，新增税收669万元，降低成本665万元；南京中人新增利润2672万元，新增税收193.8万元，降低成本301万元。
项目名称：极端热噪环境复杂结构动力学分析方法
获奖等级：一等奖
主要完成人：费庆国、姜东、张大海、张培伟、何顶顶、李彦斌、吴邵庆、董萼良、韩晓林
完成单位：东南大学
项目及成果简介：
近空间飞行器的发展涉及国家安全与和平利用空间，蕴含着极具牵引力的重大基础科学问题。各主要航空航天强国都在全力发展30~70公里中层近空间空天飞行器，此类飞行器的飞行速度大于5马赫，在气动力作用下，飞行器将面临高温、高强噪声等力学环境，气动热使得飞行器大面积机身温度可达800~1000℃，前缘温度甚至高达1600℃，气动噪声激励的频率范围可达10∼10000Hz，声压级可达168dB。因此，迫切需要发展极端热噪环境复杂结构动力学分析方法。
在国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才支持计划等资助下，本项目从耐高温复合材料参数识别方法、极端高温环境复杂连接结构动力学模型修正方法、宽频高强噪声激励下结构动响应分析方法和极端高温环境复杂结构全频动响应分析方法以及重大工程应用等方面开展了深入系统研究。主要成果如下：
1.针对耐高温复合材料性能温度相关性高、离散性大等问题，提出了基于测算融合的复合材料参数预测方法；提出了考虑温度相关性的复合材料参数识别方法；提出了考虑不确定性的复合材料参数识别方法。
2.针对极端高温环境复杂结构的典型连接表征与热效应表征等问题，提出了典型连接建模方法；提出了预紧力作用下典型连接结合面刚度的识别方法；提出了基于动特性/动响应的不确定性摄动和区间模型修正方法；提出了基于非线性正则模态分析的热结构模型修正方法。
3.针对宽频高强噪声激励下复杂结构全频段响应预示问题，提出了考虑载荷非平稳特性的低频动响应分析方法；提出了基于模态能量法的中频动响应分析方法；提出了基于统计能量参数预测的复合材料结构高频响应预示方法。
4.针对极端高温环境复杂结构全频动响应预示问题，揭示了热效应、声-固耦合效应等对结构动响应的影响规律，提出高温下声-固耦合动响应预示方法；提出了计及热效应的复合材料统计能量动响应分析方法。
基于项目成果申请发明专利50余项，已授权16项。发表SCI论文32篇，EI论文58篇，论文Google Scholar他引共计631篇次，单篇最高他引87次。主要成果应用于国家重大科技专项工程、国家重点型号工程。
中国科学院院士赵淳生教授评价：东南大学突破了空天飞行器设计所面临的关键结构动力学问题，系统地提出了理论分析方法和工程应用技术，为空天飞行器结构从静态设计路线向动态设计路线的跨越发展做出了开创性的工作。相关应用单位评价：工程取得历史性突破离不开东南大学在结构动力学基础研究方面的成果。
公示期为2018年4月28日至5月4日。在公示期内，如对获奖项目有异议，请向江苏省力学学会秘书处反映。联系人为江苏省力学学会邬萱，南京西康路1号，邮编：210098；电话：025－83786951（可以传真）；电子信箱：jslxxh@163.com。公示期后，不再受理。
项目名称：风力机结构降本增效关键技术及应用
获奖等级：一等奖
主要完成人：蔡新、郭兴文、陈小海、冯永赵、高强、潘盼、朱杰、张新刚、欧阳湘晋、
徐鹏、朱旭平、施新春、汪亚洲
完成单位：河海大学
项目及成果简介
风力发电是风能利用的主要形式，当前我国风电度电成本居高不下，阻碍了风电产业的健康发展。度电成本主要依赖于风力机风能利用效率和机组结构设计、制造、安装、运维等，因此，风力机结构“降本增效”技术的研究与应用成为解决上述问题的必然途径。本项目瞄准风电产业“降本增效”的重大需求，围绕风力机结构体系，就叶片增效降本、塔架与基础降本、结构抗疲劳设计等开展了系统研究，取得如下创新成果：
1.改进并发展了风力机叶片增效技术。从风力机翼型及叶片气动特性入手，研究翼型转捩控制、叶片静动态失速、叶尖叶根涡脱落、塔影和尾流干扰等关键科学问题，提出了叶片转捩延迟控制技术，设计了叶片高效除冰装置和新概念水平轴风力机，发明了多种新型高效率垂直轴风力机。突破了风力机叶片增效的技术瓶颈。
2.创建了风力机叶片气动与结构一体化优化设计方法。在满足叶片强度、刚度、稳定性及振动性能等前提下，设计出具有更大年发电量、更高风能利用率、更轻质量、更低成本的风力机。攻克了传统风力机气动、结构分开设计不能获得综合性能最优风力机的难题。
3.提出了低成本高可靠性风力机塔架及基础设计新技术。发明了中空夹层管壁带肋复式钢管混凝土塔架和用于支撑风力机组塔筒的设备，提
出了塔架门洞朝向的最佳设置方案，揭示了群桩、单桩、三脚架等不同基础的承载特性及其与整体稳定的关系，研发了适用于海上风机运行的新型浮式基础，设计了风力机塔架与基座的卡扣式法兰连接结构及连接方法。显著提高了塔架和基础的安全可靠性，同时降低了成本。
4.提出了风力机结构抗疲劳设计技术。建立了复合材料非线性疲劳损伤累积模型，提出了改善叶片疲劳寿命的铺层优化设计方案，仿生设计了具有龙骨结构的风力机叶片，提出了提高叶片颤振临界速度的技术，研发了多种具有抗疲劳性能的长寿命垂直轴风力机。有效降低了风力机疲劳损伤，可延长使用寿命，同时实现了降本增效。
授权和公告国家专利31项，软件著作权2项，发表论文20余篇(其中SCI、EI收录13篇)，SCI论文被引42次，出版风电国家“十二五”重点图书2部。
成果应用于江苏金风科技有限公司、江苏九鼎天地风能有限公司、南京中人能源科技有限公司系列风力机组，中船重工（重庆）海装风电设备有限公司系列叶片及江苏海力风电设备科技有限公司塔架设计、生产中，相关风力机组风能利用效率明显提升、生产制造成本显著下降。2015年以来，江苏金风新增利润2.97亿元，新增税收1.18亿元，降低成本1.29亿元；九鼎天地风能新增利润876万元，新增税收669万元，降低成本665万元；南京中人新增利润2672万元，新增税收193.8万元，降低成本301万元。
项目名称：极端热噪环境复杂结构动力学分析方法
获奖等级：一等奖
主要完成人：费庆国、姜东、张大海、张培伟、何顶顶、李彦斌、吴邵庆、董萼良、韩晓林
完成单位：东南大学
项目及成果简介：
近空间飞行器的发展涉及国家安全与和平利用空间，蕴含着极具牵引力的重大基础科学问题。各主要航空航天强国都在全力发展30~70公里中层近空间空天飞行器，此类飞行器的飞行速度大于5马赫，在气动力作用下，飞行器将面临高温、高强噪声等力学环境，气动热使得飞行器大面积机身温度可达800~1000℃，前缘温度甚至高达1600℃，气动噪声激励的频率范围可达10∼10000Hz，声压级可达168dB。因此，迫切需要发展极端热噪环境复杂结构动力学分析方法。
在国家自然科学基金、教育部新世纪优秀人才支持计划等资助下，本项目从耐高温复合材料参数识别方法、极端高温环境复杂连接结构动力学模型修正方法、宽频高强噪声激励下结构动响应分析方法和极端高温环境复杂结构全频动响应分析方法以及重大工程应用等方面开展了深入系统研究。主要成果如下：
1.针对耐高温复合材料性能温度相关性高、离散性大等问题，提出了基于测算融合的复合材料参数预测方法；提出了考虑温度相关性的复合材料参数识别方法；提出了考虑不确定性的复合材料参数识别方法。
2.针对极端高温环境复杂结构的典型连接表征与热效应表征等问题，提出了典型连接建模方法；提出了预紧力作用下典型连接结合面刚度的识别方法；提出了基于动特性/动响应的不确定性摄动和区间模型修正方法；提出了基于非线性正则模态分析的热结构模型修正方法。
3.针对宽频高强噪声激励下复杂结构全频段响应预示问题，提出了考虑载荷非平稳特性的低频动响应分析方法；提出了基于模态能量法的中频动响应分析方法；提出了基于统计能量参数预测的复合材料结构高频响应预示方法。
4.针对极端高温环境复杂结构全频动响应预示问题，揭示了热效应、声-固耦合效应等对结构动响应的影响规律，提出高温下声-固耦合动响应预示方法；提出了计及热效应的复合材料统计能量动响应分析方法。
基于项目成果申请发明专利50余项，已授权16项。发表SCI论文32篇，EI论文58篇，论文Google Scholar他引共计631篇次，单篇最高他引87次。主要成果应用于国家重大科技专项工程、国家重点型号工程。
中国科学院院士赵淳生教授评价：东南大学突破了空天飞行器设计所面临的关键结构动力学问题，系统地提出了理论分析方法和工程应用技术，为空天飞行器结构从静态设计路线向动态设计路线的跨越发展做出了开创性的工作。相关应用单位评价：工程取得历史性突破离不开东南大学在结构动力学基础研究方面的成果。
公示期为2018年4月28日至5月4日。在公示期内，如对获奖项目有异议，请向江苏省力学学会秘书处反映。联系人为江苏省力学学会邬萱，南京西康路1号，邮编：210098；电话：025－83786951（可以传真）；电子信箱：jslxxh@163.com。公示期后，不再受理。
江苏省力学学会
2018年4月28日
2018年4月28日
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(作者：邬萱 )