为服务企业创新主体地位,面向企业“卡脖子”技术难题,河创院组织实施了三批84项校企合作项目,惠及96家企业,1300余名工大师生与企业技术人员共同奋斗在创新一线,身体力行落实教育科技人才一体化,初步形成了“人才陪伴、设备共享、经费众筹”三位一体的“共享”科技创新赋能产业创新工作模式。
2026年2月3日,新一批校企合作项目顺利完成答辩验收。即日起,河创院继续推出系列报道,邀请大家一同回顾校企合作产出的丰硕成果及其背后的故事。第九期,让我们走进由河创院创新团队与石家庄海山实业发展总公司共同合作实施的《飞机应急动力装置失效仿真分析与故障检测系统开发》项目。
飞机应急动力装置(EPU)叶轮在高压、高速运转中易发生破裂,但现有检测手段无法快速高效识别微裂纹,严重影响飞机的安全性与可靠性。企业曾遇到某型EPU叶轮在无损检测未发现裂纹的情况下,高速运转测试时叶片断裂导致系统失效的案例。河创院在走访服务企业过程中,精准识别出海山实业在EPU叶轮失效检测方面的紧迫需求,快速组织甄冬教授领衔的智能诊断创新团队与企业展开深度对接。双方围绕技术痛点、应用需求、研发方向展开深入研讨,快速达成协同攻关共识,搭建起高效联动的联合研发机制:创新团队负责建立叶片损伤流固耦合仿真模型、健康监测与故障诊断系统;海山实业提供叶轮、测试场地及实验环境。共识达成后,双方迅速启动协同攻关。

经过联合攻关,项目团队在核心技术、科研成果、人才培养和产业化应用等方面取得了一系列显著成效:
1. 流固耦合建模型 智能诊断破难题
团队攻克了冲击载荷波动、材料不均匀、加工误差等多因素导致叶轮失效断裂的难题,结合敏感性分析方法筛查引发系统故障的最敏感因素,建立了高温高压作用下叶轮双向流固耦合仿真模型。在此基础上,研发了信号采集、预处理、特征提取与故障诊断技术,集成仿真分析与传感器信号,开发出故障诊断推理程序及健康监测系统,实现了对EPU装置健康状态的早期监测和准确诊断,能够确定故障位置及程度,指导针对性排查。
2. 理论实践双赋能 专利论文齐丰收
项目注重理论创新与工程实践相结合,产出了一批高质量科研成果:与合作单位联合荣获河北省科学技术进步奖二等奖;申请发明专利1项,已公开;发表学术论文12篇,其中SCI收录2篇(Tribology Letters、ISA Transactions),EI收录3篇(International conference on the Efficiency and Performance Engineering Network),另有多篇会议报告及在审论文。

3. 科研铸队强根基 校企协同育人才
项目组建了由10名教师、4名研究生与5名企业工程师组成的攻关团队,多名博士、硕士和本科生参与实验执行与基础研发,深度践行河创院校企联合培养模式。依托该项目,成功培养毕业博士生1人、硕士生1人、本科生22人,其中5人荣获校级优秀毕业论文/设计。贯彻“真题真做真用”的校企协同育人理念,将学生课题研究与企业实际需求紧密结合,真正实现了科研攻关与人才培养双向赋能。

4. 仿真诊断促运维 预测维护保安全
项目成功开发出EPU装置健康监测和故障诊断系统一套,形成了故障检测、可靠性分析相关新技术。突破了传统定期检修和事后维修的局限,实现了预测性维护,攻克了复杂工况下故障定位模糊、排查耗时的难题,大幅提升故障定位精确度,显著增强EPU产品可靠性。研究成果可推广至其他各类机械设备故障检测中。预计3年内,故障诊断系统可作为独立产品或增值服务覆盖合作企业EPU及其他检测领域,通过预测性维护为用户节省运维成本,间接经济效益年均超百万元。项目执行期间,双方签订合作协议2项,总经费40万元,为后续深度合作奠定基础。基于前期合作成效,双方将进一步构建叶轮全生命周期数字孪生体,开发具备自学习和自适应能力的智能诊断算法,实现从“智能诊断”到“智能预后”的跨越。
作为校企合作的桥梁纽带,河创院始终致力于敦睦校政企三方关系,荟聚高校优质创新要素,带动科研团队直面企业多元化应用场景,构建校企协同创新共同体。未来,河创院将高标准推进在研项目实施,加速推进2023-2024年度校企合作项目成果产出,推动2025年度项目落地实施。
河创院创新团队简介
智能诊断创新团队由河北省“百人计划”特聘专家,河北省政府特殊津贴专家甄冬教授负责,长期从事机电设备智能故障诊断领域的研究,在机械故障诊断与状态监测、风力发电机组故障诊断与状态监测、强冲击作用下材料/结构的动力学响应、先进流固耦合算法与仿真、装备可靠性等方面开展系列研究。团队将研发的机械故障智能诊断与状态监测技术应用于企业的工程实际中,针对风电机组传动链、飞机EPU应急动力装置的状态监测和故障诊断,通过对复杂系统在故障传感、远程监测、信息融合特征提取和故障智能监测预警诊断等关键技术的研究,建立了复杂系统故障诊断关键技术模块和故障特征提取方法,实现了3.6MW风电齿轮箱故障诊断及状态监测系统、EPU叶轮早期故障诊断系统的设计与开发,显著提升设备可靠性,为高端装备的安全、高效、长周期运行提供了核心智能保障,相关成果获得河北省科技进步奖一等奖、二等奖。
团队联系人:甄冬 教授、史宝军 教授
联系电话:0311-68176816
合作单位简介
石家庄海山实业发展总公司即中国人民解放军第五七二一工厂,是国有航空装备维修保障和研发制造企业,是华北地区最大的航空装备维修保障基地,是飞控、惯导专业化修理定点单位,承担多型装备维修保障任务和新型无人机攻防对抗装备研发制造任务。近年来,工厂科技创新能力、关键产品自修能力、航空装备保障能力不断提升,企业呈跨越快速发展之势。先后荣获装备修理质量先进单位、全国实施卓越绩效模式先进企业、河北省五一奖状、河北省技术创新示范企业、河北省高新技术企业、全国企业职工教育培训先进单位、河北省企业文化建设示范单位等荣誉称号。同时,工厂是国家级企业技术中心、国家CNAS实验室、高新技术企业、博士后创新实践基地河北省技术创新示范企业、河北省工业设计中心。