系所简介

设计科学与基础部件研究所（简称设计所）成立于2018年3月17日，是3308维多利亚线路检测中心在创新港建立的高端装备研究院下属八个研究所之一，是现代设计及转子轴承系统教育部重点实验室的建设依托单位。研究所学术带头人洪军教授，所长曹军义教授，书记（兼任副所长）张进华教授，副所长林起崟教授（研究生工作）和张辉副教授（本科生工作）。

研究所围绕高性能工作母机、航空航天发动机、高铁、风电等国家重大装备及其核心基础零部件轴承、转子的智能化发展等技术需求，开展智能设计理论与方法、轴承转子智能技术、工程摩擦学、大数据智能运维等研究，致力于攻克国家重大需求的“卡脖子”技术瓶颈。研究所是高端装备、基础部件设计与制造领域的高层次人才培养基地。

研究所承担了973、863、国家重点研发计划、国家自然科学基金等众多国家重点项目，与中国航发、中国航天、航空工业、兵器集团、东方电气、通用集团、中国电科院、中国华电、华为、轴研所、SKF集团、NSK集团等国内外知名企业形成了紧密的合作关系，建立有多个联合实验室。研究所获得国家奖4项、省部级科技奖励15项。

师资队伍

研究所现有教职工37人（教授17人，博导23人），其中中国工程院院士1人，国家级特聘教授3人，ASME Fellow（美国机械工程师学会会士）1人，IET Fellow（英国工程技术学会会士）２人，国家四青人才5人，德国洪堡学者2人，欧盟玛丽·居里学者1人，全球2%顶尖科学家5人，中国科协青年托举人才2人，博新计划人才1人，陕西省科技创新领军人才1人、中青年科技创新领军人才1人、青年拔尖人才1人。

研究所教师团队不仅引领了国家重大装备未来创新技术和前沿基础理论，担任了《中国机械工程技术路线图》、《高端轴承技术路线图》、《国家自然科学基金委机械学科中长期发展战略规划》编委和国际标准组织（ISO）轴承分委会主席等；还担任了Mechanical Systems and Signal Processing, IEEE Transactions on Industrial Electronics, IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems, Expert Systems with Applications, Measurement, Pattern Recognition, IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics等10多本国际知名期刊的副主编，在国际上形成了重要学术影响力。

姓名	团队名称	职称	邮箱
董光能	高端装备润滑增效团队	教授	donggn@xjtu.edu.cn
杨 雷	高端装备润滑增效团队	教授	yanglxjtu@xjtu.edu.cn
秦立果	高端装备润滑增效团队	教授	liguoqin@xjtu.edu.cn
曾群锋	高端装备润滑增效团队	副教授	qzeng@xjtu.edu.cn
张 辉	高端装备润滑增效团队	副教授	zhanghui7@xjtu.edu.cn
雷亚国	高端装备智能运维团队	教授	yaguolei@xjtu.edu.cn
曹军义	高端装备智能运维团队	教授	caojy@xjtu.edu.cn
武通海	高端装备智能运维团队	教授	tonghai.wu@xjtu.edu.cn
李 响	高端装备智能运维团队	教授	lixiang@xjtu.edu.cn
李乃鹏	高端装备智能运维团队	副教授	naipengli@xjtu.edu.cn
王 硕	高端装备智能运维团队	副教授	wangshuo@xjtu.edu.cn
杨 彬	高端装备智能运维团队	助理教授	binyang@xjtu.edu.cn
窦 潘	高端装备智能运维团队	助理教授	p.dou@xjtu.edu.cn
赵 欢	高端装备智能运维团队	助理教授	zhaohuan@xjtu.edu.cn
张 颖	高端装备智能运维团队	助理教授	yingzhang@xjtu.edu.cn
洪 军	数字化设计与制造团队	教授	jhong@xjtu.edu.cn
朱永生	数字化设计与制造团队	教授	yszhu@xjtu.edu.cn
刘志刚	数字化设计与制造团队	教授	mezgliu@xjtu.edu.cn
张进华	数字化设计与制造团队	教授	jjshua@xjtu.edu.cn
李小虎	数字化设计与制造团队	教授	li.xiaohu@xjtu.edu.cn
庄 健	数字化设计与制造团队	教授	zhuangjian@xjtu.edu.cn
李宝童	数字化设计与制造团队	教授	baotong.me@xjtu.edu.cn
闫 柯	数字化设计与制造团队	教授	yanke@xjtu.edu.cn
林起崟	数字化设计与制造团队	教授	linqiyin@xjtu.edu.cn
裴世源	数字化设计与制造团队	研究员	peishiyuan@xjtu.edu.cn
郭俊康	数字化设计与制造团队	副研究员	me_gjk@xjtu.edu.cn
贾 康	数字化设计与制造团队	副研究员	jiakang@xjtu.edu.cn
万少可	数字化设计与制造团队	副教授	skwan2020@xjtu.edu.cn
方 斌	数字化设计与制造团队	副教授	binfang@xjtu.edu.cn
赵强强	数字化设计与制造团队	助理教授	qzhao21@xjtu.edu.cn
刘宏磊	数字化设计与制造团队	助理教授	liuhonglei@xjtu.edu.cn
苏文军	数字化设计与制造团队	讲师	wenjunsu@xjtu.edu.cn
陈 飞	数字化设计与制造团队	助理教授	chenfei@xjtu.edu.cn

教学与人才培养

研究所老师积极承担了大面积基础课教学，深度融合团队最新科研成果和AI技术，激发学生兴趣，引导学生探究问题背后的科学原理，获评全国高校教师教学创新大赛一等奖、陕西本科高校教师教学创新大赛一等奖、国家教学成果二等奖、陕西省高等教育教学成果一等奖等。

研究生培养始终在国家重大需求的前线，师生与行业专家肩并肩，参研设计了航天发动机、航空发动机、核主泵和水电机组等的轴承，助力了现役战机、火箭、高铁、高压输变电、高端机床的自主创新设计和可靠服役。设计所老师获评西安交通大学“2025年师德建设示范团队”，“2024年，我最喜爱的老师”，“研究生教育青年优秀导师”，“研究生教育优秀导师”，“王宽诚青年学者”等。

指导学生获全国大学生机器人大赛一等奖、全国机械工业设计创新大赛等竞赛一等奖60余项，1人获批国家自然青年学生基础项目。6人次获陕西省、中国自动化学会优秀博士学位论文，17人次获学校优秀博士、硕士学位论文；4名博士生获优秀研究生标兵，15人次获国家奖学金，超过100人次获各类型企业奖学金、优秀研究生、优秀研究生干部等称号。

科研方向

聚焦高端装备基础零部件领域，针对重大装备“关节”的核心基础零部件——轴承-转子系统的“卡脖子”工程难题，先后为我国航空发动机、大型发电机、核主泵等大国重器攻克了一批自主化核心技术，如攻克了国内首个100MW水电机组轴承转子、国内首套核主泵推力轴承设计难题等。目前面向高端装备主要研究方向如下：

1）数字化设计与制造自动化

包括：精度设计理论与方法；装配连接可靠性设计；装配性能质量检测技术；测量器件与仪器；大空间测量方法；数控机床的模块化设计技术；承载结构的生长式拓扑优化设计理论与方法；软体康复机器人；面向智能制造的轴承；主轴设计与调控技术；高速滚动轴承先进润滑理论与方法。

2）大数据智能运维

包括：机械监测与诊断；大数据环境下的设备运行状态智能评估及预测；大数据驱动的机械装备智能诊断；智能检测、诊断与控制技术研究；机械与运载装备健康监测与寿命预测；装备摩擦学状态监测传感器技术及应用；嵌入式在线监测系统能量俘获新方法。

3）摩擦与先进润滑

包括：表面激光改性技术；超滑设计；微/纳米摩擦学；摩擦控制；摩擦化学；磨损机理及其控制技术；表面形貌的设计和效应；表面涂层/薄膜；密封；仿生与生物摩擦学。

典型工程应用案例

1）提出了轴承-转子系统润滑增效新理论，构筑了面向跨工况载荷服役的滚动、滑动轴承及转子完备理论知识体系，实现了前沿润滑技术、现代设计方法与轴承-转子分析理论的深度融合。在此基础上，与陕西汉德车桥等企业合作，攻克了DF系列战略导弹重型载运装备转子系统减磨降摩技术瓶颈，研发了润滑动压增效织构垫片，寿命提高3-5倍，每年为企业节约成本5000余万元。

2）提出了基于时-空多尺度分析的轴承-主轴全局建模理论，建立面向多场耦合作用的轴承-主轴协同分析方法，形成了力热流多性能完备分析体系设计软件，底层代码完全自主，与国际领先机构并跑，解决了核主泵、舰船、大型发电机等装备滑动轴承的自主化设计、仿真难题，并已向瑞典SKF、日本NSK等国际知名轴承公司转让技术，迈在国际领跑之路，有力支撑了我国首款100MW水电机组轴承转子、VVER核主泵推力轴承设计研发。

3）发明了基于非接触电磁可控加载的动态响应测量技术、基于纳米量子点方法的温度测量技术、基于高速摄像方法的润滑流场三维重构技术等，突破了滚动轴承基础建模、优化设计、性能预测与监测技术，孵化了轴承-转子核心性能系列检测装置，研发了国内首款高端机床用智能轴承及主轴产品，推广应用于秦川机床、洛阳轴承研究所、SKF等数十家国内外企业。

4）攻克了航空发动机转子多级盘装配工艺设计技术与软件工具，突破国外技术封锁，应用于上海商发、410及5719厂等航空发动机产品，完全实现国产化替代。

5）构建了重大装备转子轴承系统大数据智能运维理论与方法体系，成功应用于全国10000多台风电机组，广泛服务于能源动力、交通运输、智能制造等行业，应用于华电集团、法士特、SKF等企业的两万余台重大装备，降低运维成本40%以上。

6）发明了CNAS认证的在线铁谱监测与边缘油液集成检测装置，应用于两批次索马里护航军舰、中国航发涡轮研究院发动机台架、北京奔驰公司机器人产线等装备。

实验条件：

国际交流

研究所与美国（UTC、Honeywell、GE、GM、Kingsbury，University of Michigan、Columbia University、Louisiana State University、University of Chicago），英国（Imperial College London, University of Bath,The University of Manchester）,德国（University of Stuttgart, Karlsruher Institute of Technology），日本（京都大学、NSK）、新西兰（University of Auckland）、瑞典（Mid Sweden University, SKF）、丹麦（Technical University of Denmark），加拿大（University of Toronto , University of Quebec、Concordia University）的高校、科研院所和企业建立了密切的合作关系，开展了广泛的技术交流与合作。

近五年来，共有25位博士生前往美国、英国、加拿大等国家及地区的知名院校进行为期一至两年的联合培养，研究所师生多次参加ASME、IEEE、STLE、WTC、CAMDE、CIRP等高水平国际学术会议，与国际同行交流与宣传学术成果；同时研究所持续邀请国际知名学校、研究机构的学者进行学术访问与交流。

团建与就业

研究所每年举办各种类型团建活动，抖擞精神，强健体魄，为未来健康快乐工作设计最强身心。设计所每年博士研究生招生15人左右。博士生毕业后部分前往国内外知名高校和研究所、著名大型企业工作。硕士研究生招生40人左右，毕业后部分前往国内外知名高校和研究所进一步学习或工作，部分进入国内相关企业，从事与专业相关的工作。