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[成果] 1800290117 江苏
TU984 应用技术 工程技术与规划管理 公布年份:2018
成果简介:中国城市也普遍出现了特色风貌雷同、开发强度失控、城市肌理破碎、建筑形态紊乱等共性问题。由于中国面对大量的旧城更新、城市新区和各类开发区的规划建设,所涉及的空间尺度普遍超出了人们日常性的空间识别和场所感知的能力,因此,以往的经典城市设计理论和技术方法失效情况严重,亟待学术界对大尺度城市设计理论和技术方法开展创新探索,并以此指导工程实践。基于城市空间的建构机理拓展大尺度城市设计理论和方法。创新提出城市高层建筑合理布局的量化引导管控方法。率先提出城市容积率合理阈值和值域判定的技术方法。率先提出基于动态随机视点的城市景观评价和改善方法。提出了基于自然生态保护的城市空间景观特色塑造方法。
[成果] 1900010449 江苏
TH117.1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:摩擦发热以及热量传递是自然界中最普遍的物理现象,全世界约1/3的一次性能源由摩擦过程消耗。人类对摩擦现象也早有认识,并能用来为自己服务,如史前人类就知道依靠摩擦来钻木取火。但是,迄今为止,摩擦耗能的机理仍不是很清晰。1928年,Prandtl提出声子或者品格振动导致摩擦耗能假说,摩擦学的先驱Tabor教授一直在思考摩擦声子耗散,并试图在实验上证实摩擦过程中的声子作用,直到1991年,Krim教授采用石英晶振天平,在实验上首次发现了摩擦耗能与声子的相关性。但由于摩擦界面的复杂性,对声子激发模式、输运规律仍缺少有效的理论模型。 理解和掌握摩擦导致的能最耗散以及能最在界面上的输运机理是机械工程学科面对的重要科学问题,该问题的解决将为实现摩擦系数和导热系数的主动调控提供可能,具有重要的理论和工程应用价值。该项目组在多项国家研究计划资助下,开展摩擦的声子耗散以及声子在界面输运机理的研究,取得了如下重要科学发现: 1.在界面摩擦耗能机理的研究方面,给出了原子尺度下摩擦的耗能模型,发现了摩擦耗能与声子主导频率间的定量关系; 2.在超晶格多层膜的声子输运方而,阐明了超晶格结构法向导热系数最小值产生的机理,在国际上最先给出最小值出现的条件; 3.在国际上率先提出了声子沿石墨法向输运的自由程远大于经典理论预测的10nm左右,定量给出室温下自由程100nm以上的声子对石墨法向导热系数的贡献超过40%; 4.实现了声子输运的玻尔兹曼方程数值解,在国际上率先发现多层膜之间的范德华力能调控多层膜面向导热系数;阐明了声子在多层膜上的输运机理。 该项目组取得了在国际上有重要影响的学术成果,所提出的摩擦声子耗散模型定量表征了摩擦耗能与声子主导频率之间的关系,深化了人们对摩擦耗能机理的认识;所提出的超晶格结构导热系数最小值条件已成为国际同行寻找导热系数最小值的一个通用方法。该项目组的理论预测结果分别被国际上有重要影响的课题组和自己研究团队的实验所证实。美国麻省理工学院学者在Science论文中验证了科学发现点1的结论。美国劳伦斯伯克利国家实验室学者在Nature Materials论文报道了氧化物超晶格结构的实验结果,验证了科学发现点2。陈云飞项目组与国际同行合作实验证实了科学发现点3的理论预测(Physical Review Letters 1122: 205901),杨决宽是这个实验工作的主要完成人。加州大学伯克利分校学者在Nature Nanotechnology(7: 82-83)上撰写专题论文,高度评价科学发现点4的原创性,认为这个工作“为实现声子输运的主动调控给出了一个新方法”。 该项目组的研究成果主要发表在Nano Letters、Physical Review B、Nature Nanotechnology等学术期刊上,其中8篇代表性论文获Science、Nature Nanotechnology、Nature Materials等期刊论文SCI他引509篇次,单篇最高SCI他引115次,陈云飞教授受邀在国际学术会议上做邀请报告23次,该项目组获得国际学术会议最佳论文6篇。前期成果荣获2015年度教育部自然科学一等奖。
[成果] 1900010448 江苏
TK6 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于燃烧学领域。生物质定向热解可以高效、全组分、大规模制备高品质液体燃料,对实现我国农林废弃物清洁高效利用和能源结构多元化具有重要意义。但与石油相比,生物质含氧量高,如果沿用当前的石油炼制技术,大量活泼含氧基团的存在会加剧缩聚等副反应,影响产品的质量和收率,必须创新发展新的炼制理论和方法,其关键科学问题是碳氧键的定向断裂、转化与脱除。在国家自然科学基金等项目的支持下,经过多年潜心研究,揭示了生物质定向热解碳氧键断裂与缩聚机理,建立了定向制取高品质含氧与不含氧液体燃料新途径的理论与方法。主要科学发现如下: 1.解析了生物质定向热解中碳氧键断裂机理,提出了生物质结构定向调变预处理方法。系统地解析了生物质三组分(纤维素、半纤维素、木质素)定向热解过程中碳氧键断裂次序,明晰了催化剂对热解关键中间产物生成和演变的作用机制,给出了分子反应路径阵列,获得了主要产物的动力学关系和模型。提出了通过复合溶剂弱化纤维素和半纤维素糖苷键以及木质素β-O-4键等主要连接键,通过低温热解裁剪易结焦支链等生物质结构定向调变预处理方法,使之易于后续定向制取高品质液体燃料。 2.建立了生物质定向热解制取高品质烃类不含氧和醇类含氧液体燃料的基础理论。在国际上率先发现了生物质催化快速热解一步法制取汽柴油、航油等烃类不含氧燃料的反应新途径,阐明了生物质大分子在催化剂外孔道定向剪裁、脱氧变成小分子,随后进入催化剂内孔道重整、环化、异构的反应机理。基于生物油中碳氧键赋存与演变规律研究,提出了对生物油轻质组分定向分级加氢,重质组分化学链制氢提供氢源,自氢制取醇类含氧燃料的新途径,阐明了分级加氢和化学链制氢机理。 3.揭示了生物质定向转化中产物缩聚机理,提出了抑制缩聚的方法。发现了生物质有效氢碳比低是造成产物缩聚的核心因素,揭示了生物质热解缩聚中间产物的组成及演变规律、组分缩聚结焦机理,建立了缩聚结焦动力学模型。提出了生物质与废弃富氢原料(废塑料、废油脂等)共催化热解提高有效氢碳比的缩聚抑制方法,并通过同位素示踪等方法阐明了生物质与富氢原料间氢转移机制。发现了催化剂表面酸位点强度和分布是影响产物缩聚的另一重要因素,提出通过化学液相沉积覆盖、表面脱铝等调控酸位点的抑制缩聚方法。 8篇代表性论文总他引885次,其中SCI他引580次,单篇最高165次。项目负贵人连续三年入选能源学科中国高被引学者,担任能源领域权威期刊Fuel Process.Tcchnol.(IF3.75)副主编,Int.J.Greenh.Gas.Con.(IF3.74)、太阳能学报等期刊编委。获PCT专利1件,授权发明专利6件,建成了国际首套千吨级生物质定向热解制取高品质醇类含氧液体燃料示范装置,醇类选择性达到87%,能够与汽柴油混合使用。项目成果荣获2017年教育部自然科学一等奖。
[成果] 1900010399 江苏
TM26 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:超材料是由亚波长单元周期或非周期地排列而组成的人工结构,可通过设计结构单元及其排布来定制等效材料属性,自由地控制电磁波,带来全新的物理现象和应用,是信息领域的研究热点,四次入选Science“十大科学突破”,位列美国国防部“六大颠覆性基础研究”之首。根据调控电磁波的类型,超材料分为控制空间波的等效媒质超材料和控制表面等离激元(SPP)的人工SPP超材料。近年来,超材料虽然取得了长足发展,但仍存在一些瓶颈问题:基于等效媒质超材料的新物理现象和新应用需要进一步挖掘;SPP超材料一直是物理学家的领地,以验证物理现象为主;超材料对电磁波的调控多是静态的,一旦制备成型其功能即被固化,不能实时地调控电磁波。为了解决上述问题,该项目在国家自然科学基金重大项目(已结题,成绩特优)等资助下对微波超材料进行了系统性研究,主要科学发现为: 突破超材料国际惯明的等效媒质表征方法,创造性地提出用数字0和1的空间编码来表征超材料的新思想及其调控电磁波的新方法,通过改变具有相位相反特征的0和1单元的空间编码序列控制电磁波。设计了由偏压二极管来切换0和1状态的超材料单元,使物理空间的0和1编码与数字0和1建立起天然联系,进而提出并制备了第一个数字超材料和现场可编程超材料,实现了对电磁波的实时调控。数值仿真和实验结果证明,单一的现场可编程超材料可实时切换,完成多种显著不同的功能,例如高定向单波束反射、可控的多波束反常反射、随机漫散射等。该研究创建了数字编码和现场可编程超材料这一新体系。 在国际上率先从微波传输线的角度研究人工SPP超材料,提出一种超薄、低损耗、条带式SPP传输线,能在共形曲面上传输无畸变的SPP波。该SPP传输线的几何形状和传统的微带线相似,但支持高度局域化、具有场增强和波长压缩特性的表面波模式,能用于制作柔性、共形、可弯折、可扭转的小型化微波器件。基于阻抗匹配和动量匹配原理提出了SPP模式和空间导波模式的高效转换方法,实现了SPP传输线和传统共面波导的无反射连接。提出一种超薄的局域表面等离激元谐振结构,在实验上观察到从电偶极子到电十四极子谐振。具不完全统计,国内外39个课题组在跟踪该工作,依据所提出的SPP传输线及其变形结构研制各类微波SPP器件。该研究开辟了基于SPP模式的微波领域新分支。 在等效媒质超材料方面,提出柱坐标系下各向异性零折射率的概念及相关超材料设计方法,突破了自然界最小辐射单元(电偶极子和磁偶极子)双定向辐射的限制,实现了多源电磁波完美的全向辐射及高效空间功率合成。提出一种三频段超材料完美吸波器,在三个自由设计频段、大入射角范围内同时实现了水平和垂直极化电磁波的近乎完美吸收。基于变换光学原理,提出并制备了一种低损耗电磁幻觉器件,可按照预定需求有目的地操控目标的雷达散射特征。提出并研制了一种宽带、低损耗、全介质超材料放大透镜,打破衍射极限的限制,实现了超分辨率微波成像。该研究促进了等效媒质超材料的发展。 该项目的八篇代表作总影响因子84.31,被正面他引1005次(SCI他引697次),一篇荣获Light Science & Applications的高被引论文奖,两篇被选为Laser & Photonics Reviews的封面论文,四篇入选Web of Science的SCI高被引论文。相关研究入选2016年美国光学学会最激动人心的30项同行评议光学成果、《中国激光》遴选的全球光学十大科研突破、国家自然科学基金基础研究十大进展,获第一届全国太赫兹科学技术学术年会唯一的优秀论文奖,并被MIT Technology Review进行了专题报道。应邀在圣彼得堡2012年超材料大会、斯德哥尔摩2013年电磁研究进展大会、新加坡2014年全球华人物理学家大会等做主题或大会报告15次。为纪念超材料诞生15周年,2017年英国物理学会Journal of Optics出版了“超材料历史”专辑,特邀超材料领域最具影响力的13位专家撰稿,该项目第一完成人是亚洲唯一的受邀学者,撰写了关于该项目的综述论文。部分成果在沈阳飞机设计研究所等单位获得应用。
[成果] 1900010589 江苏
TU528 应用技术 水泥及石膏制品制造 公布年份:2018
成果简介:环境治理、绿色建筑发展、海绵城市建设、新型城镇化等国家重大战略,仍需要大量土木工程材料,而其制备和服役的生态环保性已成为制约可持续发展的关键瓶颈。对于生态制备,自然界岩石和贝壳形成中的微生物矿化是一绿色过程,具备极大的潜力被借鉴并发展成土木工程材料的生态制备技术,但需解决矿化条件特定和矿化时间漫长的问题;对于生态服役,亟需研发具备环境保护、生态相容的新材料,同时运用材料微生物技术等新技术提升传统结构材料的功能性。 项目历时十余年,在国家自然科学基金、省部计划和企业攻关等课题资助下,攻克了在沙土、水泥基材料、钢渣胶凝材料中的微生物矿化调控理论和关键技术,成功研发出生态性微生物胶凝材料、微生物矿化自修复水泥基材料和结构-装饰功能一体化墙体材料及道路铺装材料。 1、揭示了沙土环境中微生物芽孢萌发、生长繁殖、酶促离子形成、原位成核加速结晶等矿化和氢键作用机理,发明了分别适用于地基生态加固、扬尘和沙漠治理、重金属钝化的碳酸盐、磷酸盐及复合类等生态相容性好的微生物胶凝材料,既攻克了国内外未能解决的氨气释放难题,又利用了大气中的温室气体二氧化碳,降低了成本。 2、提出了“开裂-O2/CO2扩散驱动-微生物萌发矿化-裂缝封闭”的裂缝自修复策略,发明了CO2驱动型微生物自修复水泥基材料的设计和制备方法,通过驯化、孢子转化和固载保护提高了微生物在高碱环境中的耐受能力,提高了对早期裂缝的修复速度和修复效率,实现对宽度不大于0.5mm裂缝的快速、高效自修复,面积修复率高达90%以上,修复后水渗透系数降低95%以上,有效避免了水泥基材料旱期开裂产生的危害。 3、提出了水泥基材料和钢渣胶凝材料体系微生物梯度矿化调控技术和灰度双CT无损表征方法,发明了具有抗泛碱功能的结构-装饰一体化墙体材料及道路铺装材料,解决了水泥基材料的泛碱顽疾,从根本上避免附加装饰层脱落的安全隐患;钢渣的利用效率提高了26%,并解决了钢渣制品的体积稳定性问题。 获授权发明专利27件,出版专著1部,发表论文100余篇;编制产品标准及应用指南8部,培养研究生和技术人员100余人。研究成果已成功应用于江苏、福建、安徽、江西、山东、贵州等省的建筑、市政、水利、交通等工程建设,解决了生态治理、绿色建筑、海绵城市中亟需的生态材料等难题。项目累计新增销售额50616.05万元、利润5770.24万元,因工程耐久性提升、环境修复生态性好、CO2被大量吸收、作物增产等带来的间接经济和社会效益更为显著。项目成果经唐明述院士等专家鉴定总体达到国际领先水平,获2017年度“中国建筑材料联合会•中国硅酸盐学会建筑材料科学技术奖”技术发明一等奖。项目成果创新发展了建筑材料的绿色制备方法和理论体系,为生态环境治理提供了新的、应用前景好的生态性材料,推动了混凝土材料向功能性、结构-功能一体化发展。
[成果] 1800240449 江苏
TP242.2 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:工业机器人作为自动化行业的高端应用,其本身及其配套自动化成套装备对提高制造业自动化水平、提高产品质量和生产效率、增强企业市场竞争力、改善劳动条件等起到了重要作用。伺服驱动器和电机作为工业机器人核心部件之一,中国仍然主要依赖于进口。其中,日系伺服在参数自整定、响应性、振动抑制等方面不断提高和完善;欧美系伺服在总线应用、模块并联、安全功能等方面性能显著。研究并攻克高性能交流伺服系统关键技术,实现工业机器人控制系统的技术突破和国产化,打破国外品牌的市场垄断,将会对整个中国工业机器人的格局带来巨大的变化。 该项目在国家“863”计划项目、国家自然科学基金、部省级专项的支持下,研发了具有完全自主知识产权的高性能交流伺服系统及工业机器人控制器。项目的主要科技创新点如下: (1)高精度交流伺服系统复合分层抗干扰控制方案。针对工业机器人交流伺服系统中非线性摩擦、间隙迟滞、参数摄动等多源干扰与不确定性,提出了基于多源干扰分类估计、自适应惯量辨识、优化控制的复合分层抗干扰控制方案,解决了多源干扰环境下高端交流伺服装备的智能参数整定和精密调速控制问题。与国内同系列产品比较,实现了突加负载力矩时闭环伺服系统速度降落幅值减小33%,低速时速度波动减小37%,位置误差波动减小26%的性能指标。 (2)交流伺服传动全频段振动抑制技术。针对机电系统中存在的宽频段机械谐振,采用A型制振器、陷波滤波器、低频抑振器相融合的分段自适应主动抑振方法,实现了伺服传动中频率范围为1~5000Hz的振动抑制。与国内同系列产品比较,提升位置跟踪精度20%,减小系统定位时间10%,且该项技术弥补了国内应用领域空白。 (3)基于高速总线通讯的同步位置插补控制技术。为实现工业机器人多轴同步与协调控制,利用时间同步机制作为相互运动关联的交流伺服单元的时间轴,研发符合国际标准的多种总线通讯接口,同步周期最小达250μs。该项技术已通过国际ETG组织的一致性认证,达到欧美系伺服技术水平。 (4)高性能交流伺服驱动系统的软硬件设计技术。针对工业机器人高精度定位需求,采用32位高速数字信号处理器,开发了适配24位高分辨率编码器接口,实现了电流环更新周期33.3~50μs,速度环频响1.8kHz以上的技术指标,较国内伺服速度环频响提高近80%(国内1kHz左右)。 该项目获专利授权228项,其中发明专利84项,国际专利2项,软件著作权31项;在国内外刊物发表学术论文12篇,其中SCI收录8篇,EI收录10篇,出版专著1部;8篇代表性论著全部为SCI检索(其中1篇为ESI高被引论文),并被SCI他引304篇次。项目技术成果应用于高性能伺服系统和工业机器人系统,实现年产高性能伺服系统15万套,工业机器人5000台的生产能力,近两年累计销售收入11.55亿余元,新增利税2.86亿元,间接经济效益30多亿元。
[成果] 1800300162 上海
U674.247 应用技术 船舶及浮动装置制造 公布年份:2018
成果简介:所属类别:水体治理与修复技术技术来源:自主研发与优化集成。 适用范围:大规模蓝藻暴发的富营养化湖泊湖面现场减容基本原理: 首先通过采集装置对富藻水进行采集,藻水从进藻管路进入反应池,与藻水一起进入混合后输进PAC与藻水混合箱混合。与此同时,开启PAM与铁粉的加药泵,输进反应池与藻水混合。混合后的藻水由反应池底部的管路流入藻水分离池。启动磁盘组的电机带动磁盘缓缓转动,即可以将藻水槽内带磁性的藻团吸附,通过铲藻条相切,藻泥刮下后,流进藻泥收集箱。而通过磁盘吸附后的水,通过溢流口流向清水输出管路,直接排放湖中。 工艺流程: 一体化高效蓝藻浓缩脱水收聚船一次性将富藻水含水率降到90%以下,以简洁高效的一级分离技术代替传统的气浮加离心或气浮加压滤两级组合工艺。具有设备效率高、体积小,适合船载的特点,这一技术的应用还有效避免了由于船体晃动对气浮效率的影响。 关键技术: 1、蓝藻高效磁分离及浓缩脱水技术; 2、浅吃水船型技术; 3、表层藻水高浓度采集技术。
[成果] 1800180094 上海
TN919.6 应用技术 通信设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于通信和微电子领域的交叉研究,主要技术发明所提出的高能效通信基带芯片关键技术是通信数据传输的核心技术,决定通信系统性能的非常重要的组成部分,长期以来大量的基带专利技术被欧美国家大企业所掌控,如高通,英特尔,三星等。为此,中国企业的通信产品缴纳了大量的“专利费”,并不断被威胁专利侵权。在智能通信迅速发展时代,该技术发明顺应超高速,高可靠性,低延迟的通信基带需求,必将推动国有通信芯片核心技术自主化。由专用集成电路与系统国家重点实验室(复旦大学)和移动通信国家重点实验室(东南大学)共同完成,部分成果应用于无线通信接入技术国家重点实验室(华为技术有限公司)等国产通信芯片厂家和外交部等需要自主通信系统的国家重要部门中。 一是实现了面向多标准的高能效通信基带构架和关键模块VLSI结构,能同时支持LDPC和Turbo两种最接近香农极限的高性能、低能耗、单一结构的芯片实现,解决了可变长度快速傅里叶变换(FFT)计算有限字长和量化噪声比的最佳设计问题,提出双路并行处理数据通路和存储器复用方案,在高速和低功耗的不同需求下快速达到设计要求;二是面向复杂通信环境提出了一系列鲁棒通信算法,包括一种基于相位补偿的二维离散傅立叶变换方法,克服了传统二维离散傅里叶变换不可分的问题,有效降低了计算复杂度,同时利用信道的时域相关性和频域相关性显著提高信道估计的性能,一种查分检测方法,利用交错放置的两个m序列之间的相位差来进行序列检测,在相位差求取过程中可以去除信道的影响,以非相干检测的计算复杂度,获得逼近相干检测的性能。解决了包括长回波信道,超低信噪比的短波通信,强干扰下的电力线信道等多种传输环境的干扰问题;三是结合国家需要,在特定通信系统中,比如,短波通信、水下通信等完成了通信基带系统的定制,解决了国家急需,并拓展了相关研究工作的应用。 相关成果发表在集成电路领域的旗舰国际学术期刊如IEEE JSSC,IEEE IEEE T-CAS-I,IEEE IEEET-CAS-II,IEEE T-VLSI,IEEE T-Comm.,以及顶级学术会议如IEEE ISSCC,IEEE VLSI,IEEE ICC,IEEE A-SSCC,IEEE ASP-DAC,IEEE ICASSP等;以第一/者通讯作者发表SCI论文34篇,EI论文156篇,其中SCI他引次数达239次。获授权发明专利35项。授权中国发明专利20项。部分成果已经在华为,NOVATC,视芯等公司获得了应用。
[成果] 1800240487 江苏
TP212.1 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2018
成果简介:微机电系统(MEMS)技术是国际公认的战略性、前沿性、颠覆性技术,被列入《国家中长期科技发展规划纲要》(2006-2020)的优先主题方向。MEMS压力传感器是国际上第一类产业化的MEMS器件,而高可靠性MEMS压力传感器是航空航天、工业、环境检测等领域不可或缺的核心器件,技术综合性强、复杂度高、难度大,其关键技术长期被发达国家垄断或对中国禁运,严重制约了中国重点行业的发展。在国家自然科学基金、国家863计划、国家支撑计划等持续支持下,该项目历时15年,系统研究并解决了高可靠性MEMS压力传感器涉及的工艺设计、芯片上薄膜力学特性测试、传感器结构设计、环境效应等关键技术,实现了批量生产及应用。 主要创新如下: 1.针对高可靠性MEMS压力传感器制造工艺引起的几何尺寸偏差问题,提出了硅复杂晶面元胞分类方法,提高了硅各向异性腐蚀模拟精度;发明了直角结构补偿图形生成方法,降低了几何尺寸偏差。 2.针对高可靠性MEMS压力传感器薄膜特性依赖制造工艺的问题,发明了芯片上薄膜应力、杨氏模量、热膨胀系数、疲劳、断裂强度等特性的测试方法,实现了传感器芯片结构特性测量及制造工艺过程的监测,保障了高可靠性MEMS压力传感器的设计需求。 3.针对高可靠性MEMS电容式压力传感器输出非线性问题,发明了三明治结构电容式压力传感器,提高了传感器线性度,简化了制造工艺流程;针对压阻式压力传感器双面对准光刻误差问题,发明了外延封腔工艺及凹槽结构,降低了压力传感器零点输出并提高了灵敏度。 4.针对不同应用场景传感器封装及环境效应,发明了一种抗风压的压力传感器封装结构;建立了包括封装体在内的节点分析方法,发展了压阻式压力传感器综合温度效应模型,保障了高可靠性MEMS压力传感器的环境适应性。 项目获中国发明专利授权48项、软件著作权2项;基于该项目成果,参与制订国家标准2部;发表论文被SCI收录32篇、SCI他引243次。完成国家自然基金重点项目1项、国家863项目4项、国家支撑计划项目1项等,项目成果得到国内外高度评价,应邀为美国Wiley出版社电子电气工程(EEE)百科全书撰写电容式压力传感器一章。该技术成果实现了批量生产,形成JC、XC、BM、BS、CGY、MB等6个系列49个品种的高可靠性MEMS压力传感器,产品广泛应用于船舶、石油化工、工程机械、煤矿、工业过程控制等领域,促进了MEMS压力传感器技术进步及相关行业发展。应用该项目成果,企业近二年新增销售12467.86万元、新增利润1977.15万元。高可靠性MEMS压力传感器已应用于中国标准动车组“复兴号”列车,助力了中国自主知识产权高铁发展;高可靠性MEMS压力传感器还成为长征二号、长征五号、长征七号系列运载火箭配套产品,保障了火箭顺利发射,有力支持了中国北斗导航卫星、神舟十一、天宫二号、天舟一号等重大科学工程的实施。该成果为中国高可靠性MEMS压力传感器及相关行业的发展做出了重大贡献。
[成果] 1800290025 四川
TN92 应用技术 通信设备制造 公布年份:2018
成果简介:随着无线接入业务的快速发展,有限的频谱资源和迅速增长的高速业务需求之间的矛盾日益突出,推动信息技术进入了开发高频频谱资源的关键时期。机-星/星-星间大容量高速通信、高速战术数据链、高清电视、个人手持无线终端等军民应用都对无线高速传输提出了更高要求。这些应用要求提供的数据速率高达Gbps甚至数十Gbps,远远超过了无线通信系统所能提供的传输能力。为解决这一矛盾,该项目在国家973计划、863计划重大项目支持下,开展以毫米波和太赫兹波(THz)为代表的高频无线传输技术基础研究,旨在突破调制器、天线及等核心器件的高频化、小型化和宽频覆盖等问题,并构建Gpbs的高频无线通信系统。 该项目在高频调制解调技术方面,发展了基于微纳复合结构实现太赫兹传输调控器件的思想,突破了太赫兹波调制速率与幅度相互制约的技术瓶颈,研制出高速率、低插损、大调制深度的太赫兹调控器件,构建了通信速率达3.52Gbps的太赫兹无线传输系统;该项目尤其在多频太赫兹/毫米波器件方面取得重要进展,提出了基于人工超结构的电磁波多频/宽带功能器件设计方法,并以边界受限的微波终端天线为研究对象,提出了空间受限条件下的终端天线的多频段和小型化设计方法;针对终端复杂的金属边界对终端天线性能的限制这一工业界难题,率先提出了金属边界条件下的终端天线及MIMO天线设计方法;该项目还建立了一系列基片集成波束成形网络模型,突破了传统平面多波束天线工作频率的局限,将其高性能工作范围提升到毫米波段,突破了实现高频无线通信的主要技术障碍。
[成果] 1900010402 江苏
TN929.5 应用技术 通信设备制造 公布年份:2018
成果简介:分布式移动通信是由中国学者提出并率先付诸于工程技术实践,之后逐步得到国际广泛认可的新兴移动通信组网架构,已成为4G向5G演进的核心技术。该构架改变了已沿用40余年的蜂窝组网方式,通过引入大量密集布设且相互协作的分布式节点,可有效解决新一代移动通信所面临的在较高频段上大容量密集覆盖问题,也对移动通信系统信息理论发展提出了全新的基础性挑战。 分布式移动通信无线组网的先期研究可追朔至2004年前后启动、并由该项研究主要完成者所牵头的国家自然科学基金重大项目和国家863计划重大项目,其最初的目标是在3.5GHz以上的较高频段上,探索移动通信大容量密集覆盖的基本方法与可行途径。经10余年研究,已逐步形成了较为完备的系统构架(如Cooperative DAS、Distributed MIMO等)与基础理论体系,涉及系统容量成因及与传统蜂窝系统的本质性区别、小区边缘效应度量及理论计算、信息容量模型与数学解析、频谱效率闭式求解与效能优化等。作为上述基础理论研究的代表性成果,该项研究的主要科学发现和科学价值体现在以下方面: 系统信息容量成因:首次得到了分布式移动通信系统信息容量的闭合解,依此对其信息容量的成因进行解析,揭示出该组网方式具有更高的空间自由度,信息容量随着网络密集度提高而增大。这与传统密集蜂窝小区的信息容量受限于小区间的干扰形成了鲜明对比,从而为无线网络的密集化奠定了理论基础。 小区边缘效应理论:针对严重影响用户体验的小区边界效应,首次提出其性能度量和中断信息容量分析方法,并推导出近似闭式解,发现分布式无线网络的小区边界性能大大优于传统蜂窝构架,从理论上证实了业界最初的猜想与预期:分布式无线网络可较好地解决小区边缘效应,改善用户服务一致性。 频谱效率优化理论:针对分布式网络中移动用户常位于基站天线的视距范围内、信道呈现莱斯衰落特性的特点,首次发现了适用于莱斯信道的非中心复Wishart矩阵行列式统计解析方法,导出信息容量、分集度、阵列增益及中断概率的闭合解,为莱斯信道的容量解析与频谱效率优化提供了完备的理论依据。 能量效率优化理论:为解决分布式无线网络中如何有效分配各无线节点的发射功率且保证用户QoS和服务公平性这一基础性难题,发现可将复杂的多目标优化转化为单目标加权优化问题,导出了分布式节点的功率分配最优解,可兼顾移动用户频谱效率和服务质量,并使分布式无线网络能量效率最大化。 该项研究的8篇代表论文SCI他引次数405次,其中获两院院士和IEEE Fellow引用与正面评价130余次;获学术界有重要影响的IEEE通信学会莱斯奖和陈嘉庚科学奖,应邀在国际上最有影响的学术会议IEEE ICC和IEEE Globecom做大会特邀报告;团队获国家自然科学基金创新群体,期间两位完成人获国家杰出青年基金资助,两人入选IEEE Fellow;相关成果被推广至多家重点企业,技术成效与经济效益显著,获2014年度江苏省科学技术奖一等奖。
[成果] 1800240480 江苏
TP242 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:随着中国电力系统特别是核电的快速发展,智能电站与电网建设进入了信息化、智能化、远程化的新阶段,中国政府从“十二五”开始已将电力系统智能巡检机器人作为电网智能化和电力系统精准管理的核心技术装备。2011年3月日本福岛核电站的核泄漏灾难给核电安全敲响了警钟。为保障核电站的运营安全,也迫切需要研制适应各种复杂环境、机动灵活、探测能力强、可远程控制的智能巡检运维机器人。而这种适应各种复杂环境的巡检机器人一直是机器人研究面临的难题。该项目针对中国核电安全与电网检测领域复杂环境巡检运维任务的急需,在国家863项目、国家自然科学基金项目、江苏省科技计划项目的支持下,经过十年系统深入的研究,突破了巡检机器人的机构设计、环境感知、共享控制和多任务检测等关键技术,研制成功五类12个型号的远程巡检机器人,填补了国内空白。 技术创新点: 1.针对核电站、变电站、配电站等电站和输电环节存在的管道、楼梯、障碍物、狭小空间等复杂环境对巡检机器人运动的限制难题,提出了履带式、挂轨式两类移动机器人的机构设计方法,以及基于视觉、力觉、惯性测量单元等的自适应运动姿态控制和阻抗控制方法,实现了巡检机器人在多种复杂环境中的高机动运行与平稳运动。 2.提出了基于视觉、超声、激光、红外等多传感器信息融合的环境感知与地图重建方法,以及基于地面可通过度计算的自主导航方法,解决了移动机器人在复杂环境中的自适应避障、路径规划与安全巡检难题。 3.针对机器人工作环境的复杂性和任务的不确定性,提出了自主+遥操作的机器人共享控制方法,设计了具有力触觉和视觉多通道交互的控制界面和控制器,解决了远程巡检运维机器人在复杂环境中处置突发性事故的难题。 4.提出了远程巡检机器人基于任务接口的传感与控制模块化体系结构和基于多代理机制的软件实现方法,解决了巡检机器人软件的实时性、可靠性和可扩展性难题,实现了检测仪器和设备的在线即插即用,满足电站巡检与运维任务多样性的要求。 该项目获授权发明专利33项、计算机软件著作权15项;编写国家标准2项;发表论文126篇,其中SCI收录62篇,他引1500余次,其中SCI他引655次。相关成果获2017年南京市科技进步一等奖、2017年江苏省工业设计产品金奖、2017年南京市优秀发明专利奖等。 该项目研制的核电站管道巡检机器人在阳江核电站、大亚湾核电站及宁德核电站投入运维使用;研制的挂轨式巡检机器人在国内16个省市2000多个配电站广泛使用,并应用于2017年天津十三届全运会全部34个场馆配电站的巡检运维。核化探测机器人装备南京军区防化部队,并执行了2010年上海世博会、2013年南京亚青会等重大活动的安保任务。该成果还在南水北调工程大型泵站监控、无人消防车、智能工程机械等领域得到应用,取得了重大的社会效益和经济效益,近两年新增销售额14.70亿元,新增利润5.72亿元,间接经济效益30多亿元。
[成果] 1800240001 江苏
TN915.08 应用技术 电信 公布年份:2018
成果简介:在网络运营过程中信息会逐渐演化按链接的紧密度分成不同的信息蔟,不同的信息蔟具有不同的特征,这种信息蔟的存在使得整个信息网络形成许多个次中心网络,也称之为社团结构。每个社团内的网络节点有着紧密的信息交互,而社团之间是松耦合连接。通过分析发现,在真实的信息网络中这些社团结构,大多是在网络运行过程中自形成的。在军事的指挥信息网络中也是如此,伊拉克战争中美军就是通过预测分析出信息网络中主要社团结构,并对其进行攻击,没有对整个网络进行攻击,从而实现快速取得战争胜利。美军首先摧毁了伊军非常关键的5个指挥与雷达设施,使得伊军防御体系迅速瘫痪。反过来说,如果课题组能预测出社团结构的节点,可以对其重点防护。鉴于此,该项目针对信息网络社团结构安全防范问题,从技术手段、理论方法及示范应用三方面进行了自主创新,突破4项理论技术,开发了3个信息系统,实现了国内网络安全领域的理论创新,在信息网络安全防护与攻击等领域得到应用。 在技术创新方面,设计并实现抓取特定类型网站中联系信息系统、实现了对B2B平台安全分析及优化系统、开发了全社会大数据基础电量计算软件,实现了各型客户能源数据统一建模系统等一系列网络安全应用系统。 在理论方法创新方面,对社团结构安全研究有统计学方法、随机模型方法、模块度信念传播方法,但这些方法仅是对于人造网络或是结点连接信息,没有分析出真实网络或是社团结构的信息网络链接机理。基于以上考虑,该项目着重关注信息网络社团结构中以下四个方面问题:①研究社团结构形成的动力学机理是什么,社团内的节点为什么会紧密连接在一起?提出社团模块结构分析方法,相关性增强信念传播算法;②如何扑捉这些社团的特征,并预测社团结构的形成?给出信息网络链接预测方法;③社团结构中行为序列、时间序列造成结构维度很高,为清晰了解社团结构中节点的实际关系是什么?需要将高维的数据映射到低维空间里,给出社团结构高维数据降维分析方法;④社团结构的风险传播路径会是什么?基于此问题,提出社团结构传播行为分析方法。 在示范应用方面,已在江苏省4家单位进行了示范应用,包括国内领先的综合型第三方B2B电子商务平台,取得了近千万级的经济效益。 该项目申请国家发明专利5项,国防专利2项,软件著作权4项;编写专著1部,发表论文80余篇,其中SCI收录论文13篇,EI论文20余篇;推广新系统10套,培训700余人。 该项目集成2个国家自然科学基金(复杂网络模块结构与链接结构的统计建模及识别研究,61202262;分布原子概要的产生及管理,60973023),1个江苏省基金(网络化软件质量特性与测评方法研究,BK2012060)的创新研究成果,将地方985高校的科研力量与军队院校的军事需求相融合,在网络安全分析、态势研判、应急处理和网络防护软件研发方面进行了军民融合道路的探索,其理论成果已应用于焦点科技股份有限公司的“抓取特定类型网站中联系信息系统”项目和“B2B平台分析及优化”项目,江苏方天电力技术有限公司的“全社会大数据基础电量计算软件研究与开发”项目和“各型客户能源数据统一建模算法研究”项目。
[成果] 1900010172 江苏
TG356.45 应用技术 金属丝绳及其制品的制造 公布年份:2018
成果简介:超高强度精细钢丝的生产水平是一个国家金属制品业强弱的重要标志。子午轮胎钢帘线、硅片切割用钢丝和金刚线母线是其典型代表,被誉为钢丝领域“皇冠上的明珠”,技术水平主要体现为:超高强度,钢丝的抗拉强度高达3700MPa;超细直径,钢丝的直径一般小于150μm,最细达50μm;生产流程紧凑、连续、高效,拉拔断丝率低(<10次/吨)。 钢丝冷拔应变量越大,强度越高。如何突破传统生产流程与工艺技术的局限,使商用钢丝的极限拉拔应变量达到3.8以上,抗拉强度突破3700MPa,是世界金属制品业技术竞争的制高点! 针对这一难题,近二十年来,东南大学研究团队在国家、省的持续支持下,系统研究了超大应变冷拔珠光体钢丝的形变、相变及强化机制,并开发了超高强度钢丝的生产新流程和关键配套技术,主要创新如下: 超高强度钢丝微结构调控机制及生产流程创新: 创新点1-1超大应变珠光体形变与微结构调控机制:在珠光体冷拉拔变形过程中,发现了珠光体团调整、铁素体强<110>织构形成和渗碳体非晶化的三阶段演变规律;通过集成珠光体形变、织构遗传和精细回火处理技术,实现超大形变珠光体微纳结构的精准调控。 创新点1-2超高强度钢丝的生产流程再造:盘条(φ5.5mm)→大拉(5-9道次)→一次织构遗传热处理→中拉(7-14道次)→二次织构遗传热处理→终拉(20-30道次)→钢丝→精细回火处理→超高强度钢丝产品。该流程将尺寸要求与组织演变及最终微结构控制融为一体,实现了制备技术重大突破,为国际首创。 超高强度钢丝生产关键控制技术创新: 创新点2-1低损伤拉拔技术:显著降低了超大形变钢丝的拉拔损伤,拉拔断丝率<2.7次/吨,为国际领先水平。 创新点2-2织构遗传控制技术:通过形变织构、奥氏体化工艺、冷却速度等参数的控制,终拉前钢丝中保留了较高比例的铁素体<110>织构,有效提高了珠光体钢丝的极限拉拔应变量。 创新点2-3精细回火处理技术:该技术可调控纳米晶态渗碳体的析出形态和强织构铁素体的回复程度,获得两者精细匹配的纳米复合微结构,实现了钢丝强韧性双提升。 经此,形成自主知识产权的超高强度钢丝成套生产技术,首次实现商用钢丝极限拉拔应变量由3.8到5.2的巨大跨越,强度高达4900MPa级,为世界之最。 该成果获授权专利24项,发表论文50余篇。主要创新成果已在宝钢精密、盛利维尔、兴达钢帘线等公司实现了大规模工业化应用,分别成为国内最大的金刚线母线、切割钢丝和钢帘线生产基地。近三年,累计实现超高强度钢丝产品销售收入44.7亿元,新增利润4.3亿元,出口创汇611万美元。
[成果] 1800240142 江苏
R730.4 基础研究 医院 公布年份:2018
成果简介:一、项目背景: 病理学诊断是肿瘤诊断检查中最稳定可靠的方法,被喻为“金标准”,是疾病的最终诊断。病理诊断沿用人工诊断,病理医生短缺,诊断水平参差不齐,严重制约行业发展,无法满足临床需求。 二、项目介绍: 福怡股份(870084)专注病理智能诊断十五年,深知行业发展的痛点和难点。历经多年钻研,研发出国际首台病理标本标准化染色设备,具备密闭、恒温、恒压及恒定pH染色环境,并配备优质染色试剂,实现病理样本染色标准化,为病理智能诊断创造必要条件。基于百万例病理大数据和人工智能,利用专利技术实现病理高效智能筛查、智能诊断及远程诊疗,显著提高诊断效率和准确率。构建云病理智能诊断平台,集聚20%病理专家资源,将高端专家资源与基层医院迫切病理需求相连接,建成肿瘤精准诊断、精准治疗和患者康复管理的病理生态系统,覆盖病理诊断全流程,为医疗机构提供病理诊断整体解决方案,技术水平国际领先,是国内唯一实现产业化及临床应用的项目。为了确保持续创新,分别与东南大学、中北大学成立联合研发中心,与法国雷恩第一大学和加拿大麦克马斯特大学开展技术合作,确保项目技术水平国际领先。 三、项目知识产权及获奖情况: 项目拥有自主知识产权,申请1件PCT,授权发明专利5件,实用新型6件,软件著作权2件,新申请受理发明专利15件,获得科技部火炬计划(项目编号:2011GH040752)和创新基金(项目编号:12C26213202273)、省科技厅、省经信委及市级十多个项目支持。荣获2017年中国创新创业大赛智能化精准医疗专业赛全国四强、2016年第五届中国创新创业大赛优秀奖,第四届江苏科技创业大赛奖。核心产品通过FDA和CE国际认证,被工信部认定为国家应急产品,被江苏省经信委认定为江苏省首(台)套重大装备产品( NO:201713)、江苏省重点推广应用新技术新产品(NO:201602024)。 四、项目推广应用: 项目广泛用于肿瘤早期智能筛查、精准诊断及预后评价,可替代低年资病理医生,将病理诊断效率提高10倍以上,诊断准确率>99.99%,解决漏诊和误诊难题。开展远程病理诊疗服务,提高基层医院诊疗水平,为患者提供专业、方便、高效诊断服务,缓解看病难、看病贵和看病远难题。项目可为三级医院、二级医院及基层医院等各级医疗机构提供病理智能诊断整体解决方案,项目已在省内、广东和安徽等地区百余家医院推广应用,获得病理专家高度认可及市场和临床的一致好评。2018年项目率先在广东连南县人民医院开展病理远程诊疗及术中病理诊断,获得国家卫计委和广东省卫计委现场调研及高度评价,十多家媒体广泛宣传报道。 五、项目经济效益: 项目销售收入7303万,为地方经济及税收做出卓越贡献。企业在南京经济技术开发区红枫科技园C1栋投资建设14000m2项目产业化基地,已于2018年2月正式投产,预计2018年新增销售收入8000万,缴税1000万以上。
[成果] 1900010140 江苏
TP802.6 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:强干扰、高维多变量、多约束、欠观测、非线性等问题广泛存在于高精度、髙能耗、高污染行业的高端大型生产装置中,是当今工业控制及优化中最复杂、最前沿和最具桃战性的难题之一。常规方法缺乏主动抗扰设计而造成关键质量指标不佳,能耗指标不优,控制精度不高等现象。随着制造业生产装置向精密化、大型化、复杂化方向发展,亟待研发关键制造过程的新型主动抗干扰控制和智能实时优化与调度技术,以实施高精度控制和节能减排技术的提升和创新。 该项目在多项国家“863”计划项目、国家自然科学基金、部省级专项的支持下,研发出面向高端交流伺服装备、磨矿分级过程、钢铁热轧生产流程为代表的典型制造过程主动抗干扰控制与实时优化理论、方法和技术。项目的主要科技创新点如下: 针对高精度交流伺服装备中非线性摩擦、间隙迟滞、饱和、参数不确定、参数摄动等多源干扰与不确定性等难题,提出了基于关键机电参数在线辨识、非线性特性建模、多源干扰分类估计技术方法,以及一系列复合分层抗干扰优化控制方案,攻克了国产交流伺服控制系统性能低下的难题,显著提高了中国交流伺服产品的国际竞争力。惯量辨识精度提升37%,辨识时间缩短55%;突加负载力矩时闭环伺服系统速度降落幅值减小33%,低速时速度波动减小37%,位置误差波动减小26%。 针对高能耗、高污染大型工业装置控制中,广泛存在的强干扰且难以测量的实际困难,提出了一套基于模型和数据混合的干扰软测量理论和技术体系,并成功应用于冶金磨矿分级过程,解决了工业过程的干扰实时估计问题,大幅降低干扰测量成本;提出了一种基于干扰软测量的多变量解耦控制方法,解决了一类多变量、多约束条件下复杂工业过程的先进抗干扰控制问题。磨矿分级方面,通过控制溢流粒度(精度优于±1.5%)使吨矿耗电量降低5%以上,并利于脱硫降磷,抛尾量降低4%以上。 提出了基于伪谱分析的快速实时优化方法,以及基于数据的物料调度优化方法,解决了大规模、非线性过程优化的实时性问题,实现上下游工序的紧密协同,进而达到节能降耗目标;攻克实时优化应用中生产装备和生产流程多参数、状态欠观测等难题,构建了一种冶金生产过程信息采集、传输与集成的物联网平台。钢铁热轧生产方面,通过优化控制使产能平均提高1.05%, 300度以上板坯热装比平均提高13.6%。 该项目获江苏省科技进步一等奖1项、二等奖2项,教育部自然科学二等奖1项,专著1部,发明专利授权22项,软件著作权14项,SCI论文103篇(ESI高被引论文12篇),SCI他引2802次,国际主流SCI期刊最佳论文奖2项,“中国百篇最具影响国际学术论文”1篇。项目成果应用于精密交流伺服装备、热轧生产流程、磨矿分级过程、原油调合与常减压装置等高端大型生产装置的先进控制和实时优化,近三年新增销售额22.4亿元,新增利润2.98亿元。
[成果] 1800240145 江苏
TQ460.6 应用技术 化学药品制剂制造 公布年份:2018
成果简介:制药行业属朝阳产业,但中国现状明显落后于国际先进水平,特别是高端制剂的产业化,原因是其所用载体材料制备工艺复杂,质量难于控制,产业化程度低,严重制约了中国高端制剂的发展。值得关注的是,纳米脂质体药物在国际上已经有13种上市,是公认的较成熟的纳米药物制剂,其优势是根据药物结构的不同可选择不同的脂质纳米材料组合,通过自组装,构建不同尺寸和功能的纳米脂质体药物,实现抗肿瘤、抗病毒等药物的靶向性或低毒性,但其关键的脂质纳米材料在中国一直依靠进口,为解决制约中国纳米脂质体药物发展的瓶颈问题,项目组从2006年起,在国家973项目、863项目、苏州市纳米专项的支持下,经过12年的努力,实现了如下主要创新成果: (1)解决了脂质纳米材料的合成、纯化和质量控制的难题脂质纳米材料因其化学结构独特的两亲性、柔软性,导致制备工艺复杂,杂质不易去除,中间体难于纯化,因而,很难公斤级以上规模制备获得符合药用纯度级别的产品,国外企业建立了较高的技术壁垒。项目对脂质纳米材料的合成及分离纯化开展技术攻关,采用具有自主知识产权的工艺合成路线,通过自制的分离填料和纯化技术,成功实现了12种脂质纳米材料合成工艺的技术突破,获得高纯度的产品,质量与进口品相当。 (2)实现了脂质纳米材料精准组装和肿瘤靶向的理论创新在脂质纳米材料制备技术突破的基础上,采用自制的脂质纳米材料,以水为分散介质,开展了液-液分散的载药微乳液体系和气-液分散的载药脂质气泡体系等创新性工作,自主研发了特殊高温微乳液的相图检测装置,摸索了一套气液界面脂质自组装技术,用于制备难溶性药物的脂质纳米制剂,提高了药物的溶解性、突破其应用瓶颈。构建了新型载药多功能化脂质纳米组装体。 (3)突破了脂质纳米材料与脂质纳米粒的产业化关键技术,实现了在药物及健康产业中的应用项目成功实现了12种脂质纳米材料批量50公斤级以上规模稳定生产,制定了用户认可的质量标准,建立了完善的质量控制和生产管理体系。确立了功能脂质纳米粒规模制备生产线和工艺流程,成功建成了中国第一条功能脂质纳米粒规模制备生产线,实现了在健康领域的产业化应用。 项目团队创立了脂质纳米材料研发公司-苏州东南药业股份有限公司,并在新三板(831869)成功挂牌;创建了国内第一家脂质纳米材料专业生产企业-江苏东南纳米材料有限公司,并已获得药品(辅料)生产许可证;创建了国内第一家脂质纳米粒专业生产企业-苏州纳康生物科技有限公司。2个脂质纳米材料获得药用辅料的生产注册批件,4个脂质纳米材料(2个独家)已在药审中心作为药用辅料登记并公示。该项目2016和2017年实现累计销售额97755万元,累计新增利润11927万元。东南大学与项目其他完成单位经过深入的产学研合作,成果已推广应用于药品,化妆品的研发和生产领域,取得了显著的社会效益,具有广阔的应用前景。
[成果] 1800240557 江苏
TU352.11 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该成果属于土木建筑工程其他学科的结构抗震试验领域。子结构混合试验是研究大型复杂结构抗震性能的最经济并行之有效的方法,也是当今土木工程结构试验界的发展趋势。然而该方法存在以下技术瓶颈:(1)多个子结构试验难以在本地实验室协同完成;(2)引入大型有限元方法替代简单计算模型带来系统协调和耦合问题;(3)部分大型结构(如底部大开间结构等)的抗震研究更希望将子结构试验和振动台试验相结合。十余年来,该科研团队通过建立抗震混合试验理论,突破了上述技术瓶颈,在工程结构抗震性能评估中进行了应用。 主要创新有: 1.提出基于多尺度有限元协同分析的结构抗震混合试验方法,建立了本地实验室和异地实验室互联网协同混合试验方法。建立了基于MTS-OpenFresco-MATLAB/ABAQUS平台的抗震混合试验系统,开发了CSIC和Dspace-Scramnet两种接口,将多种物理试验单元嵌入有限元软件中;将多尺度分析方法引入到抗震混合试验,提出一种集成试验单元的多尺度混合模型构建方法,利用多点约束法有效地实现了不同尺度单元间的边界变形协调。在国内率先实现了多种结构体系的抗震混合试验,与整体结构模型试验相比,大大降低了抗震试验的成本;实现了异地实验室互联网协同共享,减少大型设备集中投入,参与了国内首个四校国际协作分布式桥梁结构网络协同示范性拟动力试验,为大型复杂结构反应分析提供了一种新的研究方法。 2.在国内率先解决了子结构振动台混合试验的关键技术,提出了子结构振动台混合试验的加载控制方法和边界条件模拟方法。研究成果可为国内大型地震模拟振动台试验工程应用及振动台建设提供参考;提出一种基于子结构振动台试验的近似模拟高层建筑长周期地震反应改进方法,提出输入地震动加速度的修正方法,拓展了现有小型振动台的试验能力。 3.解决了大刚度多自由度结构力控制、多自由度非线性等效力控制方法关键技术问题,开发了基于混合编程控制的多自由度结构拟动力试验系统,实现了多自由度足尺模型拟动力试验,实现了四个作动器非线性精确加载控制。将成果应用于一栋三层底框配筋砌块短肢砌体剪力墙结构足尺模型和一栋三层预制钢筋混凝土结构足尺模型,准确获得了结构的抗震性能,有力地推动了配筋砌体结构的发展,该结构体系在全国多地进行了大量的工程应用,取得了良好的经济效益和社会效益。 该项目有力地推动了抗震试验理论与技术的发展,使大型复杂结构抗震试验成为可能。项目组成员连续获得国家自然科学基金重大研究计划、重点项目、国际合作项目、面上项目、青年基金项目、江苏省高校自然科学基金重大项目、教育部博士点基金等资助共14项,总经费近600万元;发表SCI/EI检索论文23篇、中文核心论文200余篇,参编国家行业标准《建筑抗震试验规程》,获准发明专利4项。结合中国地震动参数区划图修改,江苏设防烈度有所提高,为抗震试验研究提供技术支持,辐射江苏省乃至全国。
[成果] 1900010080 江苏
TP277 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2018
成果简介:二十一世纪以来,中国电力工业发展迅猛,300MW、600MW及1000MW等级大型机组成为主力机组。随着机组向大容量、高参数、高效率、低排放方向发展,机组部件、轴系结构及工作状况越来越复杂,振动问题随之突出,振动故障频发,由此造成的新机组无法正常投运、在役机组被迫停机或降负荷运行现象屡见不鲜,曾一度成为制约电力安全生产的重大技术瓶颈。 项目组在国家863计划、国家自然科学基金及发电行业企业课题支持下,针对大型发电机组重大振动工程问题,围绕突破振动故障机理分析、准确诊断和高效治理方面的共性技术、关键技术进行联合攻关,在异常振动机理研究、核心技术软硬件研发、专用装置和系统研制以及工程化应用等方面,取得了系列创新性成果。 结合理论与实验对大型汽轮发电机组转子碰摩、汽流激振及轴承失稳等异常振动故障机理进行研究,丰富及拓展了转子动力学、故障诊断等相关理论。自创建立了复杂长轴系动静部件摩擦-热冲击耦合模型,探究出摩擦热致失稳机理;构建了非均匀流场下汽流力分析模型,开拓了新型减振密封技术,弥补了汽流激振理论空白;率先提出同步涡动转子轴承内摩擦热致失稳判据及可倾式滑动轴承油膜失稳新机理。 研究分析了轴承标高对轴系载荷分布及稳定性和振动的影响,研发了轴系标高监测系统,创建了基于载荷灵敏度分析标高调整治理技术;提出了基于声发射技术的摩擦故障特征识别和定位的新方法与新技术,拓展了摩擦故障诊断技术手段;提出了旋转机械谐分量转速平衡等方法,发展了动平衡技术。创新成果成功应用于多类大型机组振动故障的诊断及治理。 自主研制了高性能传感器,提出了振动数据采集分析方法,开发了基于嵌入式系统的大型发电机组分布式、网络化、信息融合的状态监测及故障诊断系统,解决了电厂主辅机由于布局分散而难以全面监测与集中诊断的问题,为电力生产提供了可靠保障平台。 项目成果成功应用于中国电力国际有限公司、江苏核电有限公司等50多家大型发电企业,攻克解决了上百台次300MW、600MW、1000MW等机组疑难振动故障。有力保障大型发电机机组安全、经济、高效、环保运行,减少了非计划停机次数和检修时间,提高了等效可用系数,近三年创造直接经济效益30余亿元,为电力稳定供应作出了重要贡献。该项目参与制定国家标准8项,授权发明专利32项,发表代表性论文100余篇。 该项目获2001年度江苏省科技进步一等奖、2015年度江苏省科科学技术一等奖。项目第一完成单位东南大学火电机组振动中心技术团队2012年获国家发改委“国家工程研究中心杰出贡献奖”。该项目为火电、核电等国家重大装备高水平发展提供了重要的技术支撑,推动了中国发电行业科技进步。
[成果] 1900010670 江苏
U416.16 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:东部沿海、沿江地区软土分布广、埋深大,局部分布有膨胀土,已建和在建高速公路近6万公里,跨越不同地质地貌单元,受生态、环保、规划等因素制约,无法回避大量软土和膨胀土等特殊土地基。因技术和装备限制,特殊土地基沉降大、沉陷、桥头跳车、路面开裂等病害频发,显著影响高速公路质量与驾乘安全;特殊土换填挖方遗留大量弃土,易引发地质灾害。项目组针对特殊土地基变形控制与弃土利用难题,在国家及省部级科技计划资助下,通过减小路堤荷载、深层复合地基刚度调谐、多因素协调土性改良等技术研发,创立了“路堤减载-地基控沉-土性改良”的变形控制技术体系,历经20年攻克了特殊土地基变形控制和弃土利用难题,取得重大突破主要发明如下: 1.路堤减载变形控制技术与装备。针对高填方软土地基桥头台背沉降跳车全球性难题和工程弃土问题,发明了减水固化粘结技术,研制了废弃土EPS颗粒耐久性轻质填料,路堤减载1/2,地基沉降减小2/3:研发了废弃土EPS颗粒轻质料制备装置,实现轻质料配比计量与均匀快速拌和同步控制,率先突破了废弃土EPS颗粒轻质路堤大规模应用技术瓶颈:创建了废弃土EPS颗粒轻质路堤设计方法、施工工法和质量控制标准等建造技术。主编了江苏省“公路工程EPS颗粒混合轻质材料路堤技术规程”,突破性解决了桥头跳车与弃土利用难题,节约了土地。 2.深层复合地基刚度调谐变形控制技术与装备。针对搅拌桩加固深度小于20m、预制桩造价高、难以打穿硬夹层等软土地基处理难题,研发了控制模量素混凝土粧成桩设备.加固深度达35m.地基沉降减小40%:发明了自感应带压平衡成粧技术,攻克了深层软土成桩不均与断桩难题:创建了深层软土控制模量桩复合地基设计方法、施工工法和质量控制标准。主编了江苏省“公路工程控制模量桩复合地基技术规程”,显著提升了深层软土地基变形控制效果与设计水平。 3.多因素协调土性改良变形控制方法与技术^针对深厚软土地基沉降大周期长、堆载预压方案单一、工后沉降难以控制等难题,研发了变形智能监测设备、预留沉降量计算技术和调整超载比路堤堆载动态设计方法,实现了沉降即时预警与工后沉降智能控制,节省预压土方:研发了考虑软土流变特性的广义宾海姆弹粘塑性模型与沉降精细化计算方法,沉降计算精度较欧洲规范提高30%、较中国规范提高70%。研发了土持水特性测控技术揭示膨胀土胀缩变形机理,开发了劈裂压浆封堵裂缝与级配改良调控吸力技术,高效解决了膨胀土变形控制难题,避免膨胀土换填。 成果在泰州大桥、京沪高速拓宽、引江济淮等30多项重点工程中广泛应用,累计节约土地3000余亩,直接经济效益超7亿元,全面提升了特殊土地基变形控制与节约土地关键技术的整体效能。在同等条件下,轻质路堤地基沉降减小65%、价格与普通路堤相当,控制模量桩地基沉降减小40%、成本降低35%、工期缩短50%,多因素土性改良工后沉降小于3cm、成本降低30%。获授权发明专利22项、软件著作5项、实用专利5项;出版专著2部,发表SCI论文33篇、EI论文120篇。专家鉴定认为研究成果达国际领先水平。推动地基基础行业科技进步,相关成果获江苏省科学技术一等奖和中国公路学会科技进步特等奖。
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