一. 省工程技术研究中心简介
　　江苏省机械及工程结构损伤诊断与管理工程技术研究中心，是以江苏大学为依托，以江苏大学土木工程与力学学院现有教学和科研环境为基础组建而成。该省级工程技术中心地处的长三角地带，作为我国的经济发展主要阵地，其工业水平一直作为衡量其综合实力的主要指标，随着现代工业的高速发展和人类生活水平、生产力水平的提高，一系列知名企业为可适应社会的需求和高速发展，对我省工业对机械及工程结构损伤诊断与管理的要求越来越高，同时对机械结构及其零部件无损检测提出更高的要求：要求能更快、更准、更灵敏、更可靠地完成检测任务；要求能实现在线监测和自动化检测。由于无损检测(NDT)技术具有不破坏性，检测灵敏度高等优点，所以在机械工程中其应用日益广泛。
　　经过近几年的努力，工程中心逐渐形成了一系列具有独创性的、特色鲜明的机械及工程结构损伤诊断与管理研究新方向。对于保障常规材料、推进新型机械材料的应用，提高构件的安全性具有重大意义。将为机械结构在复杂环境下的可靠性、完整性和安全性评估奠定坚实的理论基础；对提高我省基础研究的在国内的竞争力、带动新兴学科的建设与发展、培养高级研究人才队伍，发展和推动我们的研究水平和创新能力有着现实意义和必要性。
　　本中心将进一步建成在国内同行中具有较高声誉且特色明显的集学术研究和工程应用于一体的科研、教学和技术开发基地，建立产学研一体的工业研究体系，建立工程研究管理中心，带动工业整体技术水平的提升，并力促江苏省地方机械及工程结构损伤诊断与管理工业工程问题的研究及解决。以此同时，建设一个结构合理、富有创新精神的高水准的学术科研创新团队，为国家培养一批服务于机械及工程结构损伤诊断与管理工程技术研究发展的高层次人才，为江苏乃至全国新兴战略产业发展贡献力量。

工程中心组成机构

工程中心运行图

　　二. 科研队伍
　　本工程中心由从事固体力学、结构工程、材料物理与化学、材料加工、机械制造、测试计量技术与仪器等学科方向研究的人员组成，知识和年龄结构组合合理，具备深入开展本学科理论和应用技术研究的能力。现有固定人员数目为38人，其中博士生导师14人、教授18人、副教授10、讲师7人，工程师3人，74％具有博士学位，45岁以下中青年教师占50％。还有在读硕士研究生60余人，博士研究生13人。

　　三. 研究领域及主要任务
　　（1）机械结构及零部件缺陷、杂质、健康诊断研究
　　a、 新型超声波检测技术研究
　　超声波检测法是一种接触式检测方法，利用超声波在媒质中的传播特性来实现对非声学量的测定。传统的超声技术在无损检测中已有较多的应用并取得了较好的效果。这里主要是在已有超声技术的基础上重点研究电磁超声和激光超声在机械工程中的应用。
　　b、 基于HHT的全波形/非线性声发射损伤监测技术
　　以新兴的非线性非平稳信号处理技术——Hilbert-Huang变换(Hilbert-Huang Transform, 简称HHT)为基础和手段，发展研究基于波形分析的声发射技术。声发射检测是通过探测受力时材料内部发出的应力波判断结构内部损伤程度的一种动态无损检测方法，它能连续地监视机械结构内部缺陷发展的全过程，利用全波形声发射仪采集其在外载荷作用下破坏过程的声发射信号，结合先进的信号处理方法，能应用于多种机械工程结构的健康监测系统中。
　　c、 应力波叠加偏移成像技术
　　应力波叠加偏移成像理论及相关技术已在地震工程中应用极广。偏移成像技术是通过数学手段模拟波的反射传播过程的一种损伤识别算法，实现将波场反推回到零时刻点，经过叠加、偏移、校正后，达到精确成像的目的。受偏移成像技术启发，我们工程中心将通过特定的驱动/传感压电元件产生咨询应力波，进而获得机械结构及零部件缺陷信息的方法，形成独特的基于应力波叠加偏移成像技术的机械结构损伤和缺陷识别理论和技术。
　　d、超声相控阵驱动/传感器件及其检测技术
　　跟踪国际前沿研究热点，创造性地提出了基于正交异性压电纤维复合材料（简称OPFC）元件的超声相控阵检测技术，这是一种先进的超声检测技术，并且成功地研制了基于FPGA的32通道精确延时控制驱动与接收装置，它是用若干OPFC阵元组成阵列换能器，实现超声波声束的相控阵发射与接收，采用延迟程序控制声束聚焦和扫描，可以在不移动或少移动换能器的情况下对机械结构及其零部件的损伤进行快速扫查，具有对结构和材料的损伤检测速度快，精度高的优点。本工程中心将自行研制的具有压电正交异性性质的复合材料技术应用于超声相控阵检测技术中相应的控制发射和接收装置设计和研制，与传统的超声检测系统相比，不仅提高了损伤检测系统的灵敏度和探测精度，驱动电压降低，降低系统的成本，而且可以实现等强度聚焦和偏转，可以接收特定方向的机械结构损伤信号，减少侧面干扰信号的影响，提高了系统中超声波声束的聚焦性能和偏转灵敏度，提高成像分辨率。
　　（2）基于LMS系统的机械结构动力学分析与实验研究
　　结构动力学分析与试验研究是机械制造，包括：航空航天、汽车、造船，能源动力等，和结构工程，包括：高层建筑、桥梁、大坝等所必需的现代工程设计制造的重要方法和手段。
　　LMS系统是综合分析设计平台。主要功能是：
　　a、计算机辅助建模（CAM）：包括以CATIA为基本开发平台，并结合有限元的分析方法如NASTRAN、ANSYS、ABQUS等分析元件。
　　b、计算机试验辅助建模（CAT）：用于多种试验任务，能有效地执行各种结构、模态、工况模态和环境试验以及工程设备的故障诊断等任务。它有着精确的测量采集和灵活的数据后处理功能；以及计算分析与试验相紧密集成的CTAM（＝CAM＋CAT）混合建模和分析能力。
　　c、多体动力学仿真（DADS）：LMS Motion产品界面逼真、求解快、稳定性好，高频精度非常优秀，柔体仿真集成度高，可直接进行系统级振动分析和疲劳分析。
　　d、声学试验和计算分析软件：SYSNOISE是噪音振动试验与分析设计软件。
　　系统的通用性和高可靠性以及先进的性能得到了工程、企业界的认可。许多机械企业的测试试验室，包括几乎所有的汽车厂商都采用LMS解决方案来处理复杂的声振问题。另外振动数据采集和高端噪声等方面也已成为工业标准和成功的市场领先者 。LMS分析系统是全球工程科技前沿的研究中心，是全球500强汽车、航天及其它高科技领域企业和研究机构的重要合作伙伴，它不仅将各学科和工程领域最领先、最具竞争力的科技成果应用于自身的产品，而且也为CAD、CAE等领域的先进产品提供了交互应用的一个系统级的综合大平台，又有世界相当领先实验系统的支撑，具备多学科工程能力，为结构动力学分析与试验研究提供了交互应用的一个系统级的综合大平台。
　　（3）机械材料及其零部件在复杂应力状态、极限环境下的静动态性能研究
　　该省级工程技术研究中心拥有4台电子万能试验机，试验负荷范围从1N到100KN，能够对金属、塑料、橡胶、复合材料等进行丝材、织物、标准试样、机械零部件开展静态、准静态高精度力学性能测试。工程中心拥有具有世界领先技术水平的MTS809拉扭组合材料试验系统，是高度集成化、自动化、试验功用广泛、测试结果精确可靠的复合载荷材料试验系统。可对任何材料及零部件开展广泛的静态、动态力学性能测试。我们将对这些先进设备的实验技术进行全面开发和综合应用，将以往对材料性能的常规试验检测推进到对机械零部件静动态强度的前沿性实验研究：从各向同性材料到各向异性材料开展本构关系、强度理论的实验研究；从常温环境到高温、低温极限环境、从简单应力状态到复杂应力状态、从材料的标准试样到非标准试样乃至零部件原型对其断裂疲劳力学性能（如：KIC、JIC、COD、J-R曲线、韧脆转换曲线、裂纹扩展速率等）开展实验研究；对试件及零部件开展从常幅交变应力控制到程序变幅、乃至随机交变应力控制的模拟疲劳实验研究。通过对各种实验设备功能的合理配置、灵活运用，并结合理论分析、数值计算，改进或开发新的试验系统控制及实验数据处理软件，以提高实验的仿真性、精确性，为机械车船能源动力、航空航天、等工程领域在设计制造、安全评估、失效分析中提供可靠的材料及零部件的静态和动态力学性能指标及力学行为模型。
　　（4）用于机械结构及零部件损伤检测的高性能OPCM驱动/传感技术及相关仪器的研究
　　a、将智能材料中的自诊断先进检测理念引入我们工程中心的研究工作，针对机械结构损伤特征及应用对象和领域，优化设计具有特定中心频率及带宽的、对特征信号具有正交异性传感特性的传感结构；根据特殊的需求设计特殊结构的驱动器结构，应用于主动减振、精密位移控制和损伤主动监测；开发出具有压电正交异性的压电纤维复合材料传感器/驱动器，应用于特殊工程实际的在线监测以及主动控制技术，服务于国民经济。
　　b、 在压电传感器原理和无线传感器技术的研究和应用的基础上，设计和制作用于机械结构及零部件健康监测的压电无线传感器节点和基站；同时在对信号分析和损伤检测原理研究的基础上，应用虚拟仪器技术，开发结构健康监测系统程序软件，构建机械结构及零部件的在线监测和评估系统。

　　四、主要成果
　　（1）科研项目
　　近年来，主要完成了937、863计划（包含其子项目）等6项，20余项国家自然科学基金，航空基金项目以及10余项省部级基金，国防重大预研项目1项，年科研经费超2000万元，其中横向年经费超1100万元。

　　（2）科研论文

　　（3）专利成果

　　（4）经济效益与社会效益
   　　本中心年到账经费均超过1500万元，先后顺利完成了“蛟龙号”深海项目的部分材料性能实验工作，镇江维斯特船用设备有限公司单臂回转吊架焊缝UT检测、江苏大学汽车与交通工程学院碰撞区加建工程焊缝等多个工程结构的损伤进行了质量检测。以及对多个建筑工程项目结构基础安全静态检测分析或承载力动力分析检测，保障了工程施工与交付应用后的安全，均具有极大地社会效益，本中心运用LMS结构动力学分析系统与实验应力分析理论进行的镇江市体育会展中心张弦钢结构屋盖施工技术服务项目、徐工集团某重型汽车起重机振动和噪声技术改进等社会服务项目，都是政府或大型企业重点项目或公共课题的重要组成部分，具有巨大的社会效益。
　　（5）人才培养
　　江苏省机械及工程结构损伤诊断与管理工程技术研究中心在现有人员的基础上，将继续加大领军人才的引进,为建设省级江苏省机械及工程结构损伤诊断与管理工程技术研究中心做好人才上的储备。
　　在人才培养方面，继续提高现有科研人员的科学研究能力和技术水平，在满足教研任务的同时，提高工程技术能力，满足江苏省机械及工程结构损伤诊断与管理工程技术研究中心（筹）的工业生产需求。在现有研究生培养规模上，将继续加大20%的培养规模，并且前面提高人才的科研素质，提高科学论文的写作和机械及工程结构损伤诊断与管理工程的技术，能迅速的适应高速发展的科学和工业需求。
在现有科研团队的基础上，将成立一所人才孵化研究机构，并成立一个满足江苏省机械及工程结构损伤诊断与管理工程研究技术的基地。

　　五、主要设备

Dimension Icon原子力显微镜	Sm125-130光纤光栅传感动静态监测仪
•分 辨 率：XY：0.2nm，Z：0.01nm •扫描范围： 20μm×20μm×1.5μm；150μm×150μm×5μm •样品尺寸：φ35mm×10mm（H） •连续变温： -120℃-300℃	•动态测试扫描频率2000Hz •静态测试扫描频率2Hz •具有光谱功能，光纤光栅质量检测 •波长1510-1590nm •光栅典型参数3dB带宽：0.25 +/- 0.05 nm SLSR：>15dB

Focus LT32-32超声相控阵检测仪	VHX-600三维数码显微系统
•系统带宽0.5~20MHz (-3dB) •脉冲重复频率20KHz •100MHz A/D转换(10 bit) •数据存储速度4M/s •缺陷检测分辨率为0.5mm	•实际像素：1600(H)*1200(V) •最高像素：5400万像素(3CCD) •放大倍数：20X~5000X •移动量：X-800mm，Y-500mm

VIC-3D全场应变及位移测量仪	RAM-5000 SNAP非线性高能超声测试系统
•测量精度：≤50με •测量范围：0.005% － 2000% •模拟数据：4/8通道，16 bit，A/D	•输出：>20 dB； •功率：5KW； •脉冲带宽：0.1μs～200μs •时钟频率：80 MHz；

刀片式高性能并行计算集群	SWAES2000全数字式多通道声发射系统
•CPU: 2个Intel Xeon X5650 •内存: 24G DDR3 RDIMM •硬盘: 2块146G 10K SAS 6G 2.5"	•12个独立的声发射信号通道 •峰值传输速率可达132M/s

Agilent 3320A信号发生器	KH7602功率放大器
•20 MHz 正弦波和方波 •脉冲、斜波、三角波、噪声和直流波形 •14bit、50Msa/s、64K 点任意波形 •AM、FM、PM、FSK 和PWM调制波形 •线形和对数扫描及脉冲串工作 •10mVpp 至10Vpp	•输出功率：17W/34W 输出电压：141V/282V •频率范围：DC至1MHz 耦合：AC or DC •增益：相当于42dB •直流偏置：±200V

Agilent DSO7054A示波器	LMS SCADAS Ⅲ多通道动力学分析系统
•4通道+16逻辑通道MSO •带宽500MHz, 最大采样率4Gsa/s •标准8Mpts MegaZoom III 深存储器	•配置8至16通道 •计算机辅助建模（CAM） •多体动力学仿真（DADS •可实现频率分析、模态分析、工作变化、工作模态分析等

Sonix C扫描超声显微镜
•Echo可检测到0.05微米。 •Sonix探头频率可覆盖10 •MHz到300MHz