一、实验室概况

（1）名 称： 高速公路施工机械陕西省重点实验室

（2）依托单位名称： 长 安 大 学

（3）办公地址： 西安市南二环路中段长安大学校本部

（4）批准时间: 1998.10

（5）批准文号: 陕教科发[1998]29号

本重点实验室由个5实验分室组成，分别是机械动力学实验分室（一）、机械动力学实验分室（二）、机电液一体化实验分室、机械运用实验分室、机械材料实验分室。在近二十年的建设发展过程中，重点实验室已凝聚了一支结构合理、团结协作、勇于创新、素质精良的教学科研队伍，有一个高效、精干、管理经验丰富和具有开拓精神的领导班子。重点实验室目前有专兼职实验人员60余人，专业涵盖高速公路施工机械、机电液一体化、材料工程、交通运输、车辆工程、内燃机、计算机等。

重点实验室主任焦生杰，生于1955年，教授，博士，博士生导师。曾任长安大学工程机械学院院长，现任中国公路学会筑路机械学会常务理事、中国工程机械液压技术分会常务理事、人民交通出版社工程机械专业教材编审委员会委员兼秘书长。获省部级科技进步奖4项（一等奖1项，二等奖2项，三等奖1项），获陕西省自然科学优秀学术论文二等奖1项。主编教材及专著3部，编译著作1部。

二、定位与目标

l总体定位：

高速公路施工机械陕西省重点实验室依托长安大学机械工程一级学科博士点，面向陕西省公路交通建设和施工机械领域，以高速公路施工机械的基础研究和应用基础研究为核心，构建完善的科学研究、人才培养、学术交流和社会服务的开放平台，使实验室成为陕西省乃至全国高速公路施工机械基础研究及工程应用研究的重要基地。

l发展目标：

1）构建具有国际水平、国内一流的研究基地

本重点实验室的研究内容和研究成果在我国公路交通行业具有鲜明的特色。经过长期的科研积淀和成果推广，形成了在国内具有领先水平的科研团队和具有完善科研实验条件的研究基地，已经具备承担本行业国内重大科研项目的能力，争取经过不长时间的建设，达到具有国际水平，能够完成较高水平国际合作项目的能力。实验室的建设将推动行业技术进步，引领行业技术发展，在施工机械牵引动力学、传动与控制、机械化施工、高速公路快速养护技术与装备、道路施工机械新型材料开发与应用等方面处于国内领先水平。

2）建立高水平的人才培养平台

本重点实验室依托长安大学机械工程一级学科博士点，另有机械设计制造及其自动化、机械设计及理论、机械电子工程三个二级学科和机械工程博士后科研流动站，是全国唯一可以授予工程机械专业博士学位和硕士学位的单位。在学科建设与人才培养方面具有较强的竞争力。有能力持续、自主地培养与国际水平相当的博士生和硕士生，并不断充实学术队伍，使学科发展后继有人，保持不断发展的良好势头，成为国内筑养路机械基础理论与应用研究及其高水平人才培养的重要基地。

3）建立有国内重要影响力的工程机械技术服务中心

本重点实验室在相关技术领域中有坚实的工程技术开发与成果转化工作基础和业绩，成功地完成了多项科研成果的产业化和校企合作。如在完成陕西省交通科技项目“高等级公路同步碎石封层成套设备与施工技术研究”基础上开发的同步碎石封层设备在浙江美通筑路机械股份有限公司产业化后，使国产沥青碎石同步封层车市场份额从2005年的0增加到2015年的90%，并进军国际市场。此外，本实验室已先后与多家行业重点企业达成产学研战略合作协议，和南方路面机械有限公司成立“搅拌技术研究中心”、与无锡雪桃集团成立“路面机械研究中心”、与山东方圆集团成立“筑养路机械研究中心”、与陕西中大机械集团成立“筑养路机械维护中心”，还先后与中铁二十局集团西安工程机械有限公司签署产学研战略合作协议，与“河南省城镇道路低碳建设与养护产业技术创新战略联盟”签约，与山东东岳专用汽车制造有限公司签订院企战略合作协议，同时还与三一重工、徐工、柳工等国内著名工程机械生产企业建立了良好的合作机制，进行了多项技术新成果的产业化工作。

三、研究方向和研究内容

实验室主要研究方向如下：

1）高速公路施工机械牵引动力学

主要内容包括：道路施工机械动态牵引性能研究、地面力学与行驶理论研究、工作装置与介质相互作用理论研究、作业质量控制研究等。

其中，多项研究成果处于国内领先行列。如“履带推土机牵引动力学”、“稳定土路拌机转子动力学”、“振荡压实技术”、“高速公路长大上坡沥青路面动力响应与设计指标研究”等一批科研成果先后获得了国家级和省部级奖励。

2）高速公路施工机械传动与控制

主要内容包括：车辆动力控制关键技术研究、施工机械作业过程智能控制技术研究、过程机械机电液融合技术、工程机械机电液一体化控制技术。

其中，多项研究成果处于国内领先行列。如“沥青碎石同步封层车（系列）关键技术研究及应用”、“高等级公路同步碎石封层成套设备与施工技术研究”等一批科研成果填补了国内空白，改变了最初的设备全部依赖进口、价格昂贵且不能完全适应我国道路状况和施工技术的现状。

3）施工机械新型工程材料特性与应用技术

主要内容包括：工程机械作业装置磨损机理研究、施工机械关重件疲劳问题机理研究、特殊构件等应力优化设计、工程机械可靠性优化设计关键技术。

其中，多项研究成果处于国内领先行列。如高强钢焊接结构力学非均质性及疲劳延寿机理研究，提出了具有“软+硬”双金属焊缝的新型焊接接头，适用于接头非均质区的疲劳裂纹扩展速率模型，以及焊接残余应力计算方法的理论模型及其与硬度分布的对应关系，科学解释了常幅疲劳载荷条件下的超载延寿机理、提出了超载塑性变形分析新方法，为该方向的发展奠定了良好的基础。

4）高速公路机械化施工与养护技术

主要内容包括：高速公路机械化施工关键技术、高速公路新型养护技术及设备研究、设备选型与配置、施工设备故障诊断技术。

其中，多项研究成果处于国内领先行列，解决了沥青混凝土路面、水泥混凝土路面、碾压混凝土路面、稳定土基层的作业机理、平整度、密实度、均匀度等若干关键技术问题。如“重载交通SMA沥青路面施工关键技术研究”提出了基于共振的高效摊铺压实工艺和摊铺过程确定共振频率的方法和搅拌设备振动筛筛孔选择的基本原则和等效筛孔确定方法等，提高了路面施工质量。“面向材料改性的振动搅拌技术与设备研究”采用的具有完全自主知识产权的振动搅拌技术，是对现有搅拌技术与设备的重大技术革新与突破，是国内外搅拌机械的一项重大技术革命，对促进行业技术提升和产业结构调整等都具有重要意义。

四、地位和作用

本重点实验室的研究对象不是通用工程机械，而是高速公路施工机械和养护工程机械。在我国20世纪80年代末开始的公路大建设中，实验室依托平台学术带头人提出了许多重大而急需解决的施工与养护机械的理论与技术问题。实验室抓住了这一千载难逢的机遇，积极投身公路建设的主战场，并迅速发展成为国内本行业最大的科学研究、技术开发、高层次人才培养和技术服务的综合性科研基地之一。形成了设备先进、设施基本配套、研究方向明确、特色鲜明、研究队伍年富力强的良好发展势头，在本行业具有着鲜明的特色和优势，具有跟踪国际前沿研究领域的实力，在筑路与养护机械最活跃、最重要的几个研究方向上，取得了一大批具有国内先进，部分接近国际先进水平的科技成果和学术成就。

在陕西省科技进步、社会经济发展中的独特作用：

高速公路施工机械陕西省重点实验室是立足陕西面向全国的开放性实验室，在公路交通行业具有较强的竞争实力，为本行业的发展和加强陕西对外合作交流提供了有力的支持，并成为公路交通行业培养博士和开展博士后研究的重要基地。

按照陕西省中长期科学和技术发展规划纲要的实施内容，实施“13115”科技创新工程，本实验室属于装备制造领域的汽车和工程机械重大科技专项，紧紧围绕陕西省的工程机械行业，积极投入到了许多重大的科研和工程建设项目中，在陕西省的国民经济发展中作出了重要贡献。

评估期内，本实验室人员承担陕西省自然科学基金项目8项、陕西省交通厅交建集团项目1项。评估期内获得陕西省科技进步一等奖1项，三等奖2项。

同时，本实验室还与陕西省的行业重点企业进行了全面合作，共同承担了产品开发、质量控制和实验研究等科研工作，在陕西省高速公路建设及工程机械生产领域起到了不可或缺的作用，下一步本实验室将进一步加强与陕西省科技厅、交通厅及相关企业联系，充分发挥本实验室的行业优势，争取为陕西科技进步和社会经济发展做出更大贡献。