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[成果] 1700680379 福建
TG1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:Ti(C,N)基金属陶瓷是一种多相复杂体系刀具材料,因抗弯强度和断裂韧性低于硬质合金而严重阻碍了应用;MoSi2和ZrB2是候选的高温结构陶瓷和新一代非烧蚀热防护材料,脆性是亟待解决的难题;如何强韧化是提升以上三种陶瓷力学性能、促进其实用化进程的关键。钼基、镍基和铌基合金高温氧化性差,难以在1100℃以上温度大气中长时间使用,如何提升其高温抗氧化性能,是扩大其应用范围的关键。针对上述问题,该项目在国家自然科学基金(51071133)、国防基础科研项目(A3720060115)、福建省高校产学重大项目(2010H6027)和厦门市科技计划项目(3502Z20143036)等课题资助下,提出了多相复合协同强韧化的学术思想,探索了上述三种陶瓷的粉末冶金制备新技术,阐明了强韧化机制;提出了钼基、镍基和铌基合金表面MoSi2高温抗氧化涂层的制备新技术,分析了氧化机理。已出版专著1部,发表论文57篇,其中SCI收录28篇、EI收录4篇,他引360次,授权发明专利4项;学术成果受到国内外学者的广泛关注。主要创新点如下:1.多相复合协同强韧化陶瓷的制备与强韧化机制:Ti(C,N)基金属陶瓷。发明了纳米复合超细金属陶瓷的微波烧结新技术,为超细Ti(C,N)基金属陶瓷的制备提供了新的途径,分析了纳米Si3N4和CBN等粒子复合强韧化金属陶瓷的机制。MoSi2基高温结构陶瓷。提出了“内嵌式碳纳米管/MoSi2复合材料”的设计思路,发明了含均匀分散碳纳米管的纳米钼粉及MoSi2基复合材料的制备新方法,优化了CNTs/MoSi2复合材料的制备工艺,获得了La2O3、Mo5Si3、WSi2、SiCw等多相改性MoSi2基复合材料的制备工艺,厘清了强韧化机制。ZrB2基高温结构陶瓷。基于相变增韧和纤维/晶须增韧的协同韧化ZrB2基体的学术思想,制备了ZrB2-SiCw-ZrO2三元陶瓷,建立了韧化机制对材料增韧贡献的断裂力学理论模型,阐明了SiCw和ZrO2的协同韧化作用。2.MoSi2高温抗氧化涂层的制备与性能:MoSi2及其复合材料的氧化机理。建立了MoSi2低温氧化动力学模型,厘清了500℃氧化异常严重的原因,阐明了MoSi2及其复合材料的氧化机理。钼基合金MoSi2高温抗氧化涂层。提出了钼合金表面原位合成MoSi2涂层的制备新技术,解决了基体与涂层间热匹配、Si扩散和复杂零部件制造的难题,优化出了涂层体系,阐明了高温抗氧化机理。镍基和铌基合金MoSi2高温抗氧化涂层。优化设计了镍基合金MoSi2梯度涂层结构,解决了基体与涂层热匹配的问题,提出了大气等离子喷涂制备MoSi2涂层的新技术,研究了铌基MoSi2涂层的放电等离子烧结技术,分析了其在1200-1500℃氧化的界面扩散行为。
[成果] 1800120379 北京
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:针对未来特大型桥梁建设面临着建设条件更为复杂、多灾害作用问题更加突出、跨越能力要求更高等三大突出技术问题,国家交通运输部门设立“十二五”重大科技专项“特大型桥梁防灾减灾与安全控制技术”(2011318494001),从多灾害作用、结构体系与关键结构、技术系统及装备、防灾减灾理论与方法、监测预警与应急平台等方面开展技术攻关,以突破特大型桥梁防灾减灾与安全控制的关键技术瓶颈。1主要创新点:①构建了典型地貌风-雨耦合作用联合分布模型,建立了斜拉桥拉索三维运动水线连续弹性风雨激振理论模型;②构建了桥梁风-浪-流耦合作用联合分布模型,创建了风-浪-流耦合作用下桥梁弹性模型试验方法,建立了桥梁-风-浪-流三维耦合作用和振动理论,提出了大型桥梁风-浪-流耦合作用设计方法;③提出了千米级多塔斜拉桥、叁千米级悬索桥和斜拉-悬吊桥适宜结构体系、关键构造以及深水软土地基沉箱复合基础和超高钢-混组合桥塔;④研发了分布式被动吹气套环气动减振装置、智能型一维多壁碳纳米管流体阻尼器、二维石墨烯基纳米缝流体阻尼器;发明了基于磁流变弹性体材料的变刚度调谐质量阻尼器,碟形弹簧与动力阻尼组合的新型减震及抗风支座,内外嵌套锥面钢圈和摩擦摆相组合的三向减震支承装置;⑤提出了基于构件重要性的灾变评价方法,建立了融合健康监测系统的特大型桥梁灾害安全监测系统与应急管理平台;⑥提出了多灾害作用下特大型桥梁独立、相关和链式模式的灾害作用组合及分析方法,构建了性能、风险、经济等多层次指标体系及性能分级评价标准,建立了多灾害作用下特大型桥梁基于性能的设计方法,创新编写了国内外《多灾害作用下特大型桥梁设计指南》。
[成果] 1700290048 湖南
N941 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:随着经济社会发展、技术进步和产业升级,各种控制系统越来越复杂,现有系统分析设计方法已远远不能有效地解决这些复杂系统所面临的许多关键性问题,需要新的理论、方法和技术有针对性地进行复杂系统建模优化与控制决策。其中,智能优化方法是解决复杂优化问题尤其是复杂系统中产生的各种困难优化问题的有效方法。同时,基于模型和知识的先进控制理论方法对于提高系统控制品质、改进产品质量、提高经济效益和生产效率、降低生产成本和资源消耗等具有重要理论意义和应用价值。该项目围绕电力系统环境经济调度、混合动力汽车优化设计、永磁同步电机多参数辨识、高精度伺服驱动控制和复杂大系统分散控制等现实需要,深入研究多目标差分进化算法、基于免疫机理的协同粒子群算法、二维模型重复控制系统设计与主动干扰抑制方法、非仿射时滞大系统分散模糊自适应控制器设计方法等智能优化和学习控制理论方法,取得的创新性成果主要包括:提出了一种考虑多目标优化解在目标空间分布的拥挤熵多样性精确测量方法、一种适应任何目标个数的多目标优化解散布性性能指标、一种基于模糊集理论的多目标最优折衷解决策方法;提出了一种考虑系统网损的电力系统环境经济负荷分配的新的多目标优化模型,建立了一种包含油耗和排放的并行混合动力汽车四目标优化模型并对动力部件参数和控制策略参数同时进行多目标优化和决策;融合免疫系统优化原理、协同进化思想及粒子群的邻域信息构造了免疫协同粒子群进化模型,并成功应用于永磁同步电机的多参数估计;提出基于二维模型的鲁棒改进型重复控制系统设计与主动干扰抑制方法,从根本上改善了系统的过渡过程性能并实现主动干扰抑制;提出基于最少学习参数算法的非仿射时滞大系统的分散模糊自适应控制器设计方法,克服了系统模型的不确定性给控制设计带来的困难,拓展了分散控制的应用范围。该项目20篇主要论文发表在IEEETC、IEEETVT、IETCTA等智能优化和控制理论国内外权威期刊,SCI他引137次、他引610多次;8篇代表性论文SCI他引128次、他引280多次。引用者来自全球20多个国家和地区,包括多位IEEE Fellow、多目标进化优化国际权威学者如C. A. C. Coello和P. N. Suganthan、中国工程院院士张勇传教授等。有许多引用对该项目成果给出了很高的评价并直接应用该项目提出的理论方法,如香港理工大学电气工程系副系主任K. W. Chan教授等在IEEE TII10(2)2014的论文完整采用拥挤熵方法用于SPMGSO算法的约束处理技术,厦门大学曾文华教授等在进化计算顶级期刊IEEE TEC19(1)2015的论文完整采用该项目提出的散布性指标对算法进行比较研究。
[成果] 1700290052 湖南
TD7 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:煤矿安全生产仍然是中国煤炭工业发展过程中需要持续高度关注的重要课题。该项目针对煤矿安全生产事故预防与控制过程中存在的薄弱环节,依托国家自然科学基金等国家级和省部级项目资助,将非线性动力学理论融入到矿井安全生产事故预防与控制中,通过理论分析、实验研究、数值模拟和现场测试等手段,在矿井安全生产事故演化本质认识、安全系统状态剖析、事故演化行为预测及控制等方面取得了系列成果,率先建立了矿井安全非线性动力学评价和事故控制理论及应用体系。项目研究的科学发现主要有:通过对矿井生产安全系统的时空耦合结构特点和事故演化过程特性深入分析,提出并分析论证了安全系统是复杂非线性动力学系统,系统演化在临界条件下呈现混沌特性和突变特性,具有复杂非线性动力学行为,为矿井安全非线性动力学评价与事故控制理论的形成与应用提供了理论基础;针对矿井生产安全系统动力学拓扑结构的多态演化,率先引入耦合映像格子模型等非线性理论来刻画和剖析安全系统时空混沌动力学状态,成功解决了诱导因子对结果动态影响的定权与变权问题,并率先引入人工神经网络、混沌理论等构建和应用系统安全评价模型,形成了矿井安全非线性动力学评价理论与应用体系;根据安全时序数据中蕴含的系统演化动力学信息,率先建立了矿井生产安全预测的非线性动力学模型,获得了诱导因子、控制参量及系统演化规律与最大可预报尺度,确保了矿井安全预测结果的客观性与真实性,丰富和发展了安全预测理论;根据诱导因子之间的非线性作用特性和控制参量对系统状态的主导作用,率先提出了事故控制的非线性理论,构建了典型矿井事故控制的混沌动力学模型,提出了诱导因子与控制参量的控制措施,并实现了事故控制过程的可视化。研究成果出版专著2部,在《Combustion,Explosion,and Shock Waves》、《Disaster Advance》、《中国安全科学学报》、《煤炭学报》等该学科核心刊物上发表该项目组成员为第一作者论文100余篇,其中8篇代表性论文和12篇主要论文总被他引656次,被SCI收录3篇、EI收录10篇、CSCD收录14篇,总被他引656次。波兰科学院外籍院士、中国工程院院士刘宝琛教授认为项目研究“努力把非线性理论创造性地应用于安全技术及工程的相关领域,……打破了传统上惯用的‘既定’分析模式,……形成了新的理论研究体系……,使安全评价和预测问题获得更为符合实际的、可靠性更高的解答,解决了一批前人尚未很好解决的难题……”。国家自然科学基金委朱旺喜研究员认为项目成果“为矿井安全状态的确定和过程管理提供理论依据,对实现矿井事故‘事先预防’的理想目标有重大意义。”项目成果得到了国内外学者的高度评价。项目研究将矿井安全评价及事故控制与非线性理论有机融合,取得了系列理论研究成果和现场应用成效,提高了煤矿安全管理的预见性和效率,促进了煤矿安全管理从讲后分析型向事先预防型的转变,对降低煤矿事故发生率、保障煤矿井下人员和财产的安全发挥了重要作用。
[成果] 1700290084 湖南
P 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:2016
成果简介:“海牛”号深海底60米多用途钻机系统是开展海洋地质及环境科学研究、进行海洋矿产资源勘探和海底工程地质勘察所必备的关键技术装备。该项目在国家“863”计划的支持下,重点突破了深海底钻机全自动遥控绳索取芯、深海底钻机长距离自动控制、深海重型装备收放等关键技术,形成了一整套具有自主知识产权的深海海底深孔钻探取样技术系统,实现了国内海洋矿产资源探采装备的新突破,填补了中国3000米级水深、钻进深度大于50米的深海海底取芯装备的空白。该项目主要创新性成果如下:提出了全新的面向深海底钻机的全自动遥控绳索取芯原理、高精度钻杆自适应对中接卸、紧凑型多层钻杆排列方法以及高效自动绳索取芯工艺,研制了海底全自动绳索取芯专用钻具、紧凑型多层排列旋转圆盘式钻杆库、钻杆对中调整器、高精度快速钻杆接卸装置、微型打捞绞车和机械式全自动打捞器,解决了远程控制条件下高精度钻杆连接、海底软硬交错地层高效快速取芯、取芯钻具结构小型化设计等问题,拓展了深海底钻机对不同海底底质取芯的适应性、大幅降低了钻机的辅助作业时间和复杂地层钻进过程中因岩石不完整导致孔内事故发生几率,提高了取芯质量和取芯率,实现了深海底钻机远程全自动高可靠绳索取芯。开发了具有多通道通讯、多路视频、抗干扰能力强的机载控制、甲板控制、视频监控与数据处理系统,提出了面向深海底钻机的高速实时通讯与数据处理方法,实现了深海底钻机远程操控实时高速通讯、数据处理与视频监控;自主研发了多种抗干扰能力强、耐高压、耐腐蚀的深海装备专用机载传感器,解决了深海高压环境下液压元器件外泄微量实时检测、绳索取芯系统闭环低延时高精度测量等问题;发明了利用铠装通讯动力复合缆向深海底钻机输送3300VAC高压大功率供配电系统,攻克了长缆(3500米缆)高压变频调速难题。提出了重型深海底钻机甲板收放技术与收放工艺,发明了八边形钻机外形结构和V形开口全液压垂直翻转收放装置,研制了可自动开启的翻板机构、可紧抱深海底钻机机架的导梁钩机构,解决了因母船摇荡导致深海底钻机与收放装置对齐与靠拢困难、易发生冲击碰撞的问题,实现了深海底钻机水中自动校正收放方位、垂直翻转过程自动抱紧深海底钻机功能,降低了母船摇荡对收放过程的影响,同时减少了对甲板操作人员的需求,提高了深海底钻机重型装备收放过程的安全性与可靠性。项目创新成果获授权发明专利6项、实用新型及外观专利共6项,形成了全套自主知识产权海底钻探装备技术成果,其多个单项成果可推广应用于多种其他海洋探测与开发装备。因此,该项目将在取得显著经济、社会效益的同时,还将有力推动中国深海探测装备技术的发展,加快中国海洋科学研究、资源开发和海底工程技术研究进程,而且对中国参与国际海底竞争、维护国家海洋权益、建设海洋强国具有重要的现实意义和战略意义。
[成果] 1700290040 湖南
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2016
成果简介:本世纪以来,太阳能发电作为一种取之不尽,用之不竭的清洁环保能源得到了前所未有的发展。光伏式能量转换是太阳能发电的主要途径之一,现有国内外太阳能发电的光伏器件仅将太阳光中的可见光谱部分用来发电,限制了光伏发电中紫外和红外光谱部分光能的利用,同时光伏器件对太阳光的吸收受到器件表面加工结构的限制,吸收效率不高,制约了光伏器件光电转换效率,导致了单位功率发电生产成本高,严重阻碍光伏式太阳能发电技术推广与应用。该项目利用等离子和稀土增吸收特性设计了具备等离子共振和宽频带吸收增效的光伏芯片,结合非晶态合金耐腐蚀、高强度和近净成形的特点,开展了高效率、机械性能优异光伏器件的设计与制造基础研究,取得了系列创新性研究成果:提出了一种便捷的合成稀土发光微纳米材料的水热法工艺,具有便捷性及低消耗的优势;利用一种新的探究稀土离子间的共振能量传递的分析方法,合成了光学性能优异且可控的发光纳米晶;提出了一种新型增效光伏器件性能的制造工艺和理论,显著增强了等离子光栅减反层结构光伏器件的效率和储能;提出采用基于表面等离子体共振技术的金属微纳结构,实现了光伏器件在可见光以及红外区的等离子体强共振吸收;建立了外磁场作用下的光与金属微纳结构相互作用模型,实现了频带可调的等离子共振强吸收;建立了强光条件下金属微纳结构的非线性光学响应模型,探讨了倍频、和频以及差频现象,拓宽了光伏器件的等离子体共振吸收波段和吸收强度;给出了多种条件下非晶态合金加工和使用过程中发生剪切变形失稳的临界条件、断裂的物理模型和断裂面纳米波纹的物理机制;提出了一个表征非晶态合金在加工和使用过程中的应变率效应无量纲Deborah数和一种修正的描述非晶态合金材料弹塑性响应的本构模型,修正后的模型能更准确地描述实验结果。项目研究解决了传统光伏发电中紫外和红外光谱部分光能无法利用、对光吸收效果不佳以及发电转换效率低等诸多关键技术问题,丰富了高效光伏器件的设计方法与制造工艺。项目取得的相关成果发表在《Scripta Materialia》、《Journal of the Optical Society of America B- Optical Physics》等国际知名SCI收录期刊30多篇,被SCI他引文献53篇次,在国内外同行中获得了一致的肯定。研究得出的新方法与新设计具有很好的工程应用前景,因此,发展等离子共振和宽频带吸收增效型光伏器件对推广普及太阳能发电具有十分重要的意义和经济价值。
[成果] 1700290306 湖南
TP3 应用技术 公共软件服务 公布年份:2016
成果简介:项目基于完成单位在三维城市复杂场景泛在感知建模与更新应用领域的长期研究和大量积累成果,完成科技项目4项(国家级2项、省部级1项和市厅级1项),获得科技奖励2项,发表学术论文49篇,出版专著1部,取得软件著作权6项、专利1项,近5年培养行业人才127人、研究生25人,推动了三维城市地理信息科技进步和人才培养。在数据获取方面,查明了复杂城市地理场景中的空间定位和连续运行参考等城市基础地理定位数据的采集获取特征与误差分布规律,建立了地理参考数据中相对多路径效应、钟差、大气延迟等误差检测和精化处理模型,探索了复杂城市区域高精度GNSS导航定位数据的BP神经网络融合模型误差补偿技术;揭示了受卫星信号遮挡、恶劣天气影响的基础地理定位数据误差补偿特征与精化规律,建立了短期GNSS观测数据处理的误差预测融合模型方法,丰富了城市区域空间导航精细定位数据的泛在获取手段,填补了国内该项研究的空白,成果应用于湖南省CORS系统。在信息集成方面,设计和提出了基于定位数据、遥感影像和矢量地形等多源多尺度城市空间数据的集成共享机制和地理信息服务模式,提出了基础地理数据的数字水印和网络安全分发保护机制,基于地理语义信息和地理数据几何形状制定保真度描述知识规则库;构建了集成语义信息的异质异构多尺度地理数据抽象表达模型与联动更新技术体系,提出了基于工作流引擎的半透明地理空间信息链构建技术;设计和实现了面向服务架构的城市地理空间信息服务平台。成果集成应用于城乡规划一站式服务、数字湘潭地理空间框架和基础地理数据多图幅更新与分发等业务。在三维建模方面,提出并初步建立了大规模城市复杂场景三维建模多要素、多层次综合感知技术与监测体系,设计了基于高性能计算集群的大范围复杂场景的并行绘制方法,建立了基于真三维空间的城市日照量、视域分析等地理模型,开发了城市三维空间综合感知监测信息平台,成果应用于湘潭市城乡规划方案评审和九华网格化城市监控管理,辅助科学决策和智慧型社区建设。集成项目研究成果,结合积累的大量空间定位和基础地理数据,初步建立了城市复杂场景三维信息平台,提出和设计矢量地理数据的数字水印和联动更新技术,研发了城市场景三维建模和渲染可视化平台,应用于城市工程建设、核心区宣传推介和网格化监控,提高了城市规划水平和运营管理效率,社会和经济效益显著。经实际应用、科技查新和成果鉴定:提出的短期GNSS观测数据误差处理的BP神经网络融合预测模型、顾及语义信息与几何形状的地理数据数字水印保护模型、计算负载平衡性能的度量权以确定三维城市复杂场景并行绘制方案等研究成果填补了国内外该领域空白,具有创新性与实用性,项目成果总体达到了国内先进水平。
[成果] 1700290025 湖南
TH17 应用技术 集装箱及金属包装容器制造 公布年份:2016
成果简介:汽轮机、压缩机、风机等大型旋转机械是电力、航空、石化、冶金等国民经济重要行业中广泛使用的关键核心设备,而这类旋转机械普遍存在振动原因复杂、故障特征不清、振动抑制规律不明等基础科学问题,导致机械故障诊断与控制技术在工程应用中受到严格限制,难以满足智能制造和信息化维护管理需求,甚至造成重大安全事故和巨大经济损失。该项目以大型旋转机械振动故障特征识别与多转子不平衡振动抑制规律研究为主线,创新性开展旋转机械故障特征识别规律与智能诊断、机械健康状态评估与工况运行参数预测、多转子轴系不平衡振动抑制规律与动平衡研究,提出能及时准确诊断和抑制故障的新方法,以确保设备安全、高效、健康运行,所开发的旋转机械振动检测与智能诊断、轴系无试重虚拟动平衡等新技术成功应用于湘电集团有限公司、哈尔滨汽轮机厂、中国铝业股份有限公司、宁夏石化等设备维护系统中,取得的创新性成果和重要的科学发现如下:旋转机械故障特征识别规律与智能诊断:以汽轮机、风机等早期故障转子为对象,建立含故障的旋转机械动力学模型,揭示出故障状态与信号特征的内在联系,提出基于WPD-EMD分解的IMF能量矩和WVD的时频分析早期故障振动信号特征提取新方法,揭示基于相关函数确定权值的多振动信号数据融合规律,设计基于人工神经网络、故障原因-征兆矩阵的故障诊断专家系统,以提高机械故障诊断准确率和智能化。机械健康状态评估与工况运行参数预测:基于状态监测和历史运行数据,建立基于Fuzzy-AHP的设备健康状态综合评价模型,揭示设备健康状态与特征参数之间的内在规律,提出量化评估设备运行状态的新方法;建立带热力耦合作用机制的工作辊热变形低维混合智能模型,揭示热精轧制复杂工况下乳制力、弯辊力和张力等热力耦合作用对轧辊变形的影响规律,提出板带热变形参数在线预测方法,为设备维护与振动控制提供科学依据。多转子轴系不平衡振动抑制规律与动平衡:针对汽轮机组、压缩机组等多转子轴系不平衡振动控制问题,建立含不平衡故障的多转子轴系动力学有限元模型,研究轴系振动模态与虚拟加重响应特性,揭示基于动力学特性的大型柔性转子不平衡振动抑制规律,突破常规动平衡模式,提出基于虚拟动平衡的多转子轴系不平衡振动抑制新原理和方法,设计新的轴系动平衡工艺,为轴系不平衡振动故障抑制提供理论参考和技术支持。项目研究揭示出汽轮机、压缩机、风机等振动故障特征与不平衡振动抑制规律,推动和发展了旋转机械故障诊断与振动控制理论与方法;得到了国家863计划、国家自科基金重点与面上项目等10余项科研资助;根据清华大学图书馆检索报告,发表的20篇主要论文中SCI源刊4篇、EI收录17篇,他引267次,1篇入选ESI高被引论文,他引论文主要发表在包括Mech.Syst.Signal.Pr.,Expert Syst. Appl.等国际重要影响学术期刊上,所提出的新方法和新模型被认为是“interesting”、“offers a new method”等,广被国内外同行们肯定和引用;项目组中1人入选“湖湘青年英才”计划,2人入选湖南省青年骨干教师培养对象,培养毕业博士3名。
[成果] 1700290047 湖南
TP3 应用技术 公共软件服务 公布年份:2016
成果简介:该项目属于计算机科学与管理科学相融合的交叉学科领域。工作流理论、方法与技术是支撑和实现业务过程自动化的核心技术之一,并广泛呈现于工作流管理系统、业务过程管理系统、企业资源计划系统等过程感知的信息系统中,微软、IBM、SAP、Oracle等软件业巨头在他们的商业解决方案套件中均建立了其自己的过程定义语言并内嵌了工作流引擎。进入新世纪,具有大规模并发实例(以下简称实例密集)的应用需求不断增加,在对工作流理论与技术提出了新的需求同时,亦为工作流应用提供了更广阔的空间。例如,在先进制造、电子商务、电子政务、现代服务等领域中的一些工作流不仅实例密集,而且需要对成组的并发实例进行实例方面优化处理。项目组在国家自然科学基金的支持下,率先开展了支持实例方面优化处理的工作流理论与技术研究,并将研究成果应用于企业业务过程的优化建模与实施,为提高企业的运营效率,降低或节约生产或经营成本提供理论方法指导和应用工具支撑。主要创新点如下:提出了以实例方面元模型为核心的工作流建模理论与方法,建立了基于部分向量空间的工作流实例方面数据处理模型与一系列组合处理数据操作描述语言,为支持实际应用中资源竞争、成批处理、服务优先等方面的大规模动态工作流实例处理优化提供了模型表达基础;提出了从工作流日志中挖掘出工作流实例方面模型的方法,可从“已具有实例方面处理能力的工作流系统日志”与“尚未支持实例方面处理建模与优化执行的工作流系统日志”中自动构建出实例方面处理规则与模型,解决了建模人员难以全面地把握与理解业务过程是否具有以及有怎样的实例方面特性、人工定义实例方面处理模型非常耗时而且容易与实际执行情况不一致的难题;构建一套较完整的工作流时间方面管理模型及时间约束方面的检查点选择方法,为支持跨时区、不同时间粒度、不同工作体制的分布式协同商务活动建模与执行的工作流系统建立了一套统一的、较完整的时间方面管理模型与检查点选择方法,相关成果被收入中国计算机学会推荐的A类期刊《ACM Transactions on Software Engineering and Methodology》、《ACM Transactions on Autonomous and Adaptive Systems》及其它SCI检索期刊中;攻克了支持实例方面动态处理的工作流执行及优化技术,首创了工作流实例方面调度与执行控制机制,发明了一个基于ECA规则的实例成批处理调度控制引擎,该引擎能与传统工作流引擎有效结合,使实例分组合并过程在受控状态下自动完成,为满足现实应用中的实例方面优化处理需求提供了高效手段;该项目组提交的20篇主要论文均被SCI&EI收录,在SCI中被他引95次,在Google Scholar中被他引553次。
[成果] 1700290058 湖南
S56 应用技术 谷物及其他作物的种植 公布年份:2016
成果简介:油菜黄籽种皮薄、含油量高,上世纪末开始黄籽育种,但黄籽形成的机理并不清楚。该项目在4个国家自然科学基金项目、2个教育部项目资助下,创新研究材料和研究思路,利用自然突变的遗传稳定芥菜型黄籽种质和人工创制的遗传背景相同的近等基因系,从种皮颜色的决定物质和控制色素合成的基因研究入手,探索油菜黄籽形成的分子机制,经过努力,获得以下重要研究成果。定位、图位克隆了芥菜型油菜黄籽调控基因Bju.TT8遗传分离研究将芥菜型油菜2个黄籽基因定位到其A和B染色体组,比较作图发现其位于A9和B3染色体,图位克隆发现黄籽基因编码转录因子基因TT8,与黑籽亲本比较,黄籽亲本中BjuA.TT8外显子7有一段长为1275bp的序列插入,而BjuB.TT8基因的序列在黄、黑籽亲本间仅在外显子7有一个C-T转换。揭示了Bju.TT8调控油菜黄籽形成的分子机制RT-PCR和RNA-seq分析发现,4-二氢黄酮醇还原酶(DFR)、花色素合成酶(ANS)等编码原花色素合成酶的基因在黄籽种皮中不表达,而在黑褐籽近等基因系种皮中高表达;qPCR和限制酶切发现Bju.TT8在黄、黑籽种皮中均表达,但酵母单杂发现黄籽的突变BjuA.TT8和BjuB.TT8不能与DFR等基因的启动子互作。油菜黄籽源于其Bju.TT8基因突变,致使DFR等不能被激活转录,从而不能催化原花色素合成底物表儿茶素的形成,种皮不积累原花色素、薄而透明,种子显现胚的黄色。发现了原花色素是决定油菜种皮颜色的物质质谱等分析发现表儿茶素等物质只存在于黑褐籽种皮中。香草醛、对二甲氨基肉桂醛染色等组织化学分析发现黄籽种皮不能合成积累原花色素。黑褐籽油菜从授粉后10天左右开始在种皮的栅栏层积累原花色素,30天时达到积累高峰。阐释了齐菜型油菜黄籽的起源等位性测验和关联分析发现芥菜型油菜黄籽是单一起源。利用全球33个国家的196份芥菜资源进行Bju.TT8基因等位变异分析,揭示了芥菜型油菜黄籽起源于中国,是人工选择驯化的产物。创建了甘蓝型油菜黄籽高油分芥甘种间杂交育种体系,并用于育种创建了芥甘种间杂交培育甘蓝型油菜黄籽品种的育种程序,创建了油菜苗期基因型选择+种子发育早期香草醛染色的黄籽性状分子精准育种新方法,芥甘种间杂交创制了甘蓝型油菜黄籽新种质“黄矮早”,育成甘蓝型黄籽油菜品种2个。成果所列论文在Science等刊物发表,被Nature Biotechnology、PNAS等刊物他引379次,获中国科协、湖南省等优秀论文7篇,发明专利3项;在第13届、第14届国际油菜大会做学术报告2次,在中国作物学会等国内学术会议做学术报告4次;创制黄籽种质,育成品种2个;培养博士3人、硕士13人。该研究成果丰富了作物尤其是油菜的遗传育种理论,并创建了黄籽油菜育种体系,获得4项重要发现,育成的2个甘蓝型黄籽高含油品种已推广一千余万亩,促进了油菜产业发展。参加成果评价的9位著名专家一致肯定该成果处于国际同类研究领先水平。
[成果] 1700290026 湖南
V25 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:广泛应用于航空航天的高强铝合金构件的使用寿命由其微观组织在外载作用下的变形、损伤演化和最终的破坏过程所决定,因此高强铝合金结构件变形、损伤演化机理一直是工程与材料科学领域研究的热门课题。以往研究大多从宏观尺度出发,未考虑第二相粒子、织构等细观结构对损伤演化的影响。该项目以晶体塑性理论为基础,建立织构演化、微空洞演化的3D晶体细观模型,为高强铝合金构件的塑性成形及损伤演化研究赋予真实的几何形象和物理过程。项目通过铝单晶体、多晶体、高强铝合金的成形及损伤演化实验,结合理论分析与有限元模拟,探求高强铝合金构件成形过程中晶体取向的演化规律,揭示粒子形状与尺寸、织构等对损伤形核及演化的影响,探明有利于提高高强铝合金断裂韧性的细观结构,为高强高韧铝合金的设计及加工提供依据。项目完成人紧紧围绕主持的关于高强铝合金构件塑性成形及损伤演化方面的3项国家自然科学基金青年项目,采用理论分析、计算模拟和实验分析等手段,对高强铝合金的织构演变、细观损伤演化的微观机理开展了系统的研究,取得了系列创新性的研究成果:提出了一种新的基于粒子群优化(PSO)算法的织构组分分析方法,解决了复杂织构状态下经典组分分析方法计算体积分数及真取向分布函数(ODF)时准确性低甚至失效的问题,为定量研究高强铝合金织构对材料性能的影响及建立考虑复杂织构影响的织构多晶体塑性有限元模型奠定了基础。以晶体取向为桥梁在有限元模型中引入初始复杂组织织构和相关的晶体塑性本构糢型,建立了织构多晶体塑性变形的有限元模型,为更精确地研究铝合金晶内和晶间细观不均匀塑性变形规律及其对取向演变的影响奠定了基础。首次采用3D晶体有限元模型把晶体取向与空洞长大速率以及材料的断裂直接联系在一起,为定量分析初始取向或织构对材料断裂性能的影响提供了一种有效的分析方法,揭示了晶体取向影响空洞形状、空洞长大方向、空洞加速聚合以及裂纹形成的原因。建立了晶界类型对空洞长大和聚合影响的双晶模型,探明了晶体取向差对铝合金空洞聚合的影响,揭示了再结晶影响合金断裂模式的物理本质,探明了晶体取向与加载条件协同影响铝合金损伤演化的规律。结合原位观察和组织分析,揭示了疲劳裂纹在合金中的形核、长大及演变机理,确定了合金典型微结构特征对疲劳裂纹的微观作用机制。制备了不同晶粒尺寸以及织构特征的合金,结合合金的宏观性能进一步验证了微结构特征对铝合金疲劳损伤行为的影响规律。探明了铝锂板材超塑性变形过程的晶粒组织与微取向演变规律,揭示了合金的超塑性变形机制。探明了变形温度和初始应变速率对空洞演化的影响规律,揭示了合金超塑变形不均匀性及其对空洞演化的影响规律。该项目完成了国家自然科学基金委机械工程学科关于高强铝合金构件塑性成形及损伤演化方面的青年基金项目3项,发表SCIE论文20余篇,SCIE引用110余次,为高强铝合金构件设计加工的技术进步和人才培养做出了重要贡献。
[成果] 1700290304 湖南
U4 应用技术 汽车制造 公布年份:2016
成果简介:汽车四轮定位对于保证汽车行驶安全、延长轮胎寿命、降低油耗具有重要意义。四轮定位仪是汽车出厂和维护维修的关键检测设备,广泛应用于汽车整车生产厂、汽车维修厂和汽车4S店。2010年以前,国内高端的机器视觉3D四轮定位仪市场被国外几家大公司垄断,价格昂贵。湖南科技大学联合深圳市三杰宜科技有限公司自2011年启动3D四轮定位仪技术攻关,历时一年多的时间,攻克核心技术,并通过技术集成创新,于2012年底开发出商品级的3D四轮定位仪并投放市场。项目的主要创新成果如下:针对格型图像交叉点和圆形(椭圆形)图像中心点的定位问题,提出了一种基于灰度对称因子的亚像素定位算法,很好地解决算法数据量大,运算速度慢等问题,有效降低了噪声和其他不确定因素对角点亚像素定位精度的影响;设计了图像特征点定位精度的评价测试方法,包括仿真投影测试、特征点静止测试和微位移测试等,实验结果表明图像特征点定位精度达到0.3像素,满足3D四轮定位仪对图像点定位精度的要求。对相机内部参数标定的张正友方法进行了改进,基于均匀设计思想优化了靶标位姿摆放策略,实现了对相机内部参数标定的精度控制:针对相机镜头畸变大,DLT标定法精度难以保证的问题,提出了分层优化迭代方法,对于边缘高达80像素畸变量的镜头,将全视域反投影误差控制在0.5像素以内。综合以上两种标定方法,提出了一种基于平面标靶平行移动的标定方法,开发了标定装置,兼顾标定精度和标定效率,适用于工厂批量标定。对于定位仪左右多相机位姿的全局标定问题,设计了一种基于双平面标靶的标定方法,开发了标定装置。该方法无需左右两靶标位姿关系已知,结构简单,操作方便。重点研究了推车测量过程轮胎旋转中心和旋转轴线的优化估计方法,该方法克服了举升机台面不水平、汽车蛇形运动、靶标安装不规范等因素对参数估计精度的影响。在该基础上,开发了靶标位姿计算、车身平面构造、各定位参数计算的动态库模块,可及时方便的实现多测量模式的切换。针对测量便捷化的需求,设计开发了系统界面、操作指示系统、自动升降系统等,同时针对用户需求,设计开发了全参数测量模式、快速测量模式和不推车测量等多种测量模式。已开发出系列化的3D四轮定位仪,其中T50型号3D四轮定位仪于2016年接受深圳市计量质量检测研究院·国家高新技术计量站的校准测试,其示值误差和零值漂移等全部技术指标完全达到JJF1154-2014《四轮定位仪校准规范》的要求。项目获软件著作权和授权实用新型专利等14项。从2013年第一台3D四轮定位仪投放市场,近三年来累计生产销售3D四轮定位仪1000多台套。在国内拥有500多家终端用户,并远销到美国、德国、巴西、印度等海外市场。
[成果] 1700290307 湖南
TD7 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:2016
成果简介:该项目属于矿井粉尘防治领域,主要是针对煤矿采掘工作面生产现场高浓度粉尘对矿井安全生产和矿工身心健康造成严重威胁而提出的。喷雾降尘仍是中国煤矿采取的主要防尘措施,但是由于缺乏理论指导和降尘设备的支撑,喷雾降尘效率并不理想,特别是对呼吸性粉尘。因此,需要进一步完善高压喷雾降尘理论与技术,从而达到较大幅度提高采掘面降尘效果的目的。为此,该项目对煤矿采掘面高压喷雾理论及技术进行了较为全面和系统的研究,并成功地进行了工程应用。主要研究成果如下:测定了采掘面各粉尘源的时空分布、产尘量及粒径分布,并采用理论、数值模拟与模型实验相结合,建立了多物理场耦合作用下的采掘工作面粉尘扩散与运移模型。基于自行设计的采掘面高压喷雾降尘实验平台,对喷雾流场及雾化特性参数进行全面测定,建立了各影响因素与雾化特性参数间的本构关系。开展了不同类型喷嘴所成雾场与粉尘场的耦合关系实验,得到雾滴与其捕获尘粒之间变化规律的定量数学关系式,确定了雾化雾滴捕集尘粒的最佳对应关系,并结合理论分析结果,最终确定了煤矿采掘面高压雾化雾滴尘粒耦合作用机理。在深入研究喷雾负压二次降尘机理及除尘器吸口流场分布规律的基础上,研制了用于煤矿采掘面液压支架、放煤口、采掘机外喷雾组合式降尘装置,并确定了最优工作参数。根据淀粉接枝共聚技术,通过复配实验,研发了高效环保的煤尘喷雾降尘剂,并研制了降尘剂连续定量添加装置。该项目的主要创新点有:通过理论、数值模拟与模型实验确定了煤矿采掘面粉尘扩散运移规律,根据喷雾降尘仿真实验,得到雾滴与其捕获尘粒之间变化规律的定量数学关系式,确定了煤矿采掘面高压雾化雾滴尘粒耦合作用机理。研制了可有效控制煤矿采掘面产尘的液压支架架间、放煤口、采煤机及掘进机外喷雾的组合式降尘装置。根据淀粉接枝共聚技术,通过表面活性剂复配实验,研发了适用于煤矿采掘面的高效喷雾降尘剂,同时研制了降尘剂连续定量添加装置,实现了对较难润湿性煤尘的有效捕集。该项目共培养博士研究生3名,硕士研究生9名;授权发明专利8项,实用新型专利12项;出版专著2部,发表论文40余篇,其中,SCI、EI收录10余篇。该研究成果已在湖南、贵州、山东等几家煤矿企业推广使用,实践证明,应用矿井的采掘工作面平均降尘效率提高约20%,且上述地点的降尘效率均达到90%以上,经济和社会效益显著。
[成果] 1600190084 湖南
P 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:基于在中西部山区公路地质灾害监测评估领域10余年的持续研究,取得了如下创新性成果:灾害识别诊断方面,查明了研究区灾害特征与规律,建立了灾害编目数据库、自动识别模型与快速提取方法,提出了潜在公路地质灾害判识方法与准则;灾害监测评估方面,建立了重大灾害点“气-水-土-生”多要素多传感器动态监测技术和区域地质灾害“天空-地”一体化多源协同监测预警技术体系,提出了公路地质灾害“五度递进”评价原理和分灾种多尺度风险定量评价方法,界定了震后泥石流临界雨量,建立了灾害预警模型,实现提前2h预警;系统集成与研发应用方面,编制了公路地质灾害监测评估技术指南和专题图集,研发了辅助决策支持系统。项目成果经专家鉴定:总体达到了国际先进水平。发表论文32篇,取得知识产权10项,形成技术指南3套,培养人才117人。成果在中巴公路、都汶公路、川藏公路、娄新高速等依托工程推广应用,节约资金近12亿元,提前2h成功预警了红椿沟和高家沟泥石流,安全转移9000余人。
[成果] 1700290156 湖南
U65 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2016
成果简介:项目背景和意义:矿石、煤炭、建材等大宗散料连续输送方式远比包装运输成本低、效率高。中国钢铁、电力、煤炭等行业散料转运量超过3000万吨/年的企业和港口数量超过1000家,散料转运量超过300亿吨/年。散料储运系统通常由卸料、转运、堆料、存储、取料、转运、装料等连续环节构成。散料储运系统料场料堆布置和造堆参数缺少优化管理、生产调度与装备作业信息关联度低,料场资源利用率低,生产环节衔接不畅通,转运效率低等。年吞吐量3000万吨的输送系统,上述原因带来的经济损失至少5000万元以上,码头港口尤为显著;物料堆放和转运过程中振动、冲击等因素产生的扬尘和撒料严重污染环境,作业环节粉尘含量高达100mg/m<'3>,现场作业人员尘肺等职业病高发,且造成物料损失率达储量的0.5%以上;整个储运系统环节众多流程复杂,因主要装备故障可导致整个系统工艺流程中断,甚至导致整个生产的中断,造成巨大经济损失。研究内容与成果:项目在国家、省、市等研发计划支持下,开展了储运系统智能调度与无人化作业信息管理技术、装卸装备精准作业控制与保障技术、堆取料装备安全运行保障技术、粉尘抑制与控制技术、撒料控制与回收技术、转运落料小冲击顺畅流道设计技术、管式皮带连续运行保障关键技术等方面的研究,研发了卸船机、翻车机、圆管带式输送机、堆取料机、装船机、流线型落料管、抑尘导料槽、管控系统等系列成套装备。系统具有流程智能化调度、料场自动科学规划、大型装备无人化自主作业、粉尘环境污染低、物料转运流畅、转运效率高、故障意外停机少等显著的特点,项目成果获得发明专利授权10项、实用新型专利授权21项、登记软件著作权1项、湘潭市科技进步一等奖1项;取得新产品鉴定1项,湖南省战略性新兴产业首台(套)1项;参与制定国家标准3项、修订1项。推广应用与效益:项目系列成套装备经国家起重运输机械质量监督检验中心检验,各指标均达到国家、行业标准要求。2013年起先后在天津联合特钢、长沙湘江综合枢纽等10余家单位应用,反映良好。近3年,公司新增该系列成套装备销售额15.0957亿元,新增利润2.0397亿元;应用单位应用该成果提升作业效率、节约成本、降低损失,共获利润9.5948亿元。项目对减少环境污染,提高资源利用,增加就业,加速行业技术创新,带动电气、钢铁、建筑等配套产业发展等起重要推动作用;为湘潭国家先进矿山装备制造产业集群、国家九华经济技术开发区的建设提供重要支撑。
[成果] 1700290169 湖南
TD3 应用技术 其他煤炭采选 公布年份:2016
成果简介:该项目以复杂地质条件下极不稳定性煤岩巷道围岩稳定性与控制为主要工程背景,在国家自然科学基金和湖南省自然科学基金等项目的资助下,通过大量理论分析和现场实践。提出了多种支护新方法,研发了新的施工器具及监测技术,进一步推动了复杂条件下矿山巷道围岩控制理论与技术的发展。根据复杂地质条件下的煤巷顶板围岩变化不确定性特点以及锚杆支护技术的工程特性,确定了神东矿区锚杆支护煤巷顶板稳定性主要影响因素,提出了矿区顶板稳定性分类指标;研究建立了矿区锚杆支护煤巷顶板稳定性BP神经网络预测模型;开发了神东矿区描杆支护煤巷顶板稳定性分类软件系统,利用开发的软件系统对该矿区分矿井、分煤层、分区域进行了煤巷顶板稳定性分类,绘制了矿区不同矿井、不同煤层、不同区域锚杆支护煤巷顶板稳定性等值线图,为矿区煤巷锚杆支护设计提供了合理依据。针对大跨度极不稳定回采巷道,在深入分析两种不同力学结构形式单层岩层稳定性影响因素的基础上,提出了锚杆-锚索协同支护的减跨作用原理,针对湖南煤业集团周源山煤矿和重庆田家煤矿等矿井提出了综采大跨度回采巷道“锚杆-锚索”减跨支护技术和大断面切眼的支护方案,开发了一种全长锚固支护的协调变形锚固装置、一种用于锚索或锚索梁支护的可缩性锁具装置等多种配套的新型支护结构,并得到应用和推广。为了提高构造带极不稳定松散围岩巷道的稳定性,重点研究了端面顶板冒落高度与各影响因素线性相关性,分析了构造带极不稳定松散围岩变形特点,提出全断面注浆设计和双液注浆技术等相关治理方案,开发了一种新型注浆锚索装置,该研究成果广泛应用于林东矿业集团泰来煤矿回采和运输等巷道。结合高应力软弱煤岩体巷道围岩变形特点,提出了长短锚索锚杆等应力轴比承载拱强度理论,讨论了支护结构与围岩形成的承载共同体的大小和形状对深部软岩巷道稳定性的影响,开发了“长、短锚索”支护技术,发明了一种全方位高强度可压缩的U型钢卡缆,该研究成果应用贵州兴义市凹子冲煤矿回风斜井等巷道。在总结大量工程实践的基础上,针对复杂地质条件下巷道围岩的支护施工及变形监测进行了较为系统的研究,研发了一种多角度精确成孔的凿岩机气腿式支架、用于可伸长锚杆检测的拉拔仪和巷道智能自动监测系统。该系列技术在贵州林东矿务局泰来煤矿、贵州兴义凹子冲煤矿和重庆田家煤矿等矿区进行了应用推广,取得了良好的经济和社会效益。自2009年以来,该项目先后在神华集团神东矿区、湖南黑金时代股份有限公司周源山煤矿、贵州林东矿务局泰来煤矿、贵州兴义市凹子冲煤矿和重庆田家煤矿等四省10个煤矿推广应用,取得直接经济效益近亿元,显著改善了煤矿巷道的维护和安全状况,为煤炭行业的科技进步做出了重要贡献。
[成果] 1700290107 湖南
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2016
成果简介:项目背景:南方城市污水厂进水水质特征雨季和旱季差异显著,导致污水厂运行中污泥产量及特性受雨季和旱季变化影响较大,现有絮凝剂适应性差、污泥浓缩及脱水技术存在不足,导致污泥产量大及含水率高,常规脱水工艺达不到GB/T23485-2009出厂污泥含水率低于60%要求,且污泥处置成本逐年增高,导致政府财政补贴增加,给南方城市污水厂正常运行及出厂污泥后续处置造成极大压力,带来严重城市环境问题。污泥减容减量、干化技术应用,减少污泥产量及容积,减轻污水厂正常运行及污泥后续处置压力,在达到节能减排、改善城市环境的同时,还可节省政府财政补贴支出,社会环境及经济效益重大。主要成果及科技创新:该项目属于国家重点扶持的节能减排、绿色环保项目范畴,在企业重大计划项目支助与产学研单位协助下,形成了一整套具有自主知识产权的城市污水厂污泥减容减量、脱水干化技术,取得了重要突破性进展。项目获授权发明专利4项,实用新型专利5项,发表论著20篇(其中SCI源刊3篇,EI源刊6篇,CSCD核心7篇)。主要技术科技创新:以提高污泥含固率、缩短污泥浓缩停留时间、源头减容减量为目标,构建了污水处理工艺中污泥减量预测模型及污泥减量工艺参数优化运行控制策略与技术;发明了两级连续式污泥浓缩系统,完善了污泥浓缩相关技术。以改善南方污水厂运行中剩余污泥沉淀、脱水特性受雨季和旱季变化影响为目标,发明了适用于南方城市污水厂旱季和雨季污泥沉淀、脱水的高性能阳离子聚丙烯酰胺和聚磷硫酸铝铁、聚磷氯化铝铁絮凝剂及其实用方法与最佳工艺控制参数,提高了污泥沉淀及脱水效果,完善了该方面相关理论与技术。以出厂污泥含水量达到40%为目标,提出了基于微波加热的动态流活性污泥脱水预处理技术;发明了基于饱和蒸汽热能间接加热的空心浆叶螺旋间接式干燥机及工艺流程与控制技术;形成了热效能高、能耗低的城市污泥深度脱水技术,完善了污泥干化相关理论与技术。应用推广及效益情况:项目整套技术或单项成果已在湖南、江西、贵州省(市)等多家企业得到应用推广。开发的污泥浓缩相关技术可使污泥减量达到19.67%,污泥含固量从8966mg/L提高到23780mg/L,污泥浓缩时间平均缩短2h左右;发明的高效絮凝剂可使脱水污泥含水率从82%降至74.5-78.2%之间;发明的干化技术可使出厂污泥含水率稳定达到40%。项目成功应用减少了污泥产生量及容积,减轻城市污水厂正常运行及出厂污泥后续处置压力,在取得节能减排与改善城市环境等重大社会环境效益的同时,为政府累计节支近六千多万元,具有显著的社会经济效益,对行业的科技进步做出了重要贡献。
[成果] 1700290189 湖南
TD4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:长期以来,由于受煤层不稳定、煤层薄、大倾角、急倾斜等条件的影响,中国南方煤矿机械化开采水平一直处于滞后状态,主要表现为:集约化程度比较低:从开采、掘进、支护、运输以及洗选等方面仍采用的是粗放型工作方式,各环节生产工艺相对脱节,没有形成以经济效益为目标的集约化生产方式。机械化程度比较低:从开采、掘进、支护、运输以及洗选各个环节设备看,结构冗余,可靠性差。设备控制技术相对落后:许多关键环节和设备仍采用过去的方法进行控制,技术水平比较低。根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局、国家发展改革委和国家能源局联合下发《关于推进小型煤矿机械化的指导意见》以及“十二五”规划要求,基于创新、协调、绿色的发展理念,自2010年以来,依托湖南科技大学先进矿山装备教育部工程研究中心、先进矿山与新能源装备湖南省2011协同创新中心,联合多家行业龙头企业,在国家自然科学基金、湖南省产学研重大专项等科技计划的支持下,针对南方煤矿急需解决的问题,开展了机械化绿色开采、数字化智能控制、煤炭分级分质等方面的研究,主要体现在如下三个方面:基于产品质量指标分布与设备可控参数之间的关系,综合考虑南方煤矿地质赋层条件,采、掘、支,运、选等生产工艺,关键设备工况,环境因素和可操作性等,运用计算机多元回归分析与历史数据挖掘方法,建立了煤炭机械化绿色开采、煤炭分级分质的可控参数优化模型,提升了煤矿的生产水平和经济效益。综合考虑关键零部件材料、结构载荷、冗余容错、环境防护、可操作性等因素建立了关键零部件的可靠度和优化模型,发明了大倾角立式和横向滚筒采煤机、弹性结构卷筒提升机、新型急倾斜柔性支护装置、新型溢流分选机等装备,开发出了适合南方煤矿机械化绿色开采的新型设备。针对驱动系统运行稳定性差、可靠性低,以及开采过程中载荷变化大、波动性强、控制复杂等问题,研发了正交脉冲捕获、电流检测、温度检测、磁感应开关等控制电路与系统;开发了由电液比例阀和专用电子控制器等集成的电液伺服比例控制系统,提高了设备的效率和稳定性。知识产权情况:以上技术共计获得授权的发明专利6项,授权实用新型专利38项,计算机软件著作权3项。应用情况:研发的面向南方煤矿复杂煤层采、掘、支、运、选等成套装备在西南和中南地区有着非常广泛的应用和客户群体,项目成果得到了上级主管部门湖南省煤炭管理局和用户单位的高度评价。经济社会效益:该项目技术成果及产品从2013年至2015年,累计新增利润4,349.39万元、新增税收4,817.42万元,创间接经济效益20亿元以上。一系列矿山装备新技术和新产品的应用,提高了生产效率、降低了劳动强度,节约了维修成本,极大提高了矿井生产安全性,具有显著的经济社会效益。
[成果] 1600190357 湖南
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:金纳米棒的局域表面等离子体共振波长可以随长宽比变化,从可见到近红外连续可调,极高的表面电场强度增强效应,极大的光学吸收、散射截面,以及连续可调的光热转换效率。由于其独特的表面等离子体共振(LSPR)特性,金纳米棒及纳米复合材料在功能化纳米器件的构建、纳米生物技术、生物医学等领域具有广泛的应用前景。发展了金纳米棒核壳纳米结构制备及可调控LSPR性质的新方法。与已有的制备方法不同,通过简单而巧妙的化学反应使壳是由外往里逐渐生成,不仅壳的厚度可调,核的大小亦可改变,即壳的厚度和核的大小均可调控,从而可选择性地调节其LSPR性质。这种方法制备简单、产率高,生成壳层是一种致密稳定的晶体结构,不易出现壳层的破坏和纳米粒子的聚集与沉降等。由于这种纳米复合材料各组分间“取长补短”,充分弥补了单一材料的缺点,不仅保留了金纳米棒的光谱性质,还产生了单一材料所不具备的新性能。更重要的是,可以通过调控这种核壳结构的等离子体性质反过来调控纳米粒子的结构,建立了LSPR性质与纳米结构的相互调控。这种核壳材料在生物传感、细胞成像、药物释放等方面表现出重要的应用价值。相关研究成果发表在《Biomaterials》,《Biosensors and Bioelectronics》和《ACS Applied Materials & Interfaces》,另有5项国家发明专利授权。相关研究论文被《Nano Today》和《Advanced Materials》等高水平国际期刊引用并对其制备方法及特点做了详细介绍。基于金纳米棒的性质构建高灵敏度的可见-近红外区光学生物传方法。金纳米棒的等离子体吸收波长在可见光到近红外光区,具有连续可调的表面等离子共振特性。由于近红外区的生物背景干扰较小,特别适合于生物大分子相互作用的研究,使得金纳米棒在生物传感领域有广阔的应用前景。课题组发展的纳米金生物传感方法取得了一系列的研究成果:开展对疾病的诊断方法研究,实现免标记、实时监控,具有低样品消耗、操作简易和高灵敏度等特点。构建的高灵敏度检测生物小分子半胱氨酸的方法引起科研同行们的广泛关注,2010年5月在《Biosensors and Bioelectronics》发表后已被SCI引用47次。基于金纳米棒LSPR的可调性构建了金纳米棒多通道分析方法,研究论文被丛书《Annual Review of Analytical Chemistry》作为新进展加以介绍。此外,课题组还构建了一种新的可调控LSPR相互作用识别方式,不仅可以进一步提高检测灵敏度,而且还可针对性地避免可能的干扰,形成一种全新分子识别的调控模式,提高复杂生物体系中物质检测的选择性和灵敏度。上述的金纳米棒LSPR生物传感保留了传统SPR生物传感的高灵敏度、实时检测和免标记等特点,设备简单、成本低,具有仪器小型化的市场前景。开展了金纳米化学传感的系列研究。通过简单而巧妙的化学反应改变金纳米棒的纵横比或形成核壳结构,使其LSPR性质发生显著变化,建立高灵敏度检测金属离子或化合物的化学传感方法。设计金纳米棒自组装,实现其表面等离子体共振耦合的LSPR信号放大,建立了超高灵敏度的Hg<'2+>检测方法,研究成果发表在《Chemical communications》,Zamborini等在《Analytical Chemistry》的一篇综述中详细介绍了这种新的检测原理及高灵敏度等特点。总之,近几年课题组围绕金纳米棒开展了深入细致的研究工作,取得一系列的研究成果,获得了较好的反响,多篇研究论文被《Chem.Soc.Rev》、《Nano Today》、《Adv.Mater.》等国际知名刊物多次引用并给予了较高的评价,10篇代表性论文SCI他引共190次,20篇主要论文被SCI他引共227次,授权发明专利6项。
[成果] 1600190025 湖南
TN0 应用技术 电子器件制造 公布年份:2015
成果简介:主要技术内容:为了适应印制电路板(PCB)钻孔向微小化、高度致密化的发展需求,该项目利用温敏聚氨酯材料、聚环氧乙烷、氧化聚乙烯蜡乳液、粘结树脂等为基本功能复合涂层材料,以铝箔为基材,开发了新型的PCB微钻孔用吸热与润滑型覆膜铝基盖板材料。该材料为双层结构,上层为功能高分子涂层,在应用于钻孔时主要起到吸收钻头热量和润滑钻头的双重作用;下层为铝箔,主要起到支撑和协同散热的作用。该吸热与润滑型覆膜铝基盖板在应用于微小孔径(孔径为0.25mm及以下)钻孔中,在提高钻孔的孔位精度、提升孔壁质量、降低钻头温度等方面均有较大优势。该项目主要完成了(1)温敏聚氨酯的定向嵌段合成及其水分散液的制备技术;(2)氧化聚乙烯蜡乳液的制备技术;(3)涂层胶液的配制及其吸热与润滑型覆膜铝基盖板的制备技术等三大技术内容的开发。该项目技术已在企业顺利实施,并取得良好的经济效益和社会效益。授权专利情况:该项目属于国家重点新产品计划“支持领域”范畴,为“新材料”部分“新型精细化工材料”“新型电子化学品”。该项目获得国家自然科学基金项目资助4项,已申请中国发明专利8项,授权5项(ZL201010109696.3、ZL201110389640.2、ZL201110389703.4、ZL201110076881.1, ZL201110076883.0);与应用企业联合申请曰该发明专利1项(已授权,特许第5425981号,优先权为项目第一完成人(周虎)为第一发明人的中国发明专利:ZL201110389703.4);发表科研论文15篇,SCI收录10篇。技术经济指标:产品外观:表面平整、洁净,无腐蚀、指印、色差、皱褶、油斑等,尺寸公差、对角线公差、厚度公差均符合标准;钻孔应用性能:钻孔孔位精度为CPK≥1.33,孔壁粗糙度为≤27.5μm,钻头温度≤90℃(3000孔),晕圈≤100μm,灯芯≤76μm,钻孔适应孔径为0.15-0.35 mm,钻孔应用性能符合PCB钻孔用盖板标准要求。应用推广及效益情况:2011年,项目技术开始在深圳市柳鑫实业有限公司(国内盖板行业标准主导制定单位)实施与应用。国内PCB加工的前20强企业至少有9家正在应用该项目所开发的产品(如北京揖斐电电子有限公司、深圳深南电路公司、汕头超声电子公司、沪士电子(昆山)股份有限公司、广东生益科技股份有限公司、华通电脑(惠州)有限公司等),主要用于Intel、Samsung、IBM, SONY、波导、华为、方正、日本松下等品牌电子产品电路板的加工和制造。此外,项目产品还远销曰本、韩国、台湾等国家和地区.近三年,为该技术应用企业带来新增利润为1762万元,为国家带来新増税收为224.2万元,新增创收外汇56.6万美元,经济效益十分显著。
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