NSFC機械工程學科2015年度管理工作綜述

賴一楠　宋建麗　何柏巖　劉　磊

國家自然科學基金委員會工程與材料科學部,北京,100085

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NSFC機械工程學科2015年度管理工作綜述

賴一楠宋建麗何柏巖劉磊

國家自然科學基金委員會工程與材料科學部,北京,100085

摘要：綜述了國家自然科學基金委員會(NSFC)機械工程學科2015年度科學基金項目的申請、評審和資助情況,以及2014年度科學基金項目的結(jié)題/進展情況，總結(jié)了項目執(zhí)行過程中存在的問題?；仡櫫薔SFC機械工程學科在重大研究計劃立項論證、學術(shù)交流與合作、人才培養(yǎng)與團隊建設(shè)和鼓勵創(chuàng)新等方面的管理舉措。綜述了2015年度NSFC機械工程學科資助下我國機械工程領(lǐng)域取得的最新進展和典型成果；同時，對2016年度的相關(guān)工作進行了展望。

關(guān)鍵詞：NSFC;機械工程學科;科學基金管理;學科進展

0引言

2015年是我國“十二五”規(guī)劃的收官之年和“十三五”規(guī)劃的謀定之年，也是中國步入經(jīng)濟新常態(tài)的關(guān)鍵一年。新常態(tài)下，我國發(fā)展仍處于可以大有作為的重要戰(zhàn)略機遇期，面臨許多新的挑戰(zhàn)和發(fā)展機遇?；A(chǔ)研究也應(yīng)積極適應(yīng)新常態(tài)、把握新常態(tài)、引領(lǐng)新常態(tài)；同時，秉承“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”的發(fā)展理念，積極推進創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略，努力為經(jīng)濟社會發(fā)展提供源動力。2015年，國家自然科學基金委員會(National Natural Science Foundation of China，NSFC,以下簡稱基金委)工程與材料科學部(以下簡稱工材學部)工程科學二處(以下簡稱科學處)準確把握科學基金“支持基礎(chǔ)研究和科學前沿探索、支持人才和團隊建設(shè)、增強我國源頭創(chuàng)新能力”的戰(zhàn)略定位，堅持科學基金公正合理的評審原則，加強規(guī)范管理，培育創(chuàng)新思想和創(chuàng)新人才，積極謀篇布局，有序推進并圓滿完成各項工作[1]。

12015年度科學基金評審

1.1申請與受理

2015年，科學處共接收各類項目申請5526項，創(chuàng)近三年申請項目數(shù)量新高[1-2]。其中，面上項目2664項、青年科學基金項目1958項、地區(qū)科學基金項目297項(以下統(tǒng)稱三類項目)。與2014年度相比，面上項目申請量增長29.82%，青年科學基金申請量增長6.12%，地區(qū)科學基金申請量增長5.69%。

4919項三類項目中，機械學2733項、制造科學2186項，分別占55.56%和44.44%。各學科代碼2015年度申請項目數(shù)以及與上一年度的對比情況如圖1所示(圖中，E0501~E0507為機械學的代碼，E0508~E0512為制造科學的代碼)。從申請數(shù)量上看，機械動力學(E0503，786項)、零件成形制造(E0508，689項)、零件加工制造(E0509，539項)、機械設(shè)計學(E0506，510項)仍然是申報的熱門領(lǐng)域，而機械仿生學(E0507，202項)申報的數(shù)量相對較少，這一情況與上一年度基本相同。從各代碼與2014年度的對比情況看，2015年各代碼申請數(shù)量平均增加17.70%，增幅最大的為微/納機械系統(tǒng)(E0512)，達到41.40%；其次為機械摩擦學與表面技術(shù) (E0505)，增幅為33.20%；零件成形制造(E0508)，增幅為29.50%。機械結(jié)構(gòu)強度學(E0504)出現(xiàn)了小幅度下降，降幅為3.90%。2015年面上項目各代碼申請數(shù)量相對2014年度均呈現(xiàn)大幅增長趨勢；而青年科學基金項目和地區(qū)科學基金項目申請數(shù)量則穩(wěn)中略增。

圖1　2015年度三類項目各申請代碼申請量及與2014年度對比情況

經(jīng)初步審查，科學處不予受理項目申請共153項。其中，面上項目81項，初篩率為3.04%；青年科學基金項目60項，初篩率為3.06%；地區(qū)科學基金項目8項，初篩率為2.69%；國家杰出青年科學基金2項，重點項目1項，創(chuàng)新研究群體項目1項。申請書不予受理的主要原因參見文獻[2-3]。

1.2評審與資助

科學處將受理的三類項目按不同領(lǐng)域分成454個組進行打包評議。面上項目和地區(qū)科學基金項目各指派5位同行評議專家，青年科學基金項目各指派3位同行評議專家，共指派評議20 054份，評議意見回收率100%。

圖2　2015年度批準的各類項目經(jīng)費比例

截至2015年12月31日，經(jīng)過規(guī)定程序評審，科學處共資助各類項目1216項，資助經(jīng)費約7.26億元。獲批準各類項目經(jīng)費比例如圖2所示，各類主要項目申請與資助情況詳見表1。其中，面上項目545項，資助率20.46%，平均資助強度63.20萬元/項；青年科學基金項目506項，資助率25.84%，平均資助強度20.34萬元；地區(qū)科學基金項目60項，資助率20.20%，平均資助強度39.9萬元/項(文中經(jīng)費均指直接費用)。

表1　2015年度機械工程學科各類

22014年度結(jié)題與在研項目的管理

2.1進展報告審核

科學處共接收2011~2013年度批準的各類項目2014年度《國家自然科學基金資助項目進展報告》(以下簡稱進展報告)2777份。其中，面上項目1616項，青年科學基金項目918項，地區(qū)科學基金項目149項，重點項目28項，重大項目1項(含課題5項)，國家杰出青年科學基金項目13項，優(yōu)秀青年科學基金項目22項，創(chuàng)新研究群體項目3項，重大研究計劃16項，重點國際(地區(qū))合作研究項目4項，科學儀器基礎(chǔ)研究?？铐椖?項，海外及港澳學者合作研究基金項目2項?？茖W處對進展報告進行了認真審核，絕大部分項目按研究計劃要求進行，進展報告撰寫較規(guī)范、進展情況良好；在國內(nèi)外刊物上發(fā)表了論文，在理論、方法和技術(shù)研究方面有一定創(chuàng)新，申請或授權(quán)了發(fā)明專利，培養(yǎng)了高素質(zhì)科技人才。

2.2結(jié)題報告審核

截至2015年3月25日，科學處共接收各類項目2014年度《國家自然科學基金資助項目結(jié)題報告》(以下簡稱結(jié)題報告)497份。其中，面上項目1項，青年科學基金項目398項，地區(qū)科學基金項目2項，創(chuàng)新研究群體項目2項，國家杰出青年科學基金項目5項，重大研究計劃44項，重點項目8項，國際(地區(qū))合作與交流項目16項，海外及港澳學者合作研究基金1項，應(yīng)急管理項目7項，專項基金項目13項。

經(jīng)審核，絕大多數(shù)結(jié)題報告撰寫認真規(guī)范，提供的數(shù)據(jù)資料詳實；在理論、方法和技術(shù)研究、發(fā)表論文、知識產(chǎn)權(quán)、獲獎、人才培養(yǎng)等方面取得較好的成績。據(jù)不完全統(tǒng)計，三類項目共作國際特邀報告18人次；獲國家級獎勵5項；發(fā)表SCI論文1132篇，占發(fā)表論文總數(shù)的30.1%；出版專著51部；獲批發(fā)明專利304件；398個項目中有281個項目發(fā)表了SCI檢索的論文。

在進展報告和結(jié)題報告審核過程中，也發(fā)現(xiàn)有部分項目存在不同程度的問題，常見與共性問題參見文獻[2-3]。為了加強管理，根據(jù)《國家自然科學基金條例》及科學基金管理辦法的相關(guān)規(guī)定，科學處采取了相應(yīng)的處理措施，對有問題的項目分別給予“提醒注意”、“退回并重新提交”、“暫緩結(jié)題”等處理決定，并將報告和項目執(zhí)行中存在的問題反饋給相關(guān)項目負責人和依托單位管理人員，要求在以后的項目執(zhí)行和管理過程中特別注意，以便督促和保證項目的高質(zhì)量完成。

32015年度學科管理工作

3.1著眼頂層設(shè)計，完善學科“十三五”規(guī)劃

《中國制造2025》、國家“十三五”規(guī)劃都對中國制造業(yè)未來進行了頂層規(guī)劃，期望通過堅持創(chuàng)新驅(qū)動、智能轉(zhuǎn)型、強化基礎(chǔ)和綠色發(fā)展，實現(xiàn)中國制造向中國創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變。面對挑戰(zhàn)，科學處抓住機遇，加強統(tǒng)籌規(guī)劃，組織制定并完善了機械工程學科“十三五”規(guī)劃。

未來五年，機械工程學科將努力確保摩擦學與機構(gòu)學等我國已經(jīng)具有一定優(yōu)勢的領(lǐng)域在國際上占據(jù)明顯的主導(dǎo)地位；瞄準國際前沿，大力發(fā)展智能制造、綠色制造、微納制造和生物制造等領(lǐng)域的研究，盡快縮短與制造強國的差距，在若干方向和技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)與美國等發(fā)達國家的并行；籌建先進制造科學研究中心，形成若干支在國際上具有重要影響力的研究團隊。重點支持先進制造科學與技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究工作，注重與信息、材料、生物等學科的深度交叉融合，重視物聯(lián)網(wǎng)、云制造等新興領(lǐng)域?qū)ο冗M制造帶來的機遇與挑戰(zhàn)。推進復(fù)雜機電系統(tǒng)集成設(shè)計、高效機械傳動與驅(qū)動、生機電系統(tǒng)、高性能輕量化精確成形制造、精密與超精密加工、特種加工、數(shù)字化智能化制造、微納系統(tǒng)設(shè)計與制造、機械系統(tǒng)和制造過程的信息感知與精密測量等方向的研究；強化機械表面界面效應(yīng)與控制和增材制造技術(shù)基礎(chǔ)研究兩個交叉領(lǐng)域的研究工作，力爭在柔性電子跨尺度制造領(lǐng)域取得實質(zhì)性突破。

3.2展望未來機器人發(fā)展趨勢，舉辦雙清論壇、組織重大研究計劃論證

2015年10月11~12日，由基金委工材學部、信息科學部、數(shù)理科學部、醫(yī)學科學部與政策局等共同主辦，哈爾濱工業(yè)大學承辦的“第146期雙清論壇”在哈爾濱召開，論壇的主題是：“未來機器人：展望與科學挑戰(zhàn)”。論壇主席由中國科學院沈陽自動化研究所王天然院士、西安交通大學鄭南寧院士和華中科技大學丁漢院士聯(lián)合擔任，來自歐洲、美國、日本、新加坡、香港等國家和地區(qū)共60余名代表參會[4]。論壇以小組形式安排了8場主題報告，內(nèi)容涵蓋了所在國家和地區(qū)對未來機器人的理解和發(fā)展預(yù)測。其中，美國報告小組代表席寧教授的“類生命機器人”和日本報告小組代表明愛國教授的“生物電子人”兩個主題報告引起熱議。來自工程、材料、信息、數(shù)理和醫(yī)學等不同學科的專家，圍繞國家重大需求、國家安全、醫(yī)療康復(fù)等問題展開了熱烈討論，分析了未來發(fā)展趨勢，探討了研究布局和發(fā)展戰(zhàn)略，并就工業(yè)機器人、特種機器人、醫(yī)療與康復(fù)機器人等驅(qū)動、控制、感知、交互與共融等方面的共性科學問題和解決途徑進行了深入探討。

此外，工材學部/科學處還組織了系列研討會對“共融機器人基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”重大研究計劃進行論證。該重大研究計劃立足于未來機器人，以共融為主線，擬解決我國未來機器人發(fā)展的瓶頸問題并產(chǎn)生具有“中國標簽”的機器人理論與技術(shù)；注重與國家其他機器人計劃的區(qū)分與協(xié)作，帶動學科發(fā)展，為我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)提供理論和技術(shù)基礎(chǔ)。2015年10月22日，該重大研究計劃立項建議在工材學部專家咨詢委員會獲得通過；科學處將繼續(xù)組織專家，進一步論證和完善，力爭促成其高質(zhì)量立項。

3.3服務(wù)國家重大需求，完成航天聯(lián)合基金評審

航天先進制造技術(shù)研究聯(lián)合基金由基金委和中國航天科技集團公司共同設(shè)立，旨在發(fā)揮國家自然科學基金的導(dǎo)向和協(xié)調(diào)作用，促進產(chǎn)學研結(jié)合，吸引和調(diào)動社會科技資源開展以航天先進制造技術(shù)發(fā)展為背景的相關(guān)領(lǐng)域基礎(chǔ)研究工作，提高中國航天制造業(yè)自主創(chuàng)新能力。

該聯(lián)合基金資助項目類型包括“培育項目”和“重點支持項目”，要求申請人根據(jù)航天先進制造聯(lián)合基金的定位，緊密圍繞航天系統(tǒng)的實際問題和需求，凝練科學問題，并鼓勵與航天科技生產(chǎn)企業(yè)或科研部門聯(lián)合申報，由基金委工材學部負責受理申請并組織評審。

經(jīng)初審、通訊評審和會評，并報請航天先進制造技術(shù)研究聯(lián)合基金管理委員會批準，2015年度資助重點支持項目15項，資助率為22.06%，平均資助經(jīng)費243.87萬元；資助培育項目10項，資助率為11.49%，平均資助經(jīng)費54.2萬元[5]。

3.4依托國內(nèi)外學術(shù)會議，展示基金研究成果

2015年8月7~9日，第十八屆全國機械設(shè)計年會暨中國機械工程學會機械設(shè)計分會第七屆委員會第二次工作會議在杭州召開。會議舉辦了“國家自然科學基金交流沙龍”，2011~2014年機械設(shè)計學領(lǐng)域部分項目負責人參會。NSFC機械工程學科管理人員在大會上作了題為“機械設(shè)計學領(lǐng)域國家自然科學基金項目資助淺析”的報告，基金項目完成較好的4位項目負責人分享了國家自然科學基金項目執(zhí)行過程中的經(jīng)驗和體會。沙龍旨在通過交流和研討，引導(dǎo)機械設(shè)計領(lǐng)域基礎(chǔ)研究學者，勇于創(chuàng)新，注重設(shè)計與制造的融合，抓住互聯(lián)網(wǎng)、云制造、大數(shù)據(jù)等新興領(lǐng)域帶來的機遇，將當代科學技術(shù)的發(fā)展融入到機械設(shè)計學研究中，提出新的理論和方法。

2015年10月22~25日，第十六屆國際制造會議(16thinternational manufacturing conference in China，IMCC2015)在杭州召開。科學處推薦8個重點項目、5個國家杰出青年科學基金項目和2014年度結(jié)題的25個候選優(yōu)秀結(jié)題青年科學基金項目到會作報告，并對90項評價“優(yōu)秀”的結(jié)題項目成果進行展板展示，最終評選出5個優(yōu)秀結(jié)題青年科學基金項目。通過評優(yōu)，展示了基金項目研究成果，促進了學術(shù)交流與合作，達到激勵原始創(chuàng)新、績效掛鉤的目的。

3.5激勵創(chuàng)新思維，引導(dǎo)青年/地區(qū)科學基金項目起步

2015年10月29~30日，NSFC機械工程學科2015年度青年/地區(qū)科學基金項目交流研討會在蘭州召開。會議的目的是引導(dǎo)青年科學基金項目負責人獨立開展科研工作，高質(zhì)量完成科學基金項目。同時，為青年和地區(qū)科技工作者提供一個合作、交流和相互學習的平臺。

大會報告環(huán)節(jié)，專家們圍繞科技創(chuàng)新規(guī)律、科研道路選擇、科研規(guī)范誠信、科學基金管理等主題為青年/地區(qū)基金項目負責人傳道、解惑，鼓勵青年學者把握好未來方向，夯實科研基礎(chǔ)，樹立嚴謹務(wù)實的科學精神，提高創(chuàng)新能力，為科研生涯開好局、起好步。研討會還按學科代碼分設(shè)了5個分會場，由10位國家杰出青年科學基金、優(yōu)秀青年科學基金項目獲得者和優(yōu)秀結(jié)題基金項目負責人分別作了分會場報告。他們結(jié)合開展科學研究的具體實踐，從如何選題規(guī)劃、如何進行交叉創(chuàng)新、如何開展國際合作等方面現(xiàn)身說法，交流了在科學基金資助下，科學研究的成長歷程和心得體會，并與與會項目負責人進行了熱烈的研討。

本次研討會倡導(dǎo)青年學者腳踏實地、嚴謹務(wù)實、大膽創(chuàng)新，很好地啟發(fā)了廣大青年/地區(qū)科學基金項目負責人的科研思路和創(chuàng)新思維，受到了與會代表的熱烈歡迎[6]。

3.6聚焦柔性電子制造前沿，促進學科交叉融合

2015年6月29日，柔性電子制造：材料、結(jié)構(gòu)與器件高層論壇在武漢召開。本次論壇由基金委工材學部主辦，數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點實驗室(華中科技大學)和華中科技大學柔性電子研究中心承辦。來自機械、化學、材料、光電、信息和醫(yī)學等領(lǐng)域的70余位專家學者參加了會議。

專題報告環(huán)節(jié)，來自美國的2位學者和8位國內(nèi)學者分別就有機柔性光子學材料、可延展柔性電子集成器件、柔性電子結(jié)構(gòu)表征、大面積柔性印刷制造、微納結(jié)構(gòu)器件制造、柔性電子制造裝備和柔性電子的醫(yī)療應(yīng)用等方面的關(guān)鍵技術(shù)與研究進展作了精彩報告。針對柔性電子的大面積、柔性化特性，以及有機電子材料和無機電子材料制造工藝的不同，提出了不同的大面積、低溫跨尺度制造技術(shù)，強調(diào)了從柔性電子材料、結(jié)構(gòu)、器件、制造與應(yīng)用等方面開展全鏈條合作的重要性。論壇研討環(huán)節(jié)，與會專家圍繞柔性電子制造中材料、結(jié)構(gòu)與器件的基礎(chǔ)理論、制造標準、有機-無機融合制造等方面展開了充分討論，凝練了柔性電子制造研究方向急需關(guān)注和解決的前沿科學問題，對進一步加強該領(lǐng)域的國際學術(shù)影響力提出了建議。

3.7探討風電裝備設(shè)計制造，關(guān)注新能源領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展

2015年5月7~10日，第三屆新能源裝備設(shè)計與制造基礎(chǔ)高層論壇在新疆烏魯木齊舉行。論壇由基金委工材學部主辦，石河子大學與新疆金風科技股份有限公司承辦，新疆大學協(xié)辦。論壇以“新能源裝備設(shè)計與制造基礎(chǔ)”為主題，重點關(guān)注風電產(chǎn)業(yè)，以提高風能利用效率和風電機組可靠性，降低生產(chǎn)成本為目標，面向?qū)W科前沿，探討其中涉及的新思想、新方法、先進裝備設(shè)計和制造理論，旨在為我國風電產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，以及基金委工材學部風電領(lǐng)域的發(fā)展戰(zhàn)略及“十三五”規(guī)劃建言獻策。

通過研討，與會專家達成以下共識：①新能源裝備設(shè)計與制造需要創(chuàng)新思維，要以基金引領(lǐng)創(chuàng)新，帶動未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展；②風電企業(yè)應(yīng)加強與高校及科研院所的合作和信息共享，協(xié)同創(chuàng)新；③應(yīng)進一步加強機械、電氣、能源、控制、環(huán)境、氣象等多學科的交叉融合，拓深相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究；④風電裝備的服務(wù)在企業(yè)營運中具有重要的地位，應(yīng)加強風電裝備服務(wù)、運維策略和市場的研究；⑤應(yīng)加強新能源裝備的原理創(chuàng)新和理論創(chuàng)新，注重制造工藝-材料-設(shè)計一體化和智能化；⑥風電裝備領(lǐng)域仍有許多亟待解決的關(guān)鍵基礎(chǔ)問題，希望通過學科交叉和深入研究，實現(xiàn)風電機組的長壽長效、可靠平穩(wěn)運行，降低故障率，提高發(fā)電效率，并促進資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

4注重人才培養(yǎng)，打造優(yōu)秀團隊

2015年度，浙江理工大學李秦川、機械科學研究總院單忠德、大連理工大學孫玉文和華中科技大學劉世元獲得機械工程學科國家杰出青年科學基金項目資助。這幾位優(yōu)秀的青年學者都是從青年科學基金起步，在多項國家自然科學基金項目的連續(xù)資助下逐漸成長為本領(lǐng)域從事基礎(chǔ)研究的佼佼者。

哈爾濱工業(yè)大學劉宏教授團隊申請的“機器人基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”獲創(chuàng)新研究群體項目資助。該群體依托機器人技術(shù)與系統(tǒng)國家重點實驗室，長期圍繞機器人基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)開展研究工作，形成了多學科交叉滲透的研究方向。近五年來，該群體在空間機器人、宇航空間機構(gòu)與月面巡視機器人、工業(yè)機器人、微納操作機器人和仿生機器人等方向上取得了一批標志性成果：空間機械臂成功進行了在軌實驗，定位精度國際領(lǐng)先，仿人靈巧手是目前世界上靈活性、操作性最強的靈巧手之一，在國內(nèi)外多個科研機構(gòu)成功應(yīng)用；在月面移動機器人及其轉(zhuǎn)移系統(tǒng)、月面機械臂等方面取得多項成果，并在嫦娥三號和玉兔系統(tǒng)中成功應(yīng)用。浙江大學譚建榮教授團隊申報的“機電液系統(tǒng)基礎(chǔ)研究”獲得第二個3年的延續(xù)資助。截至2015年，科學處共資助了9個創(chuàng)新研究群體。

5典型資助成果

5.1創(chuàng)新研究，提升國際學術(shù)影響

(a)零厚度的折紙模型

(b)基于厚板折紙理論的厚板折展過程圖3　零厚度折紙模型及厚板折展過程

2015年7月24日，《Science》在線發(fā)表了天津大學陳焱教授領(lǐng)導(dǎo)的團隊與英國牛津大學Zhong You教授合作研究成果“Origami of Thick Panels”[7]。折展機構(gòu)在實現(xiàn)其基本承載功能的前提下，能夠大尺度地改變幾何形狀以適應(yīng)不同的工況。一直以來，科學家們試圖從折紙科學與藝術(shù)中尋找設(shè)計靈感。早期的折紙研究僅僅關(guān)注折痕分布及其最終的三維形狀，并假設(shè)紙張是零厚度的，如圖3所示。然而面對真實工程對象厚度不可忽略問題，已有的理論不再適用。眾多學者提出了各種在零厚度折紙模型的基礎(chǔ)上增加板厚的方法，但得到的厚板結(jié)構(gòu)或者不平整連續(xù)、或者無法緊密折展，其根本原因是球面機構(gòu)模型將折展運動鉸鏈約束于同一交點，從而無法有效實現(xiàn)板厚與折展運動的協(xié)調(diào)。該研究從空間機構(gòu)運動學的基礎(chǔ)理論出發(fā)，開創(chuàng)性地提出了全新的厚板折展機構(gòu)學理論模型。該研究采用空間結(jié)構(gòu)代替球面機構(gòu)，建立了基于過約束空間機構(gòu)網(wǎng)格的厚板折紙運動學模型；對各種折紙節(jié)點分布進行了系統(tǒng)的非線性運動協(xié)調(diào)分析，得到單自由度的厚板折紙條件，使得零厚度的折痕分布可以直接應(yīng)用于厚板折展；通過對多機構(gòu)網(wǎng)格逆問題的解析，精確地描述了厚板的折展過程，實現(xiàn)了折紙結(jié)構(gòu)與厚板結(jié)構(gòu)運動學的等價，解決了厚板折紙問題。同時該模型將多自由度的零厚度折紙模型轉(zhuǎn)化成單自由度的厚板折紙模型，有效簡化了結(jié)構(gòu)的驅(qū)動與控制。研究成果可直接用于衛(wèi)星太陽能帆板、空間天線反射面、建筑結(jié)構(gòu)，以及人體自然腔道狹小空間下手術(shù)器械折展機構(gòu)設(shè)計等。相關(guān)研究工作得到了國家自然科學基金重大項目和優(yōu)秀青年科學基金項目的資助(批準號：51290293、51422506)。

5.2持續(xù)資助，孕育豐碩科研成果

華中科技大學邵新宇教授團隊針對我國汽車制造領(lǐng)域基礎(chǔ)研究薄弱，關(guān)鍵工藝、成套裝備與系統(tǒng)集成核心技術(shù)極其缺乏，技術(shù)創(chuàng)新能力不足等現(xiàn)狀，歷經(jīng)10余年，開展基礎(chǔ)理論、工藝方法、設(shè)計制造、系統(tǒng)集成等全方位創(chuàng)新研究，取得全面突破，建立了激光焊接“氣-液銳利界面”模型，實現(xiàn)了缺陷形成的準確預(yù)測，為缺陷穩(wěn)定抑制提供了理論依據(jù)；研究的大型薄壁曲面激光焊接控形控性技術(shù)，采用大型薄壁曲面白車身激光搭接填絲熔焊工藝和拼縫形貌在線“測量-跟蹤-補償”技術(shù)，可實現(xiàn)單縫達4.5 m的大型白車身高質(zhì)高效焊接，光-縫對中精度不大于0.1 mm。研發(fā)的曲線不等厚板激光切焊一體化技術(shù)，實現(xiàn)了拼焊熔池均勻過渡，可達到通用汽車公司(GM)、大眾汽車等標準，拼縫精度優(yōu)于國外。研發(fā)的三維曲面非穿透精密控厚切割技術(shù)，將激光脈寬調(diào)制應(yīng)用于非穿透精密三維切割，突破了德國JENOPTIK余厚檢測與加工方法的專利限制。研制的高質(zhì)高效激光加工成套裝備與生產(chǎn)線，在我國汽車行業(yè)獲得了廣泛推廣和應(yīng)用。打破了我國汽車制造中激光焊接、切割高端裝備被國外壟斷的局面，帶動了國產(chǎn)裝備的跨越式發(fā)展，并推廣應(yīng)用到航空、航天、航海、能源等領(lǐng)域。

該團隊申報的“汽車制造中的高質(zhì)高效激光焊接、切割關(guān)鍵工藝及成套裝備”項目(圖4)，2015年度獲國家科學技術(shù)進步一等獎。相關(guān)研究工作得到了國家杰出青年科學基金、重點項目和創(chuàng)新研究群體“高性能數(shù)字制造裝備的基礎(chǔ)研究”等國家自然科學基金項目的持續(xù)資助(批準號：50825503、51035001、51121002、51421062)。

圖4　高質(zhì)高效激光加工技術(shù)與裝置

62016年工作展望

2015年，科學處在基金委/工材學部的統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和部署下，深化科學基金管理，開拓創(chuàng)新，圓滿完成了各項工作。2016年是科學基金“十三五”規(guī)劃的開局之年，科學處將一如既往地支持本領(lǐng)域面向“基礎(chǔ)、前沿、探索、創(chuàng)新”的研究。擬通過面上項目群的方式，在某些基礎(chǔ)和前沿領(lǐng)域，如復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計基礎(chǔ)理論與方法、柔性電子跨尺度制造、切削數(shù)據(jù)庫共性基礎(chǔ)問題等，給予較高強度的經(jīng)費資助。同時，鼓勵在某一領(lǐng)域開展持續(xù)性的深度研究；選準已具有較強研究基礎(chǔ)的領(lǐng)域或方向，加強對核心科學問題的凝練，集中優(yōu)勢研究力量，有序推進科學基金評審與資助工作。崇尚創(chuàng)新、注重協(xié)調(diào)、倡導(dǎo)綠色、厚植開放、推進共享，力促機械工程領(lǐng)域基礎(chǔ)研究的快速發(fā)展和學科“十三五”規(guī)劃的完美開篇。

致謝 2015年度的學科管理工作得到了趙志國、孫清超、吳文征、任瑩暉、鄭侃、崔長彩等專家的大力支持和幫助，特此致謝。

參考文獻：

[1]國家自然科學基金委員會編著. 2016年度國家自然科學基金項目指南[M]. 北京:科學出版社，2016.

[2]王國彪，賴一楠，宋建麗.NSFC機械工程學科2013年度基金管理工作綜述[J].中國機械工程，2014，25(2): 202-210.

Wang Guobiao,Lai Yinan,Song Jianli. Review on Fund Management of Mechanical Engineering Discipline of NSFC in 2013[J].China Mechanical Engineering,2014，25(2): 202-210.

[3]王國彪，賴一楠，宋建麗，等.NSFC機械工程學科2014年度基金管理工作綜述[J].中國機械工程，2015，26(3):782-789.

Wang Guobiao,Lai Yinan,Song Jianli,et al.. Review on Fund Management of Mechanical Engineering Discipline of NSFC in 2014[J].China Mechanical Engineering,2015，26(3):782-789.

[4]賴一楠，何柏巖，孟慶峰. 聚焦“未來機器人”——第146期雙清論壇在哈爾濱召開[EB/OL].[2016-01-21].http://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/00/kxb/gc/news/2015/17.html.

[5]賴一楠，劉磊，宋建麗，等. 2015年度航天先進制造技術(shù)研究聯(lián)合基金評審會在京舉行[EB/OL].[2016-01-21].http://www.nsfc.gov.cn/nsfc/cen/00/kxb/gc/news/2015/21.html.

[6]劉磊，賴一楠，宋建麗，等. NSFC機械工程學科2015年度青年/地區(qū)科學基金項目交流研討會在蘭州召開[EB/OL].[2016-01-21].http://www.nsfc.gov.cn/ nsfc/ cen/ 00/ kxb/ gc/ news/ 2015/ 18.html.

[7]Chen Y，Peng R，You Z. Origami of Thick Panels[J]. Science, 2015, 349:396-400.

(編輯盧湘帆)

Review on Fund Management of Mechanical Engineering Discipline of NSFC in 2015

Lai YinanSong JianliHe BaiyanLiu lei

Department of Engineering and Materials Sciences,National Natural Science Foundation of China,Beijing,100085

Abstract:The applications, evaluations and funding of programs in the Division of Mechanical Engineering of NSFC in 2015 were reviewed herein.The research progresses of undertaking programs and the achievements of finished programs in 2014 were summarized, problems should pay attention to in program implementation were indicated. The management measures on major project approving demonstration, academic exchange and cooperation, cultivating of young talents, construction of the innovation teams, and encouragement of innovations were introduced. The latest progresses and typical achievements obtained in the fields of mechanical engineering supported by NSFC in 2015 were reviewed, and the planned work and prospects in 2016 were also proposed.

Key words:National Natural Science Foundation of China(NSFC); mechanical engineering discipline; management of scientific fund; progresses in mechanical engineering discipline

作者簡介：賴一楠，女，1971年生。國家自然科學基金委員會工程與材料科學部機械與制造科學處項目主任、教授。宋建麗，女，1969年生。國家自然科學基金委員會工程與材料科學部機械與制造科學處項目主任，教授、博士研究生導(dǎo)師。何柏巖，男，1973年生。國家自然科學基金委員會工程與材料科學部機械與制造科學處項目主任、教授。劉磊，男，1980年生。國家自然科學基金委員會工程與材料科學部機械與制造科學處項目主任、副教授。

中圖分類號：TH-3

DOI：10.3969/j.issn.1004-132X.2016.06.014

收稿日期：2016-01-26