着重研究支持协同及异地设计的旋转机械现代设计网络和支持专业化知识获取的中间件软件平台、数字仿真和虚拟网络技术。
　
　
1)支持协同及异地设计的旋转机械现代设计示范网络

　旋转机械现代设计网络支持分布的、异地的协同设计的工作模式，研究内容包括：
　　
　(1)支持知识获取的统一建模
　研究知识的统一建模和表达方式，以支持知识表达和获取。

　(2)协同设计支持环境

　　(2.1)集成框架技术
　　采用基于集成框架的软件技术以形成分布设计支持环境，可根据用户的请求等级，接收用户对中心提出的对所需资源(数据、情报、软件等)的请求，在已有资源的基础上，通过二次开发、修改、再包装后提供满足用户要求的各种资源和信息。环境应具有如下功能：工作平台公用接口；数据转换与翻译；信息传输，并行处理和资源保护等。

　　(2.2)多媒体会议系统
　　借助于计算机网络，协同设计人员能够就产品开发过程中所需协调、请求其他协作者提供帮助或共同关心的问题进行磋商。

　　(2.3)项目协调系统
　　在产品开发过程中为分布设计和群体工作提供技术支持，在作者之间正确地传递总体意图、约束管理、工作流程、进展追踪、冲突检测与仲裁等有关信息，以便作出有效的总体协调与决策。
　　
　　
2)支持专业化知识获取的中间件软件平台研究
　　
　　现代设计系统除了应能支持共性知识获取外，更重要的是必须能够有效地支持专业化知识的获取。对于这些分散在高校、研究所和国家重点实验室中的多学科交叉的专业知识的获取，一直是现代设计中未能解决的“瓶颈”问题。过去所沿用的低级获取方式要求用户从每一个单项技术最基本的技术原理、单元组成、算法等这些与用户的最终目标无关的每一个局部细节、或知识的最底层开始，这种获取方式对用户的知识面、包括计算机知识在内的专业化水平所提出的苟刻要求严重地限制了这些专业知识在行业中的推广使用。阻碍了新技术的产品融入。一种合理的作法是采用九十年代中期由IBM公司在其软件开发战略中所提出的“中间件”平台模式：每一个中间件，作为高级的标准软件平台，不需要用户从细节或最底层开始，而是一种以用户对产品的设计要求为驱动的高级设计平台。例如，当用户要求开发电磁轴承去承系统时，用户可通过PC机或工作站进入电磁轴承中间件开发平台，平台根据用户所提供的完全或不完全的描述，直接给出一种或多种电磁轴承的最终设计方案与结果，用户本身既不需要从与最基本的点、线、面和几何图形打交道，也不需要熟悉电磁轴承中诸如作动单元、控制单元、放大器单元等这些更底层、更基本的(从专业知识来说，属于更深层次的)局部细节。
　　
　　设立中间件平台的优点在于：非常适合于已有专业化知识的组织、整理、描述及使用，并最终清除了专家和企业设计工作者之间的障碍；同时，中间件平台也极有利于新技术的产品融入。
对于旋转机械，支持其现代设计的中间件开发可以围绕机组的关键零部件以及主要性能分析来设置，包括：
　　支承系统中间件软件平台
　　密封系统中间件软件平台
　　转子系统中间件软件平台
　　通流系统中间件软件平台
　　系统动力学分析中间件软件平台等
　　
　　
3)数字仿真及虚拟技术研究
　
　(1)基于虚拟技术的转子系统的运动/动力学仿真
　
　(2)可视化计算
  

（要解决的主要技术难点和问题）

目标：研制由计算机支持的新型高速旋转机械现代设计系统，用以支持新一代智能化旋转机械从概念设计、新技术整合、系统设计、单元设计、试验、直至产品完善和定型的开发全过程；建立旋转机械现代设计网络，组织多方面专家、工程技术人员利用异地资 源进行高速旋转机械的现代设计和新产品开发，并运用该系统开发成功由电磁轴承支承的实用性新型涡轮膨胀机组产品。

内容：

1 方向性、关键性新技术的旋转机械产品融入系统

产品开发过程中对新技术的引入并非是一个简单的拼装过程，即便对那些经经历了基础研究阶段的、趋于成熟的新技术来说，也还必须通过二次开发和整合才能真正构成产品的组成部分。由于新技术的引入给原系统带来了新的予盾、冲突，如材料、强度、空间结构、工艺流程和系统性能变化等，因此，从某种意上来说，新技术能否顺利地为原系统所接纳将取决于上述予盾的解决程度。对于电磁轴承支承的旋转机械来说，主要研制开发内容包括以下方面：

1)电磁轴承技术在涡轮膨胀机中的产品融入；

2)智能单元开发，电磁轴承对转子不平衡的自调节、自补偿、自校正技术以及基于DSP技术的系统实时控制策略；

3)新技术融入的试验方法、试验技术和支撑平台。

2 新型高速旋转机械现代设计及知识获取系统

着重研制开发支持协同及异地设计的旋转机械现代设计网络和支持专业化知识获取的中间件软件平台、数字仿真和虚拟技术。包括：

1）支持协同及异地设计的旋转机械现代设计示范网络，知识获取的统一建模。

2）协同设计的支撑环境，在已有资源的基础上，通过二次开发、修改、再包装后提供满足用户要求的各种资源和信息。环境应具有如下功能：工作平台公用接口；数据转换与翻译；信息传输，并行处理和资源保护等，并在产品开发过程中为分布式设计和群体工作提供技术支持，在协作者之间正确地传递总体意图、约束管理、工作流程、进展追踪、冲突检测与仲裁等有关信息，以便作出有效的总体协调与决策。

3）支持专业知识获取的中间件软件平台，新技术的产品融入的一种合理的做法是采用九十年代中期由IBM公司在其软件开发战略中所提出的“中间件”平台模式：第一个中间件，作为高级的标准软件平台，不需要用户从细节或最底层开始，而是一种以用户对产品的设计要求为驱动的高级设计平台。例如，当用户要求开发电磁轴承支承系统时，用户可通过PC机或工作站进入电磁轴承中间件开发平台，平台根据用户所提供的完全或不完全的描述，直接给出一种或多种电磁轴承的最终设计方案与结果，用户本身既不需要从最基本的点、线、面和几何图形打交道，也不需要熟悉电磁轴承中诸如作动单元、控制单元、放大器单元等这些更底层，更基本的（从专知识来说属于更深层次）局部细节。对于旋转机械，支持其现代设计的中间件开发可以围绕机组的关键零部件以及主要性能分析来设置，包括：支承系统中间件软件平台、密封系统中间件软件平台、转子系统中间件软件平台、系统动力学分析中间件软件平台等。

3．产品实现—电磁轴承支承的、实用性新型高速涡轮膨胀机组开发

将电磁轴承技术引入旋转机械中以取代传统的支承方式，研制新型的高速膨胀机组，包括电磁轴承支承的涡轮膨胀机现代设计和制造、样机试验等。

产品在运行中的表现是对设计是否成功的最终检测，也是最重要的设计知识和信息的综合来源。样机试验是仿真、虚拟技术、模型试验所不能取代的，因此也是现代设计不可缺少的组成部分。研制开发内容包括试验方案的制定、数据采集、传输、分析和刷新、信息反馈等。最终提供可供批量性生产的3200M3/h-6000M3/h处理量的实用性新型涡轮膨胀机组。