围绕机械装备全生命周期在精度、可靠性与能效提升方面的共性设计科学与工程问题，以正向设计需求为牵引，面向有色冶金、新能源装备、工业母机与流体机械等领域，开展成套装备关键部件需求定义、结构功能逆向推理及全历程参数演化设计方法研究。重点突破极端工况下多源载荷精确表征与振动能量传递主动控制、多轴疲劳寿命预测、跨尺度损伤演化等机械系统动力学设计瓶颈；建立覆盖高温、变载、耦合环境的多学科统一建模与智能优化框架，实现轻量化—寿命—精度等多目标协同优化；发展面向不确定性环境的服役寿命动态预测、时变可靠性设计与全寿命周期保质优化技术；构建“单元设计—系统集成—全生命周期”的复杂装备协同优化理论，融合数字孪生、精益设计及鲁棒优化方法，形成满足极端工况性能稳健性、可靠性与经济性同步提升的成套装备正向设计体系。成套装备正向设计及体系建设方向的研究路线如图1所示。
图1 成套装备正向设计及体系建设方向研究路线图
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