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[成果] 1700520402 北京
U21 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:高速铁路作为中国自主创新的标志性成果领跑世界。无缝线路是消除了轨缝的长钢轨与其下部复杂结构共同适应热胀冷缩、保持强度与稳定性的线路,是保障高速线路高安全、高平顺、高可靠的核心技术。项目组在国家及部委支持下,历经十余年的理论与技术创新,形成了具有自主知识产权的复杂环境下高速铁路无缝线路关键技术及应用体系。1.创建了复杂温度下高速无缝道岔精细化分析理论和技术,攻克了复杂气候条件适应性难题。促使中国成为高速通过性能优良、温度适应能力最强的高速无缝道岔制造国。2.创立了长大桥梁、高架站无缝线路协同分析理论与成套应用技术,突破了与复杂线下基础协调性难题。促使桥长数百公里、跨度上千米的桥梁都可实现线路无缝化。3.研发了多手段智能融合的无缝线路系统实时在线监测及预警技术,实现了安全服役状态的可控性。通过成套技术的研究,形成了从设计、制造、铺设到维护的无缝线路技术体系,真正实现了无论线路有多长,都能够通过无缝化实现全线连续、高速、安全、平稳、舒适运行。该项目形成《铁路无缝线路设计规范》等国家及行业标准7项,出版专著4部,发表论文500余篇,申请发明专利29件(已授权10件),获实用新型专利、软件著作权25件。项目成果应用于中国全部高铁项目中,并在国外铁路建设中得到广泛应用。国家有关部门鉴定为“成果系统性、创新性强,整体达到了国际领先水平”,为中国高铁快速发展及走出去战略提供了重要支撑。
[成果] 1700520191 北京
U23 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:中国高速铁路运营里程已超过两万公里,占世界高速铁路总里程的60%以上,列控系统是确保其安全和高效运营的“大脑和神经”。中国高速铁路网具有分布广泛、交路长、设备型号多、电磁环境复杂等特点,保障列车在复杂路网条件下的多频次跨线安全可靠运行是亟待解决的问题。该项目在国家支撑计划、863计划、自然基金等支持下,历经十多年,制定了支撑列控系统装备互操作的系统规范,构建了可动态配置的列控系统半实物仿真测试平台和互操作性测试平台,研制了电磁干扰幅度概率分布测量仪,发明了适应高速列车牵引电流波动剧烈的阻抗匹配装置,形成了具有自主知识产权的高速铁路列控系统互操作和可靠运用的成套技术。主要创新点有:(1)提出了列控系统需求规范形式化建模验证理论和技术,制定了适合高速铁路的CTCS-3级列控系统技术规范,提出了基于功能特征提取的测试案例构造方法和基于决策树分析的测试案例生成方法,构建了完备的CTCS-3级列控系统测试案例库,成为中国高速铁路列控系统设计研发、测试和建设运用的依据。(2)提出了适用于不同测试需求的列控系统多分辨率仿真建模方法和平行测试验证方法,构建了可动态配置的列控系统半实物仿真测试平台;提出了基于数据驱动的测试方法,构建了互操作性测试平台。支持了多种型号列控设备的开发及应用,完成了所有CTCS-3级列控系统及新型高速列车的第三方互操作性测试,为高速铁路网中列车安全、可靠运行提供了有力支撑。(3)提出了瞬态脉冲干扰的统计参量评估方法和实时测量技术,自主研制了基于随机变量分析方法的电磁干扰幅度概率分布测量仪,构建了基于瞬态脉冲干扰统计参量的故障诊断和故障模拟再现平台。有效解决了列控系统的电磁干扰问题,使CTCS-3级列控系统因电磁干扰导致的故障率由90%降低至20%。(4)提出了时-频信号检测分析与软计算结合的轨道电路实时故障诊断方法,发明了轨道电路防护瞬态冲击电流抗干扰技术,研制了适应大负荷高速列车牵引电流波动剧烈的阻抗匹配装置,使高速铁路车站轨道电路抗不平衡牵引电流干扰能力大幅提升,比国外同类设备指标提高1.5倍。获授权发明专利16项;发表论文77篇;出版专著6部;国家标准9项,行业标准4项。整体达到国际先进水平,其中,电磁干扰评估技术达到国际领先水平。CTCS-3级列控系统技术规范已在中国高速铁路广泛应用,完成了所有CTCS-3级列控系统第三方的互操作测试和所有高速铁路列控装备的电磁兼容测试。采用该技术规范和仿真测试集成平台研发的CTCS2-200H型和CTCS3-300S型列控系统车载设备已在高速铁路网中分别应用1074套和728套,占全国市场份额的70%和30%。利用该项目发明生产的轨道电路防护瞬态冲击电流抗干扰装置已在2万公里高速铁路车站内安装使用25000台。近三年取得经济效益达5.2亿元、新增利润1.8亿元。
[成果] 1700520195 北京
U29 应用技术 铁路运输辅助活动 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:中国铁路列车调度指挥与集中控制是铁路运输组织的中枢,为铁路运营安全和运输效率提供技术保障。面临着中国铁路路网复杂、列车速度高、客货混运、密度大和车站作业多等调度指挥与管理技术难题,其复杂性、多样性、特殊性史无前例,传统的调度指挥人工作业模式已无法适应中国铁路快速发展的迫切需求。全体科研人员经过20年的联合技术攻关,创立了中国铁路调度指挥分散自律控制理论体系,构建了列车运行计划调整和进路自动控制技术,实现了不同组织模式、不同线路密度、不同制式设备间的互联互通,形成了完全自主技术、全面拥有自主知识产权的成套技术装备和标准体系,填补了国内在该领域的空白,取得了一批具有世界领先水平的技术成就。主要创新成果有:(1)创新了分散自律的列车调度指挥控制技术。首创性的提出适合中国路情的分散自律控制方法,创新性的设计了以异构数据融合为基础分布式综合性统一平台,构建了专业安全控制双通道冗余广域网,形成了完全自主知识产权的成套标准体系,解决了全国范围18个铁路局、8000多个车站、12.4万公里运营里程的分散自律控制、网络覆盖和分布式协同处理等一系列技术难题,保障了列车高速度、高密度和高效率的安全运行。(2)创新了中国铁路列车运行计划编制、调整及优化控制技术。首次引入替代图理论和Pareto最优控制理论,创新性构建了列车运行计划自动编制和优化调整方法,突破了列车调度指挥作业安全卡控技术,解决了列车运行计划编制冲突、智能化调整和晚点控制等关键技术问题。(3)创新了铁路列车进路自动控制技术,解决大规模不同种类列车的复杂交错运行进路自动控制问题,攻克了干线列车运行和局部车站间解编和机车摘挂的作业冲突技术难题,实现了中国铁路调度安全管理由人控向机控的变革。(4)创新了铁路列车调度指挥支撑技术。构建基于TCB理念的纵深防御体系架构,实现列车调度指挥的信息安全整体防御;提出并成功应用大规模综合维护管理平台,实现对列车调度指挥人员操作和设备运行状态的有效监控与故障处理;自主研制了模拟仿真培训平台,实现了调度指挥人员多情景模拟演练。项目获发明专利20项、实用新型专利5项、软件著作权53项,出版论著4部,发表论文100余篇,出版行业规范4项,培养博硕士研究生20余名。技术经济指标、应用推广及效益情况:该项目获得中国铁道学会等科学技术奖奖项8项,形成了60多项铁路产品技术标准和技术规范,并广泛应用于全国18个铁路局,覆盖率99.5%,近三年项目新增销售总额约为23.76亿元,项目利润总额约3.52亿元,满足全路12.4万公里运营里程的列车调度指挥与集中控制需求,项目成果直接提供了成套工程设计标准和完整的技术解决方案,推广应用价值显著,大幅提升了中国铁路现代化水平,对国家经济和社会发展具有重大意义。
[成果] 1700520201 四川
U29 应用技术 铁路运输辅助活动 公布年份:2017
成果简介:该项目涉及机械工程、交通运输工程,属交叉学科项目。客运高速和货运重载是世界铁路运输两大发展方向,安全是铁路运输的生命线,中国在快速发展高速铁路的同时,同样重视重载铁路的发展。随着列车编组不断扩大和轴重不断增加,重载列车纵向冲动及列车对线路破坏作用加剧,引发的重载列车运行安全及轨道结构运用安全等问题更加严峻,成为制约重载铁路技术发展的瓶颈。对于上述重大安全问题,采用传统的列车纵向动力学或者车辆动力学的研究方法,仅从列车(或机车车辆)系统研究,具有相当大的局限性。在该背景下,该项目历时10余年,创造性地开展了重载列车与轨道相互作用安全保障关键技术及工程应用研究,取得了系统性创新成果。在技术研究方面:(1)在国内外率先创建了重载列车与轨道动态相互作用的系统分析方法,包括理论模型、计算方法及计算机模拟系统,为复杂系统重载铁路机车车辆动力性能优化与安全设计、列车运行安全控制及评估、轨道结构低动力作用安全设计等提供了新方法和研究手段,被国际重载协会(IHHA)列入《重载铁路运营最佳实践指南》,称为中国经验;(2)提出了降低重载列车纵向冲动关键技术,包括重载列车最优编组模式与机车优化操纵技术、重载机车车钩摆角安全控制技术、重载机车关键结构参数合理匹配设计技术,保障了列车运行安全,相关成果被纳入中国铁道行业标准;(3)开发了重载机车车辆低动力作用设计、重载铁路轨道结构强化及其曲线钢轨非对称型面设计等减轻重载列车与轨道动力作用关键技术,全面提升了系统运用安全性。在工程应用方面,已在中车大同电力机车有限公司、中车齐齐哈尔车辆有限公司、中车北京二七车辆有限公司等单位的重载机车车辆性能优化与安全设计以及大秦、朔黄等主干重载铁路扩能改造安全保障工程中得到了大规模成功应用,典型应用有:①中国两类主要的重载机车“HXD2C”与“HXD2”安全性能改进设计;②中国最大轴重(30t)重载货车性能优化设计;③中国主要运煤专线朔黄重载铁路开行30t轴重列车的轨道结构安全强化与改造;④朔黄铁路曲线钢轨型面的低轮轨动力作用安全设计。取得了重大经济和社会效益,近3年企业应用该成果而新增销售额累计约70亿元,新增利润超过5亿元。授权发明专利7项、实用新型专利2项、软件著作权1项;出版专著1部,发表学术论文61篇,论著他引885次,其中SCI他引134次,得到了国际同行的高度评价;形成了一个有影响力的重载铁路技术创新团队,包括中科院院士1人,“万人计划”中青年领军人才2人,中国青年科技奖1人,教育部新世纪人才2人,全国百篇优秀博士论文获得者1人;1项成果获四川省科技进步一等奖。该项目突破了重载铁路安全保障技术瓶颈,解决了重载列车运行安全重大工程难题,在中国重载铁路工程中得到全面推广应用。鉴定委员会评价为,总体达到国际先进水平,其中重载列车与轨道动态相互作用的系统研究方法达到国际领先水平,极大地推进了中国重载铁路运输技术的进步。
[成果] 1700520215 云南
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:为了解决国内多缸小缸径车用柴油机结构笨重、经济性差、振动噪声大及排放水平差等技术难题,昆明云内动力股份有限公司与昆明理工大学产学研合作,在国家和地方多个项目的资助下,历经十三年的自主研发和技术攻关,突破了发动机数字化设计与模块化开发、轻量化设计与优化、高效低排放综合性能优化、动力匹配应用优化等关键技术,建立了多缸小缸径柴油机数字化设计研发平台,实现了数字化制造与精益生产管理。开发了以D19为代表的从0.9升到3.0升具有自主知识产权的6款D系列车用柴油机产品,升功率达到了59.5kW/L,升转矩达到了189.3N·m/L,比质量达到了1.55kg/kW,噪声小于95dB,排放水平达到国五和欧五水平,主要性能指标达到国际先进水平,实现了关键零部件的国产化,打破了国外发动机核心部件的市场垄断,推动了中国内燃机行业的科技进步。关键技术重要创新:(1)高效低排放发动机综合性能优化:集成开发了电控高压共轨、排气再循环、可变截面涡轮增压、排气后处理等先进技术,突破了缸体缸盖分体式独立可控冷却系统关键技术,改善了发动机冷启动性能和冷机状态下的排放性能,实现了发动机综合性能的优化。(2)发动机数字化设计与模块化开发:联合整车厂、供应商、高校共同搭建了多缸小缸径柴油机数字化设计研发平台,实现了柴油机进排气系统关键部件螺旋气道几何结构的数学描述,突破了复杂结构的气道数字化设计技术;构建了铝合金活塞传热模型,突破了以使用寿命和可靠性为限值条件,以活塞重量和动力学特性为优化目标的活塞优化设计技术。(3)发动机轻量化设计:自主开发了柴油机铝合金缸盖专用材料,设计开发了满足18MPa高爆发压力和排气温度780℃高热负荷工况的16气门铝合金轻量化缸盖。自主开发了Cu-Cr-Sn合金铸铁材料,设计开发了铸件最小壁厚3mm、平均壁厚4mm的无缸套、高强度、薄壁轻量化缸体。(4)发动机数字化制造与精益生产管理:建立了年产20万台D系列车用柴油机数字化生产线和精益生产管理体系。突破了16气门铝合金缸盖铸造与热处理工艺关键技术,达到了铝合金缸盖批量生产废品率小于3%的水平;突破了缸体双斜交叉钻孔工艺和缸孔网纹加工工艺关键技术,保证了缸孔隔板冷却水孔和缸孔网纹的加工精度与一致性。项目产品搭载上汽名爵MG6轿车批量出口英国,实现中国自主研发的柴油机批量出口欧洲的突破。项目产品已与上海汽车、中国一汽、东风汽车、江淮汽车、中国重汽、北京汽车等24家整车厂379个车型配套,助推了整车厂节能减排目标的实现。截止2016年底累计销售113.7万余台,销售收入238.6亿,利税54.3亿。作为主要参与单位制定行业标准5项、修订国家标准1项,报批即将发布标准9项,在编24项;获授权专利108件,其中发明专利10件,获授权软件著作权2件,发表论文104篇,EI收录32篇。项目的成功开发,实现了2016年公司45.51%的销售增长,高于行业平均12.05%的增长率,已成为公司高速增长动力,为公司转型升级并实现“十三五”规划100亿目标,成为多缸小缸径柴油机行业引领者奠定了坚实的基础。
[成果] 1700520224 吉林
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:季节性冻土区占中国国土面积的53.5%,气候条件恶劣,冻融循环频繁,生态环境敏感,路基冻胀翻浆、边坡浅层融滑、路面开裂松散、桥隧结构混凝土剥落与钢筋锈蚀、路域环境破坏等公路工程病害及环保问题突出,严重影响设施寿命,危及行车安全,环境保护任务艰巨,是国际性难题。由于季冻区气温骤降多发、地表反复冻融,使公路工程在冻害机理、抗冻指标及防冻技术等方面与多年冻土区有明显区别。项目历经10余年的产学研用联合攻关,形成了季冻区公路抗冻耐久及生态保护关键技术,实现了路基稳定、路面少裂、结构耐久、生态和谐的目标。取得了4方面创新:1.揭示了公路工程冻害机理。基于热传导平衡理论,揭示了季冻区路基冻胀机理;阐明了路面结构与材料的冻融损伤机理;提出了混凝土年有害冻融循环概念,阐述了桥隧结构混凝土冻融破坏规律;为公路工程抗冻耐久奠定了理论基础。2.建立了公路工程抗冻设计方法。率先提出了路基路面抗冻性能指标和抗冻控裂型路面结构,建立了路面低温允许开裂预估模型,提出了路基路面抗冻控裂一体化设计方法,解决了高速公路的冻胀翻浆问题,路面开裂率降低30%;构建了基于有害冻融循环的混凝土抗冻指标体系,确定了隧道抗冻设防等级与综合防冻技术,保障了季冻区桥隧结构的安全和耐久。3.研发了高性能路用产品、装备和监测技术。发明了填料型火山灰改性剂,可使沥青混合料高温动稳定度提高45%、小梁低温弯曲应变提高10%;研制了利用公路工程弃渣生产生态型砌块的装备及系列产品,弃渣利用率达到90%以上,解决了季冻区路基边坡浅层融滑问题;开发了基于导电膜的混凝土裂缝监测技术,测量精度0.02mm,实现了低温环境下桥梁结构的实时安全预警。4.创建了生态敏感区路域植被保护和污水净化处理技术。研发了基于生态保护的路基分步清表工法及基于湿地保护的路基修筑与安全监测技术,路域环境保护率提高20%;研发了低温环境下公路附属设施污水处理系统、敏感水体路段径流收集净化及危化品泄露应急处理一体化技术,有效预防了路域水体污染。项目成果达到国际领先水平,获省部科技进步一等奖3项。取得专利36项(发明专利12项)、软件著作权2项,出版专著4部,发表论文63篇(EI/SCI13篇),编制行业及地方标准12部。在青海、内蒙、吉林、黑龙江、辽宁等7省区9029km公路进行了推广应用。依托项目成果,建成交通运输部“长白山区鹤大高速公路科技与主题性示范工程”。近3年取得直接经济效益10.41亿元。通过中国-加拿大联合研究计划,加强了国际交流。项目系统解决了季冻区公路工程抗冻耐久及生态保护技术难题,实现了公路建设抗冻技术从借鉴国外经验到拥有核心技术的跨越,路域生态从工后修复向全过程保护的转变,促进了行业科技进步,提升了中国季冻区公路建设技术在国际上的影响力,对于支撑“一带一路”国家战略具有重要意义。
[成果] 1700520226 北京
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:钱塘江是世界三大强涌潮河流之一,钱江涌潮是举世闻名的自然奇观。在强涌潮环境下建桥,需面对潮强流急、深槽摆幅大、施工风险高、保护涌潮奇观所带来的巨大挑战。因而,研究采用何种适宜的桥型与结构型式及施工方法,并研发多塔斜拉桥结构体系、刚性铰新型装置、钢箱梁检查设备等核心技术,是该项目必须解决的关键技术难题。为此,在国家和省部科技计划支持下,通过理论分析、试验研究和实桥验证进行了技术攻关,取得了四项创新成果:1.针对强涌潮河流强潮段潮差达9m、最大流速超10m/s、可通航深槽存在2km以上摆幅、最大涌潮压力达75kPa、有效吊梁时间每天小于1小时、阻水率要求小于5%等技术挑战,在国际上首次研究提出了主桥采用主跨428m、总长2680m独柱六塔双幅四索面世界最长钢箱梁斜拉桥和引桥采用3.8m大直径单桩独柱70m跨径连续刚构桥新型桥型与结构型式,并发明了强涌潮环境下基础及钢箱梁精准、快速施工控制技术,最大程度保护了钱江涌潮这一世界自然奇观。2.揭示了多塔斜拉桥活载及温度荷载效应机理及规律,在国际上首创了“双排支座+刚性铰”多塔斜拉桥结构体系。与传统体系相比,其竖向刚度提高26%、温度效应降低36%,科学解决了多塔斜拉桥结构体系刚度小和长主梁温度变形大的技术难题,推动了多塔斜拉桥的技术进步,实现了多塔斜拉桥的无限拓展。3.在国际上首次发明了能释放主梁轴向变形并约束其它自由度位移的钢箱梁刚性铰新型装置和可无级调高并具有柔性减振功能的刚性铰专用支座,研发了具有减振降噪功能的多向变位伸缩装置,首次提出了刚性铰高精度制造安装工艺和控制技术,实现了相对错位误差<1mm、平行度达到“零误差”,保证了结构性能和桥面行车舒适性。4.在国内首次研发了全方位多功能钢箱梁检查车,具有灵活过墩、安全可靠、运行平稳等特点,解决了多跨连续过墩及X托架盲区到达等技术难题,可普遍应用于多塔多跨桥梁。与传统手段相比,减少了80%检查车数量,实现了一次过墩仅需15分钟的高效运行。项目获得发明专利9项、实用新型专利12项、工法3项,出版专著1部。研究成果已成功应用于嘉绍大桥、港珠澳大桥等多座桥梁,节约工程造价8.5亿元,取得直接经济效益19.98亿元。经交通运输部鉴定,项目成果总体达到国际领先水平,在超宽水域、深山峡谷区有重要推广意义,极大地推动了世界桥梁技术发展。中国工程院郑皆连、王景全、周绪红、聂建国院士和全国设计大师李守善、邵长宇等专家评价认为:“该项目提出的多塔斜拉桥结构体系、刚性铰新型结构等创新技术具有国际领先水平,对多塔斜拉桥的技术进步和发展具有重要促进作用,应用前景广阔。”项目已获得2014年“中国公路学会科学技术奖特等奖”、2016年国际桥梁大会(IBC)“古斯塔夫•林德撒尔奖”、2016年国际道路联合会(IRF)“全球道路设计成就奖”。
[成果] 1700520227 湖北
U45 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:狮子洋隧道是世界首座高速铁路水下盾构隧道、也是中国建成的最长水下隧道和首座铁路水下隧道。隧道全长10.8km,外直径10.8m,双孔单线,是广深港高速铁路关键控制性工程,穿越地质与环境条件极为复杂的珠江入海口-狮子洋,其建设面临行车速度高(设计时速350km、水下隧道世界最高速度)、掘进距离长(盾构段长9340m、国内最长水下掘进距离)、地层复杂多变(国内首次大直径盾构连续穿越软弱地层、土岩复合地层、基岩及其破碎带)、水压力大(0.67MPa,建设期国内最大水压力)、安全标准严(高速、高密度、大客流、水下,世界首次)等5大方面亟待解决的重大技术问题,是对世界高铁修建技术和现代盾构技术的新挑战。该项目历经近十年联合攻关,系统解决了在结构安全保障、轨道平顺性控制、长距离掘进、关键装备研发、环保与防灾疏散等方面的多项技术难题,形成了成套创新技术。1.创建了高速铁路水下盾构隧道结构体系与设计方法。建立了单、双层衬砌相结合、分别适应软土、土岩复合地层、岩层的高速铁路水下盾构隧道结构体系及内衬设计方法,开发了可有效控制软土沉降的“管片+内衬+隧底纵梁”新型空间结构及其设计方法,提出了考虑施工效应的荷载计算方法,解决了高速铁路水下盾构隧道结构安全保障、轨道平顺性控制难题。2.突破了以“盾构地中对接”新技术为核心,适应长距离、高水压、严重软硬不均地层盾构施工的关键技术与装备。开发了盾构地中对接技术,解决了深水、宽海域下隧道修建难题;突破了复合地层铁路盾构隧道掘进、结构稳定控制、内部结构同步施工等关键技术,研制了中国首台大直径泥水平衡盾构机,攻克了大直径盾构长距离连续穿越软土、砂层、岩层及其破碎带的技术难题。3.创新了高速铁路特长双孔水下隧道运营控制关键技术。建立了时速350km特长双孔隧道净空标准,开发了世界首个双孔单线隧道洞口缓冲结构;提出了动车组火灾热释放功率标准,首次建立了双孔隧道水下紧急救援站,保证了高速铁路水下隧道运营舒适、环保、安全。获发明专利12项,实用新型专利10项,软件著作权1项,省部级工法9项,出版专著2部、行业规范1项,发表论文62篇。成果整体应用于广深港高铁狮子洋隧道,节省投资2.77亿元;工程自2011年12月通车以来,运营状态良好,对形成中国“四纵四横”高速铁路骨干网具有重要意义;获国家优质工程奖、土木工程詹天佑奖和菲迪克优秀工程奖,被誉为“世界高速铁路隧道修建技术的里程碑”。成果推广应用于珠三角城际铁路、长株潭城际铁路等全国各地共250余公里的复合地层盾构隧道,取得了显著的经济效益和社会效益。该项目成果打破了中国铁路“遇水架桥”的常规思维,实现了世界高速铁路水下盾构隧道从无到有的突破,极大发展了高速铁路修建技术和现代盾构技术,总体达到国际先进水平,多项关键技术达到国际领先水平,极大推进了该领域的科技进步,并为更长、更大水深隧道的建设奠定了基础。
[成果] 1700520228 北京
U21 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:主要技术内容:中国高速铁路技术世界领先。高速铁路的关键是安全和舒适,必须实现轨道的高可靠性和高平顺性。普速铁路无缝线路的钢轨焊接接头断轨率高,平顺性不能满足高速铁路的需要,因此建设高速铁路必须解决好钢轨焊接这一关键技术难题。为了最大限度地降低在铁道线路上焊接钢轨时施工条件对焊接质量的影响,在工厂化的焊轨基地实现钢轨焊接是国际上的通行作法,欧洲建设高速铁路一般在焊轨基地将60米定尺钢轨焊接成180米的长钢轨,在焊轨基地完成68%的钢轨焊接工作,同时必须攻克焊轨基地一系列设备、工艺等技术难题。2007年原铁道部组织中国铁道科学研究院、有关铁路局等单位,针对钢轨焊接关键技术开展研究。自2009年开始,原铁道部连续三年立题,研究高速铁路焊轨基地系统技术,攻克了将100米定尺钢轨焊接成500米长钢轨的一系列技术难题,使中国高速铁路钢轨焊接接头质量实现了高平顺性和稳定可靠,在焊轨基地完成了80%的钢轨焊接工作,构建了具有中国自主知识产权的高速铁路焊轨基地系统技术。主要创新成果有:1.首创了将100米定尺钢轨焊接成500米长钢轨的方法。创新地利用了既有资源建设高速铁路焊轨基地,创新地设计了焊轨基地生产的基本工序和流程。创新了保证高速铁路钢轨焊接质量可靠的关键工艺技术,创新了精确控制焊缝尺寸、提高焊接长钢轨平顺性的关键工艺技术,实现了钢轨焊接质量的高可靠性和焊接长钢轨的高平顺性。2.首创地研发了高速铁路焊轨基地成套生产设备,为将100米钢轨焊接成500米钢轨提供了装备保证。在国际上首创地研发了高速铁路钢轨焊缝热处理设备,创新地研制了钢轨焊接接头数控加工中心,创新地研发了钢轨焊接质量大数据管理平台,实现了焊轨基地装备的原始创新。3.创新了高速铁路钢轨焊接检验技术,创新了试验方法,建立了高速铁路钢轨焊接技术标准体系,构建了中国高速铁路钢轨焊接质量评价体系。该项目获发明专利6项,实用新型专利16项,软件著作权5项。在核心期刊发表论文29篇。技术经济指标、应用推广及效益情况:项目成果在中国高速铁路建设中得到了全面应用。建成了技术为国际领先的11个高速铁路焊轨基地。2009年至2016年,焊轨基地共焊接高速铁路钢轨接头84.7万个,铺设在2.2万公里的高速铁路运营线路上(总线路延长为4.4万公里),8年内实现了钢轨焊接接头“零”折断,保障了高铁大动脉的安全畅通,高速列车运行平稳,为中国高速铁路建设和安全运行做出了重大贡献。项目成果为中国高速铁路提供了优质的钢轨焊接接头,实现了增收节支,每年至少创造经济效益72.6亿元。项目成果应用于普速铁路,也显著提高了普速铁路的安全性和经济性,经济效益巨大。
[成果] 1700520229 湖南
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:随着中国交通建设的深入发展,山区跨越深切峡谷的大跨度悬索桥日益增多,已成为了山区交通建设的控制性因素。山区大跨度悬索桥普遍面临着跨度大、峡谷深、山路险、地质与气象条件复杂等巨大挑战,常规桥型布置对环境的巨大破坏,施工技术与装备的适用性限制,复杂峡谷风场难以准确观测等问题都严重阻碍了山区交通建设。依托工程矮寨大桥跨越近千米宽的风景名胜德夯大峡谷,桥面距谷底高355m,跨度1176m,建成时为世界上跨度最大的山区桥梁。该项目针对山区大跨度悬索桥在桥梁结构、施工技术与装备等方面的技术瓶颈,研究取得了一系列原创性成果。首创了塔—梁分离式悬索桥新结构,提供了一种适用于山区桥梁建设的新型桥梁结构。该结构缩短了梁长,减少了塔高,节省了投资;提高了整体刚度,具有更好的抗风性能;减少了山体开挖,保护了环境,实现了结构与自然完美融合。同时,研究揭示了新结构的受力机理,形成了相应的设计方法。首创了“轨索滑移法”悬索桥主梁架设新工艺,有效突破了缆载吊机法、缆索吊装法、桥面吊机法等传统方法受山区建设条件的限制,解决了山区悬索桥主梁架设难题,创造了一种高效、经济、安全的主梁架设新工艺,是中国桥梁技术中为数不多的原创技术,被世界公认为悬索桥主梁架设的第四种方法。研制了“轨索滑移法”悬索桥主梁架设新装备,安装能力大,实现了大吨位梁段水平运输安装;梁段陆地工厂化拼装,质量可靠,劳动强度小;施工速度得到了极大提升,创下了80天架设1000米悬索桥钢桁梁的世界新纪录。开发了悬索式现场风观测新装备,解决了复杂峡谷风场的现场观测难题。发明了可滑动风速仪桁架,能直接观测桥轴线上任意点风参数;研制了由TMD和配重块等组成的减振系统,确保了新装备的测试精度。发明了新型“CFRP-RPC”高性能岩锚体系,超高性能活性粉末混凝土RPC为锚固介质具有超强粘结性能,碳纤维复合材料CFRP为锚杆可免锈蚀,解决了传统岩锚体系地下埋深大和耐久性不足的问题,攻克了大吨位(480吨)碳纤维索锚固的难题。成果应用于矮寨大桥,极大地提高了施工效率,降低了造价,减小了风险,提高了质量,产生经济效益17357万元。大桥被美国国家广播公司评为“十大非去不可的世界新地标”,每年为当地增加旅游门票收益2300余万元。成果也在虎跳峡金沙江大桥等工程成功应用,经济、社会和环境效益显著,创造性地解决了山区大跨度悬索桥设计与施工的诸多难题,有力的推动了山区交通建设,极大的促进了桥梁科技进步。项目获授权发明专利9项、实用新型专利1项、国家级工法1项、省部级工法4项,出版专著1部,发表论文53篇,其中SCI、EI收录21篇。经鉴定,项目研究成果整体达国际领先水平,荣获国际道路联盟国际道路成就奖、中国公路学会科学技术特等奖、中国专利优秀奖及湖南省技术发明一等奖。
[成果] 1700520241 上海
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于交通运输学科节能与新能源汽车技术领域。发展新能源汽车是解决能源危机和环境污染的战略举措,也是从汽车大国迈向汽车强国的必由之路。插电式混合动力乘用车(简称PHEV)结合了混合动力与纯电动的优势,成为国内外竞相研发和推广的车型。为从根本上改变中国在该领域长期跟随国外技术的局面,该项目提出了一种全新的插电式混合动力系统产品结构方案,实现了能效的全面超越、驾驶性能高品质和运行的安全可靠。主要创新点如下:1.机电耦合装置是决定混合动力系统性能的基础。首次提出串并联构型机电耦合电驱变速箱(简称EDU)技术,不同于日本丰田、德国大众的新型混合动力系统机电耦合方案,通过同轴布置双电机、双离合器、同步器变速,实现发动机、ISG电机和驱动电机3个动力源的自由组合,具备最佳转矩协同和解耦特性,获得了3项国际发明专利授权。在该基础上,通过优化的能量管理开发的PHEV产品能耗低于丰田普锐斯III、本田雅阁9、大众高尔夫GTE等国际代表性PHEV产品。2.混合动力系统多状态的平滑切换是决定整车驾驶品质的关键。通过多阶段同步器退挡与进挡控制、3个动力源转速协调控制和转矩恢复控制、以及同步器与离合器半结合点自学习控制等控制策略,实现了PHEV整车精准平顺的档位切换,以及纯电、串/并联混合驱动等模式的智能选择与切换,满足了客户对新能源汽车驾驶乐趣和舒适性的需求。3.动力电池的安全性是制约新能源汽车大批量推广应用的瓶颈。通过自主开发电池管理系统软硬件,并使用智能多重的电芯均衡和电池动态缓冲管理等10项新技术,实现了上汽PHEV电池包与整车同寿命,具备IP67防护等级以及-30℃低温环境下正常使用性能,通过了美国UL2580安全认证,保证了上汽PHEV产品大规模推广应用无安全隐患。该项目共获得授权发明专利51项(含3项美国、欧洲国际发明专利),实用新型专利38项,专著1部。中国汽车工程学会行业专家评审意见认为项目技术水平达到国内领先、国际先进。国家机动车产品质量监督检验中心(上海)出具了上汽PHEV与国内外核心竞品的试验报告,结果为:荣威e550、ei6 PHEV NEDC综合能耗(油耗+电耗)折合后综合碳排放指标分别是100.9g/km、95.8g/km,比国外核心竞品普锐斯III、雅阁9、高尔夫GTE PHEV的综合碳排放低2.98%以上。荣威e550 PHEV通过2016年中国量产车性能大赛的极寒环境(-35℃)性能挑战,获得2015年第二届轩辕奖可持续发展技术奖,在2014年第12届米其林必比登新能源国际汽车挑战赛荣获混合动力组总分第一。截止2016年底,上汽荣威e550、e950 PHEV累计实现销售31650辆,创造47.9亿元新增销售额和6.1亿元新增利润。该项目研究成果为中国汽车行业自主创新的一个典范,获2016年中国汽车工业科学技术奖一等奖。
[成果] 1700510270 河南
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:(1)针对波形钢腹板宽体箱梁,通过受力模式分析,验证了波形钢腹板组合梁桥中的“拟平截面假定”,推导了钢腹板剪应力计算公式,明确了各荷载作用下截面各部分的剪力传递和剪力分配情况,提出了变截面波形钢腹板组合箱梁腹板剪应力的实用简化计算方法,并研究了多种结构参数对动力特性的影响,为波形钢腹板PC组合箱梁设计提供了理论支撑;为提高结构抗剪、抗扭性能和整体受力性能,开发了一种在相邻波形钢腹板之间增设剪刀撑、在顶板与底板之间增设斜撑、并联合传统箱梁桥中混凝土横隔板,能大幅提高箱梁结构的施工及运营稳定性的新型波形钢腹板PC组合箱梁。(2)针对单箱多室宽体桥梁悬浇施工,研发了适合宽体箱梁悬浇施工的超轻型挂篮装备和装置。该超轻型挂篮自重轻,整体结构刚度大,变形挠度小,承载力大;适用性强,根据梁段宽度和重量,设置承重三角架数量;挂篮杆件工具化,现场组拼方便,拆卸、施工简便,同时该挂篮各杆件可反复拆卸、多次使用,挂篮经济技术指标仅为0.15;创新了挂篮分体独立行走方式(桥面上下结构分体行走)、底篮标高控制和特殊结构箱梁的不对称悬浇施工技术。(3)为服务宽体桥梁的施工监控,尤其是监控应力的修正方法,对单箱多室混凝土宽体桥梁的受力性能进行研究并关注其剪力滞效应,基于能量变分法通过理论推导分析了剪切变形对箱梁剪力滞效应和挠度的影响,并将考虑剪切变形的广义纵向位移函数从单箱单室推广到单箱4室箱梁剪力滞效应分析;以理论分析为基础并结合数值计算,对单箱多室截面顶底板应力分布提出了整体剪力滞、局部剪力滞效应的概念并分析了其成因、特点和影响因素;基于前述研究,针对宽体桥梁的监控技术,开发了线形和应力监控系统及应变测试装置,并对测量误差和剪力滞的影响提出了修正方法。该项目研究成果丰硕,经评价达到国内领先水平。核心技术获批发明专利2项、实用新型专利9项,软件著作权2项;获得省部级工法3项;发表论文8篇。该项目符合可持续发展及绿色施工的政策导向,转化程度高,促进了产业结构的调整、优化、升级及产品的更新换代,对行业的发展起到了很大的推动作用,推广应用前景广阔。该项目研究成果推广范围覆盖河南、山西、甘肃、湖北、浙江、福建等省,经济和社会效益显著,产生直接经济效益9110万元。成功应用在山西省五台至盂县高速公路、兰州元通黄河大桥、洛阳市国道310至吉利黄河特大桥新建工程、鄂州市凤凰大桥项目、台州湾大桥及接线工程、福州市104国道连江至晋安段改线工程等40余项工程中,取得了良好实施效果,获鲁班奖工程1项,多项省优工程,多项全国建筑业绿色示范工程,受到了建设单位、监理单位的一致好评,促进了地方经济的发展,并为单箱多室宽体桥梁建造提供了技术支撑,推动了行业科技进步,促进了中国宽体桥梁建造技术的发展。
[成果] 1800120585 北京
U27 应用技术 铁路运输设备制造 公布年份:2017
成果简介:重载铁路运输受到世界各国的广泛重视,大轴重重载运输已成为大宗货物最为经济有效的运输方式。目前国外重载煤运铁路货车轴重大多集中在26.5~32.4吨,国内重载铁路最大轴重为25吨,大秦铁路主要开行万吨与2万吨重载列车,神华铁路的主干线朔黄铁路目前主要开行23~25吨轴重、牵引质量6千吨和万吨重载列车,与国外重载铁路相比差距较大。随着神华集团各煤炭基地建设步伐的加快和矿区开采规模的扩大,神华铁路骨干网络的运输能力已不能适应发展的需求,通过多种技术途径扩大神华铁路运输能力十分紧迫。2013年,神华集团有限责任公司承担了国家科技支撑计划项目“轴重30 吨以上煤炭运输重载铁路关键技术与核心装备研制”(2013BAG20B00)。该项目的研究目标是研制轴重30吨以上煤炭运输载重100吨级货车、9 600千瓦交流传动电力机车、新型宽带移动通信系统、重载列车状态智能化监测系统、重载列车智能化协同操控系统;研发轴重30吨以上条件下重载运输调度优化系统、线路基础设施强化改造措施;通过系统集成,在朔黄铁路建成长度不小于50千米的示范工程,实现载重100吨级、牵引质量2万吨以上重载列车开行。该项目是重载铁路系统性技术研究项目,所涉及的不同研究任务彼此密切关联,因此,项目不作子课题分解,作为一个完整课题开展研究工作。课题“轴重30 吨以上煤炭运输重载铁路关键技术与核心装备研制(2013BAG20B01)”由朔黄铁路发展有限责任公司贾晋中主持。通过近三年的科技攻关,项目研制了轴重30吨以上煤炭运输载重100吨级货车、9 600千瓦与14 400千瓦大功率电力机车、重载列车状态智能化监测系统、新型宽带移动通信系统、智能化操控系统、重载运输调度优化系统,研发了30吨及以上轴重条件下既有重载铁路基础设施评估及强化关键技术,形成了轴重30吨以上重载铁路关键技术研究与核心装备研制的整体方案和完整的技术体系,建立了既有重载铁路30吨及以上轴重条件下成套技术体系。系统集成上述技术成果改造完成了朔黄铁路北大牛-东冶区间(K65+458~K131+32)65千米的基础设施强化示范段和示范段外典型工点强化。朔黄铁路全线建设完成LTE-R系统,并于2014年9月成功在朔黄铁路开行了轴重30吨、牵引质量25 200吨,应用基于4G技术的铁路宽带移动通信系统的重载组合列车。2015年9月,在朔黄铁路实现了轴重31.5吨、牵引质量2.3万吨重载列车的开行。
[成果] 1800120586 天津
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:云南省位于南北地震带的南端,绵延几百公里的小江、红河、澜沧江3条主地震活动断裂带贯穿全境,是我国地震活动比较频繁地区,且该省交通建设较多处于山区地形且地震危险性较高,部分桥梁临近发震断层,设计加速度峰值可达到0.4g,突破了《公路桥梁抗震设计细则(JTG/T B02-01-2008)》的一般规定,桥梁抗震问题尤为突出。项目团队以云南省典型山区不规则桥梁为研究对象,采用震害调查、数值模拟和试验相结合的手段开展了系统研究工作。项目组详细总结了减隔震桥梁历史震害经验,比较中美日三国桥梁隔震设计规范进展,在此基础上编制调研报告4本。通过对7座山区墩高不同连续梁桥采用减隔震与否的抗震性能对比分析,系统研究山区桥梁采用铅芯橡胶支座隔震技术可行性,提出合理的刚度比控制指标和减隔震设计方案。提出在双柱式桥墩之间设置防屈曲支撑的新型减隔震构件形式以提高山区桥梁横桥向抗震能力,通过两座桥梁(规则与非规则)横桥向抗震数值分析,表明防屈曲支撑在大震下能够有效减小桥梁墩柱最大塑性变形以及控制残余位移。此外,提出一种减隔震桥梁基于位移的抗震设计方法,该方法以中国相关规范和技术标准为基础,适用于常见中等跨径20~40米的公路简支梁桥及连续梁桥。对山区曲线折梁桥地震反应特性进行了初步研究,基于两座不同半径曲线折梁桥的隔震分析,认为对曲率半径较小的曲线折梁桥采用双向隔震设计是合适的,设计时要注意防止支座受拉且施加竖向拉结的构造措施。以位于0.4g加速度地区及临近发震断层的某多联连续梁桥为依托工程,以多级性能目标和基于位移方法进行减隔震设计实现。同时,结合《美国AASHTO隔震桥梁设计指南》,提出了铅芯橡胶支座原型试验技术要求并实施。
[成果] 1800120619 山西
U46 应用技术 其他电气机械及器材制造 公布年份:2017
成果简介:山西阳泉鹏华汽车电子灯具有限公司总经理李剑华针对现有车灯的不足,经过多年研究,研制出一款创新的“汽车智能动态变色刹车灯”产品。这种创新的车灯可随时将前面车辆中司机的不同操作选择,通过车灯直观地显示给后面车辆的司机,提醒他及时做出相应地调整,消除追尾事故的安全隐患,降低事故发生的等级级别。。这款灯将刹车过程量化为了8~10个等级,后方车辆的司机可以根据前方车灯的显示,判断前方车辆的刹车力度和紧急程度,并及时做出反应。其原理是:刹车前松油门,所有的灯显示黄色,而随着踩动刹车力度的增大,从左端开始,红色灯逐渐增多,同时黄色灯相应减少;红色灯增加的快慢(速率)则反映了刹车的紧急程度,其对比效果明显、视觉感强,更易于在实际使用中判断刹车的力度和刹车的紧急程度。在应对行车过程中的一些特殊情况时,如远距离、雾霾或者沙尘等,车灯中加入的相应的设置,射程远达100米,能够使后方车辆的司机明显判断出前车司机的刹车动作,有效地解决夜间行驶时车廓灯和刹车灯不易区分的问题。此外,采用计算机嵌入技术,进一步解决双闪灯和转向灯易混淆的问题。防撞尾灯集这些突出功能以及传统汽车尾灯的其他功能于一身,能够有效地提高司机在行车过程中的应对能力,从而比较从容的应对和处理意外突发情况。此外,该发明灯使用一款全节能的LED灯,所需功率不超过18瓦,在节能降耗上取得较大突破,符合节能、环保的大趋势,适用于节能电动汽车及混合动力车。
[成果] 1700390203 青海
U23 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:深圳地铁7号线华强北繁华商业区超大规模地铁车站工程,周边高层商业建筑物密集,地下管线错综复杂,水文地质条件特殊,与三条既有地铁交汇,施工技术难度高,安全风险大。依托该工程开展了相关关键技术研究,创造了大型复杂地下结构建造的成功范例。成果达到国际领先水平。
[成果] 1700270085 河北
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:该项目在国内外相关研究成果的基础之上,以京港澳高速公路京石段改扩建工程为依托,对基于安全设施的高速公路亮化美化技术及措施等进行了系统的研究,通过对高速公路轮廓标、波形梁护栏颜色、反光膜等安全设施进行深入的研究,提出了一系列旨在增强夜间诱导效果、保障行车安全、提升道路外观品质的技术手段和相关措施。这些成果的实施不但能够提高高速公路安全行车水平,同时也能在不增加额外投资和能源消耗的条件下使道路的行车环境、视觉感受得到明显改善。通过京港澳高速公路京石段安全节能需求分析,提出了京港澳高速公路京石段安全设施的亮化美化实施方案,提高了高速公路星辰的视认性和安全性。分类研究了轮廓标的设置层次、间距和尺寸大小,以及反光膜的反光性能,提出了适应双向八车道行车环境下的新型轮廓标,提高了高速公路交通安全水平和司乘人员的舒适感。
[成果] 1700520100 湖北
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:项目属非金属材料领域,涉及有机、无机等高性能路面材料的低坏境负荷制备与应用技术。沥青路面由沥青面层和基层构成,具有行车舒适、养护简便、通行效率与安全性高等优点,是国际上的主流路面,占发达国家公路总里程的80%以上。中国高等级公路95%以上为沥青路面,仅占460万公路总里程的4.3%,路面的车辙、裂缝、坑槽等病害屡见不鲜,每年养护维修费用高达500亿元,维修铣刨的大量废旧沥青混凝土对环境造成巨大压力。中国每年新增公路10万余公里,对沥青、水泥、集料等需求量超过10亿吨,耗量巨大,天然资源难以支撑,如何提高沥青路面材料性能,降低其资源与环境负荷是中国公路建设领域亟待解决的突出问题。针对国内外现有技术尚不能兼顾路面高耐久性和天然资源低消耗的问题,基于中国公路设计规范的半刚性基层沥青路面结构特点,武汉理工大学联合北京工业大学、中国葛洲坝集团水泥有限公司,在多项国家和省部级科研任务支撑下,以生态设计思路为导向,突破了路面材料性能优化与调控等关键技术,成功解决了废旧轮胎、废旧沥青混凝土、冶金渣和建筑废弃物的高效科学利用,实现了路面材料高性能和低环境负荷制备,对公路建设可持续发展和交通安全有重要作用。主要科技创新如下:1、开发了路用有机胶结料的高性能制备、高效循环利用与低环境负荷应用的关键技术。发明了废轮胎胶粉改性沥青和失效改性沥青化学重构及温拌应用技术,制备出适用于-40~85℃温域范围且能常温储运的粒状有机胶结料,施工温度降低15-25℃、沥青VOC排放减少70%,突破了沥青材料高效循环与低环境负荷应用的瓶颈。2、研发了冶金渣和建筑废弃物替代资源制备高性能路用无机材料的关键技术。提出了材料生态设计方法,发明了冶金渣和建筑废弃物性能调控关键技术,制备出抗滑耐磨、粘附性优异的钢渣集料,吸水率低至1%以下的建筑废弃物再生集料,以及收缩系数降低40%以上、体积稳定性好的基层复合材料,解决了半刚性基层路面易开裂、水损害严重的难题,实现了路面材料资源替代率超过90%。3、构建了沥青路面材料高耐久性优化设计的研发平台。开发了沥青路面材料服役环境数据库,发明了模拟沥青路面材料实际服役条件的多因素耦合作用试验系统,创建了沥青路面服役寿命预测方法,用于指导沥青路面材料匹配设计,为实现沥青路面的高耐久性应用奠定了重要的基础。项目获国家发明专利22项、软件著作权2项、标准2项,发表SCI/EI论文69篇,获省部级技术发明与科技进步一等奖各1项。成果已全部转化并实现产业化,产品/技术已应用到全国23个省、市、自治区的近百条高速公路工程,应用整体技术的路面已运营10余年,至今状况良好。近3年新增销售额近45亿元,新增利润近8亿元,利用废轮胎、冶金渣、建筑废弃物等4500万吨,经济与社会效益巨大,对公路的生态文明建设和社会可持续发展具有重大的推动作用。
[成果] 1700520101 山西
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:以跨海大桥、深海油气开采等为标志的海洋工程已被列为中国制造2025的十大领域,是国家战略性新兴产业的重要组成部分。其中跨海大桥服役环境腐蚀性强(Cl-浓度高达20000ppm),桥墩的腐蚀破坏成为大桥长寿命、安全运行的限制性环节;而桥墩的建造传统上一直采用“碳钢钢筋混凝土+多种表面防腐”技术,设计寿命一般50年,加上使用过程需反复维护,导致综合成本较高。同时海上施工及维护对钢筋表面的涂层脱落及二次防护带来很大难度。因此,选择高强、高耐蚀、低成本的不锈钢钢筋,可以从本质上解决材料的服役难题,表面免防护可为海上高效便捷施工提供保证。不锈钢筋用于桥梁建设,已经成为国际上建造跨海大桥的最新解决方案,但相应材料的高强韧、高耐蚀的制备技术及在桥梁中的设计应用,也仅有奥托昆普等少数国外企业掌握,中国在该方面的生产和应用尚处于空白。2007年以来,项目通过“产-学-研-用”联合攻关,陆续完成了材料的制备、桥梁的工程设计优化,最终实现了中国不锈钢筋从无到有,特别是高性能不锈钢钢筋在港珠澳、文莱淡布隆等国内外多座设计寿命≥120年的跨海大桥大批量成功应用,并在国内首次形成了系统的设计规范和行业标准。项目在以下四方面取得了重大创新:1、首次进行了跨海大桥海洋混凝土环境不锈钢钢筋服役过程腐蚀行为的全面模拟,建立了寿命评估方法,奠定了跨海大桥不锈钢钢筋设计理论基础,形成了中国第一个包括不锈钢钢筋混凝土结构的耐久性设计和防腐蚀施工规范。2、首次开发了“窄间距、高横肋、大横肋角”的钢筋肋形结构,实现了不锈钢钢筋和混凝土之间高粘结力和高疲劳寿命的良好匹配,进一步提升了工程安全等级。3、开发了不锈钢钢筋在线兼顾高强韧、高耐蚀的生产关键技术,国际上首次实现了单轧制线Φ6-50mm宽规格组距不锈钢钢筋多品种紧凑型生产。4、开发了跨海大桥用不锈钢钢筋机械连接、折弯等系列专有技术,在国内首次形成了不锈钢钢筋标准和机械连接技术规程,实现从材料设计、制备、配件加工到用户服务等全方位的新模式。该项目的实施,在国内首次形成了包括不锈钢钢筋材料设计、关键制备技术、工程批量应用等在内的全流程工艺技术,总体达到国际先进水平,部分指标优于国外。围绕该项目,制定了不锈钢钢筋行业标准3项,授权发明专利7件,包括不锈钢钢筋、连接件、折弯件在内的组合产品通过了权威的英国CARES认证,这也是迄今为止国际上独此一家,开发的系列不锈钢钢筋不仅在港珠澳、文莱淡布隆等跨海大桥以及武汉青山长江大桥批量应用,而且对其它沿海、内陆桥梁的建设发挥了引领作用。项目总计开发系列不锈钢钢筋10516吨,近三年开发量4164吨,吨钢净利润4416元/吨,经济效益显著。该项目的实施,不仅对提升中国海洋桥梁、港口、岛礁等工程设计和建设水平、为国家节约大量投资,具有积极的示范效应,而且对不锈钢的产业升级和结构调整,具有重大意义。
[成果] 1700520111 天津
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于动力机械及工程科学技术领域。重型柴油机广泛应用于载重汽车、大型客车及工程机械等,在国民经济和社会生活中发挥着重要作用。重型柴油机是中国石油消耗大户,据统计,只占汽车总量13.9%的重型商用车消耗了汽车消耗石油总量的49.2%。柴油车是大气污染的主要来源之一,其NOx排放占汽车排放总量的近70%,颗粒排放的99%。满足不同阶段有害排放法规代表着柴油机的技术水平。项目立项之初,国际上执行相当于欧5的排放法规,中国执行的是相当于欧3的国3法规,实现排放升级是中国柴油机发展的迫切需求。国4及以上法规大幅度降低了有害排放,对重型柴油机技术具有里程碑意义,主要技术瓶颈包括:一是突破高效清洁燃烧技术解决低排放与燃油经济性的矛盾;二是突破高效后处理及控制技术满足排放法规要求;三是突破整机结构技术满足对机械强度及热负荷的要求。该项目在国家973、863和省部级项目支持下,围绕超低排放重型柴油机关键技术开展研究,攻克了燃烧技术、有害排放后处理技术、整机结构工艺和系统集成等技术难题,形成了新一代超低排放重型柴油机技术体系。创新点如下:1、发明了基于两级增压和复合EGR的空气系统和新型复合热力循环的控制装置及均质压燃与传统燃烧混合燃烧新方法,开发了满足国4、国5和欧6不同阶段排放法规的燃烧技术,解决低排放与燃油经济性的矛盾。在满足欧6排放条件下,最低油耗小于190g/kW.h,最高热效率达到44.7%,而国际上公认满足欧6法规重型柴油机热效率为40-42%。2、发明了多种新的催化剂配方及制备方法,开发了低温活性高(高效转化温度降低到180℃),硫耐受性能好的有自主知识产权后处理器;发明了通过控制排温实现重型柴油机超低排放的方法及装置,可以满足欧6法规的要求。3、发明了重型柴油机气缸盖、气缸体等新结构,可承受200bar爆发压力,机油消耗量降低了12%;发明了新工艺和轻量化技术,气缸体抗拉强度提高了36%,整机质量较国际同类产品低7.1-20.5%。上述技术应用于玉柴重型柴油机平台,开发了有自主知识产权的多款可满足国4、国5和欧6排放标准柴油机,最低油耗小于190g/kW.h。该项目技术已实现新增销售1046826.54万元,新增利润175472.23万元,出口创汇3748.59万美元。该技术推广到中型客车柴油机平台的国4和国5开发,技术应用占客车市场份额65.5%。该项目使中国重型柴油机实现了从国3到欧6的跨越,独创提出的中等EGR低温燃烧技术实现了国4到欧6排放升级的衔接。与国际同步研制成功YC6L-60欧6柴油机,通过欧盟E-mark认证,是国内唯一应用的自主品牌欧6柴油机产品。项目提升了中国重型柴油机自主研发能力和水平,摆脱了过去中国每次排放升级依赖于国外技术的局面,促进了行业科技进步。项目授权美国专利1项、国家发明专利17项、实用新型专利11项,软件著作权1部,国家标准1部,PCT专利2项,发表论文30篇。项目2016年4月通过鉴定,鉴定意见认为“总体技术达到国际先进水平,所提出的中等EGR低温燃烧技术达到国际领先水平。”
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