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[成果] 1700520019 湖南
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:中国公共安全的社会基础、保障条件还较薄弱,而各类灾害却时有发生,其中地震时房屋倒塌是造成死亡人数最多的灾难。火灾、水灾等也对民生安全造成极大威胁,因此,预防和减少各类灾害对民生造成的危害迫在眉睫。同时,在中国大量的老建筑物、桥梁等急需经济有效的防灾减震、改造和加固技术。针对这些问题,项目组2000年开始致力于该领域的研究。2003年起在湖南省科技厅、交通厅、建设厅各项目支持下经十多年努力,成功研发了结构防灾减震加固实用技术,取得多项重要创新性成果。结构防灾减震技术:创新发明了钢筋沥青复合隔震技术。主要技术内容为运用弹塑性动力稳定理论分析,经科学实验,用最普通的材料:钢筋和沥青,以最简单的方法使建筑物获得减震、隔震,有效避免建筑物遇地震时倒塌,确保民生安全。该技术就地取材、构造简易、便于施工、价格低廉,对房屋减震、隔震效果优越,比常规的橡胶隔震支座造价低80%以上,2011年已在望城莲花镇建成隔震民居示范房,经实测减震系数0.6以下,即减小加速度40%以上。湖南日报、长沙晚报、科技日报、湖南教育、经视台等新闻媒体分别发布相关新闻。该技术旨在造福民众,中国有60%的地区处于强震带,采用该技术社会、经济效益凸显。结构防灾加固技术:防灾加固包括重力超载、疲劳荷载、火灾、震灾、风灾、爆灾等钢筋混凝土建筑和桥梁、砌体结构的防灾和灾后加固。(1)高性能复合砂浆钢筋网薄层防灾加固技术:新发明了高性能复合砂架钢筋网薄层加固结构技术。技术内容主要为以自主研发的高性能复合砂浆与钢筋网形成高性能加固薄层,厚度仅25-50毫米,辅以剪切销钉与原结构结合成共同工作的整体,以提高结构各项承载能力,从而达到良好的加固效果。该技术就地取材,不需支模和浇注,施工简单,加固费用比传统方法节省成本50%以上。2010-11年在长沙市芙蓉区、雨花区校舍安全抗震加固中采用该技术节约资金3500多万元;在长沙市滨河路雨污井抗洪加固工程中使用该技术节约资金2.972亿元。该技术应用至今已十多年,因适用面广,效果好,该省已广泛应用,全国正推广使用。(2)预应力碳纤维板加固桥梁成套技术。该技术创新发明了不依赖胶的张拉、锚固机具,研究成果攻克了传统(非预应力)碳纤维加固受弯构件中碳纤维材料强度利用率低、容易与主体结构剥离、预应力张拉碳板滑移等难题。用该技术加固桥梁等受弯构件,充分利用材料的高强度,可节约70%以上价格昂贵的碳纤维材料,且操作简单,施工工期短,不需封闭交通。仅该省采用该方法加固株津渡大桥等4座桥梁,节约资金1495万元。其中浏阳金刚头桥是亚洲首例采用该技术加固的桥梁,至今已运行十多年,情况良好。项目成果获国家发明专利7项,实用新型专利3项,软件著作权1项,主编协会标准1部,主编湖南省地方标准2部,出版相关专著3部,发表论文140余篇,各项创新成果鉴定结论均为:整体上达到国际先进水平,其中农村民居新型隔震技术、二次受力性能研究、碳纤维板材在时间及温差影响下的工作应力变化研究属原创性成果,居于国际领先水平,具有广阔的应用前景。
[成果] 1700600256 湖南
TG4 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:世界首次采用“三明治”焊接试验方法成功解决了同步直观、清晰、完整地观测激光深熔焊接小孔、熔池及焊缝成型过程中气、液、固、等离子体多相耦合动态过程、孔内等离子体光谱信号世界级难题,为各国学者研究激光深熔焊接机理提供了新的方法。基于实测的小孔和熔池动态特征、等离子体光谱信号,建模理论分析,完善了激光深熔焊接的系统理论,为焊接缺陷、焊接过程的稳定性控制及焊接质量提高提供了实际指导。 厚板焊接:厚度超过10mm的激光单道焊缝成型良好难。突破厚板激光焊单道成型技术,首次实现18mm不锈钢激光单面焊双面良好成型,解决了厚板激光焊易产生飞溅、塌陷、驼峰、钉子头等缺陷难题,世界上率先采用激光焊生产出堆芯围筒16mm厚异形筒状大型构件(Φ3.5m*4m),变形小于3mm。难焊材料焊接:突破中碳钢厚板环形焊缝激光焊单道成型技术,首次实现10mm 42CrMoA活塞激光焊良好成型,解决了中碳钢焊接易产生结晶裂纹和气孔的难题;突破激光焊缝深度和形状精确有效控制技术,首次实现了5系列铝合金2+3.5mm未熔透激光焊时背面无焊接痕迹;突破远程叠焊过程中金属蒸汽控制技术,解决了由于锌蒸气逸出焊缝气孔多的难题,首次实现2mm+2mm镀锌板远程高效优质叠焊;解决了高温合金激光焊难成型的问题,首次应用于6mm哈氏合金燃汽轮机燃烧室的制造;突破激光深熔焊背面无飞溅技术,世界上率先实现手指6mm不锈钢腔体单面激光焊透、背面无飞溅制造。 率先建立三维复杂曲面激光切割断面质量评价体系,提出激光切割曲面拐角能量控制方法,解决了复杂曲面激光切割时拐角过烧的难题。开发激光切割厚板尖角能量控制新技术,解决了激光切割厚板尖角过熔难题。提出三阶段穿孔新方法,解决了厚板穿孔难题。建立了激光切割工艺数据库,成功大批量应用于实际生产。 三维五轴联动激光加工机床:高架龙门结构与无限回转三维激光加工头;自动化切管机:适用圆管、方管、椭圆管、腰型管Φ20-180mm多种曲线切割;自动化切割生产线:自动识别各种厚度、材料的板料;高速高功率光纤激光切割机;高功率高光束质量轴快流CO<,2>激光器;切、焊基础部件:高功率焊缝跟踪、焊缝视觉监测系统,焊接保护气体调控装置。以上产品均为国内率先研制,实现批量生产销售。 首次研制了激光切割焊接生产线,发明冲压件裁边后准确对接新方法,解决了2件冲压件裁边后因回弹变形无法准确对接难题,将原来叠接焊的零部件改为激光对接焊,减轻重量15%以上。
[成果] 1700241116 广西
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:基于东风柳汽先进的MPV开发平台—D平台和第一代产品CM7开发出满足于客户需要的风行新型MPV商务车CM5B,主要定位于中型公商务及兼用MPV细分市场。风行新型MPV商用车(CM5B)车型吸取了轿车和MPV的长处,即轿车的安全性和舒适性以及MPV的宽大内部空间,在外观、空间、安全、配置、经济性等各方面都实现了“超规格”的产品力,其造型设计融合了欧洲最前沿流行时尚与国人审美情感双重元素,时尚大气;在底盘各系统的布置和技术参数选择上,通过优化设计,秉着“三化”原则,保证了整车各项技术性能指标在国内外处于领先水平。成果的创造性与先进性:应用基于混合元模型的自适应全局优化方法(HAM)对车身进行轻量化设计,该方法在搜索过程中同时应用了三种不同类型的元模型,提高了优化效率和精度,在保证性能的条件下尽可能的减小了车身质量;基于整车NVH性能进行动力系统的设计、匹配,在系统模态、解耦率和隔振率的基础上隔振率考虑动力系统与Trimbody、传动系统、排气系统、悬架、转向系统的相互作用,建立完善的动力系统与整车性能的评估体系;通过仿真分析和试验测试建立整车模态规划表,对车辆各子系统模态进行评价,保证各子系统模态之间的间隔,实现车辆的避频控制;进行汽车声学包装控制,通过车辆密封材料、吸声材料、隔声材料、阻尼材料、阻隔材料和补强材料的布置改善整车NVH性能;大量采用拼焊板设计、高强度钢材料和模块化装配及喷涂技术,有效提高车辆性能,降低整车重量。CM5B车型开发响应国家大力倡导的节能减排政策要求,采用了1.5T涡轮增压发动机,匹配技术先进的BOSCH电喷控制系统,并通过采用低滚阻轮胎、低粘度机油和优化后桥速比等手段,使整车油耗大大降低,满足了国家第四阶段油耗指标。排放方面通过采用BOSCH先进电喷控制系统,改变催化器配方,增加贵金属含量等手段使整车排放达到国Ⅳ和京五标准,为保护国家良好的自然环境做出了贡献。
[成果] 1700241115 广西
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:东风风行景逸B13轿车是充分利用东风柳汽现有的轿车平台—B平台及该平台第一代产品B11、第二代产品B12的成熟资源开发的更具竞争力的全新整车开发平台产品,是具有低油耗、较高舒适性、高安全性、性价比高的低价位A+级家用型轿车,产品性能和品质较高于现有国内同类车型。整车开发主要考虑以下几个方面内容:车型定位于国内市场中经济型家用三厢轿车;整车尺寸重新定义,内外造型符合潮流,车身结构为三厢四门五座,发动机前置前驱布置,并考虑后续两厢车型、MPV、SUV车型的通用化设计;整车低油耗、高排放标准设计:考虑动力、匹配、轻量化设计、风阻等等;整车高碰撞安全性设计:主动安全、被动安全;整车高舒适性设计:合适的车内内部空间布置设计、良好的NVH性能、舒适的空调;合适的动力性及底盘、操稳性设计;贯彻系列化、通用化、标准化的设计准则,充分考虑检查、维修保养的方便;符合国家法规,国家标准和行业标准,尽量采用国际标准和国外先进企业标准。项目开发通过整合应用国内外先进汽车制造技术,实现了技术创新与工艺创新:低油耗及低排放;全新轿车底盘平台开发;NVH正向开发设计,应用型腔阻断、高强度钢板、声学包和进气系统谐振腔等多项优化措施。安全性技术创新,获得C-NCAP碰撞五星级;前副车架结构优化,更好地提升整车的被动安全性能;电器测试创新;底盘调教创新,改善整车的平顺性及操作稳定性;设计阶段利用CFD仿真分析,多次进行整车风阻优化、样车风洞试验验证实际改善效果,达到同级车型中较优水平;舒适的车内空调环境,整车空调降温性能优于竞品;风行景逸三厢轿车(B13)开发完善了东风柳汽小排量轿车的产品序列,覆盖了1.5L排量至1.8T等目标细分市场形成高、中、低的价格区间分布,同时实现景逸车型形成全覆盖、全系列、差异化的产品线布局,增强企业的市场竞争力。项目实施带动柳州市乃至广西一大批汽车总成及零配件生产企业的发展,促进地方经济发展,取得了显著的社会经济效益。
[成果] 1700450418 广西
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:任务来源:计划下达年份:2013年。合同编号:桂科重1348003-5。应用领域和技术原理:应用领域:汽车车身设计领域。技术原理:通过研发超轻量化车身设计方法,探索符合纯电动汽车特点的超轻量化车身设计与制造技术,实现具有超轻量化车身的纯电动汽车设计与小批次制造。考核指标:研制出具有超轻量化车身的五菱纯电动汽车,包括轻量化水平、安全性、可靠性、耐久性、动力性、经济性及舒适性在内的整车技术水平达国内先进水平。车辆最高车速不低于90km/h,续航里程不小于120km,白车身重量比传统车型降低50%,且车身成本增加不大于20%,整车综合成本较传统电动车大幅下降,加快纯电动汽车的发展普及。通过项目的实施,带动本地新能源汽车产业的发展,促进新材料、新工艺及新技术的推广应用,增强汽车企业的核心技术能力。发表学术论文2~3篇,形成企业技术标准不少于5项,申报专利5项(其中发明专利3项)。通过该项目的实施,将大幅降低纯电动汽车的整车重量,减少车辆对电池的依赖程度,降低车辆在行使过程中的能量消耗,提高车辆的经济型、动力性和续航里程。同时,车身轻量化还有利于减少车身原材料的使用和有害气体的排放,减少整车电池的数量和相应动力传动系统的重量。按照每台纯电动汽车整车利润0.6万元计算,并且量产后每年销售1000台,利润将达到600万元,通过超轻量化设计,在原有的续航里程下,降低整车质量和蓄电池的质量,预计每台纯电动汽车成本可降低0.4万元,相当于再创造1000辆×0.4万元×1年=400万元的利润,经济效益显著。
[成果] 1700680356 福建
TU97 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:新世纪以来中国土木工程建设迎来快速发展期,建筑高度不断刷新,六百米级超高层建筑不断涌现。钢管砼、钢骨砼以及钢-混凝土组合梁等组合结构的应用日益广泛。钢管砼与钢骨砼呈现出截面面积增大、形状不规则、多腔化以及柱内钢骨结构复杂化等诸多特点。单个构件横截面积达45平方米的多边形多腔钢管砼柱已获应用。这类构件结构复杂,研究表明,柱内核心砼与钢管或钢板的界面粘结状态、核心砼的密实性以及组合梁的界面状态为影响其力学性能的重要因素进而成为普遍关心的问题。研发有效的检测方法是保证其质量和安全的迫切需要。为此,在国家自然科学基金项目等的资助下,该项目针对复杂钢管砼、钢骨砼以及钢-砼组合梁这三类典型组合结构,提出了基于压电陶瓷材料应力波测量和机电耦合阻抗测量的检测专利技术和工法,解决了这三类典型结构的缺陷检测的技术难题,填补了技术空白。取得的代表性创新性成果有:1.首次提出了基于嵌入式压电功能元激励与表面粘帖压电陶瓷片测量信号的小波包能量的钢管砼管壁界面、复杂钢管砼隐蔽性横隔板与核心砼界面以及钢-混凝土组合梁界面粘结状态检测方法及核心砼缺陷检测专利方法与技术;2.提出了基于压电材料机电耦合阻抗测量的钢管砼、钢骨砼界面状态检测方法,定义不同频段的评价指标,实现了钢管壁与核心砼之间、复杂多腔钢管砼和钢骨砼构件内部钢板与核心砼之间的隐蔽界面状态检测;3.基于系列试验发现了界面剥离导致不同频段上应力波能量分布发生改变的现象,提出了基于小波包能量谱的剥离缺陷检测新方法,并通过考虑压电材料的压电效应及其与结构的耦合效应的多物理场数值模拟,阐明了其机理;4.开发了适用于复杂钢管砼和钢骨砼结构内部高频应力波激励与测量的嵌入式压电功能元,并据此研发了混凝土动态正应力和剪应力传感技术,为混凝土动态本构关系研究和动应力直接测量提供了全新手段;5.研发了基于Legendre正交多项式的高频激励下钢管砼应力波场模拟的谱元法模型,提出了减弱压电陶瓷薄板结构剪切闭锁现象的方法,与传统多场耦合有限元法相比,提高了数值模拟精度和计算效率,节约计算成本。该项目研究已获国家发明专利授权5项,国家级工法1项,发表包括SCI一区与二区期刊论文在内的科研论文49篇。该技术发明的重要性、紧迫性以及创新性得到国际学术界的充分肯定。培养毕业研究生20名。项目成果得到中建旗下多家工程局的普遍关注,在福建、广东等地十余个超高层建筑工程上成功应用,累计新增利税4000余万元。成果应用不仅解决了超高层建筑中急需解决的大型复杂钢管砼和钢骨砼等组合结构的状态检测问题,保证了工程建设质量和进度,保障安全和大规模投资的效益,而且在相关项目创建优质工程和新技术示范工程等方面发挥了重要支撑作用,社会和经济效益明显。此外,成果应用对应用单位技术人员技术水平的提高发挥了重要作用,推动了土木工程学科和结构非破坏检测技术进步,工程应用前景广阔。
[成果] 1700510034 河南
TG7 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属新材料领域,涉及轻量化超高速陶瓷CBN砂轮关键技术开发及应用。超高速磨削技术是当今先进制造技术的研究热点,被广泛用于航天、汽车领域。陶瓷CBN砂轮是实现超高速磨削的重要工具,传统钢基体砂轮重量大,导致机床主轴负载大、易产生振动等问题,不能满足超高速磨削技术要求,制约了高端装备制造业发展。因此,发达国家致力于轻量化砂轮开发,对国内进行技术封锁。国内对超高速陶瓷CBN砂轮的研究,还存在结合剂强度低、砂轮应用技术不成熟、没有与超高速磨削相适应的系列专用CBN磨料、砂轮基体材料和精度与超高速磨削不匹配、缺乏超高速砂轮安全性能检测设备等问题。因此,超高速磨削用陶瓷结合剂CBN砂轮基本依赖进口。项目从基础材料研究入手,对砂轮结合剂、制备工艺、磨料、基体、砂轮应用技术和超高速砂轮检测等方面进行系统集成创新,解决了轻量化超高速陶瓷CBN砂轮制造的关键技术难题。主要创新:1.新型结合剂体系:引入ZrO2,开发出ZrO2-Li2O-Al2O3-SiO2系自增韧微晶玻璃陶瓷结合剂,具有耐冲击、高强度、低熔点、对磨料把持力强等特点,适应超高速磨削。2.异型砂轮节块阶梯密度成型技术:针对磨削对象各部位磨削余量不同,通过仿真设计开发出砂轮节块径向/圆周切向压制技术,一次成型制备出不同密度梯度的砂轮节块,实现了砂轮磨削过程中不同部位的同步消耗。3.磨料制备技术:开发出六方氮化硼粉末柱成型工艺及所用橡胶模具,解决了传统压制方法造成的粉末柱密度不高、稳定性不好问题,提高了立方氮化硼的质量和单次产量。4.轻质低膨胀系数砂轮基体制备技术:通过原材料制备、成型技术和基体复合加工等技术的研究,开发出轻质低膨胀系数碳纤维砂轮基体。5.超高速砂轮应用技术:通过对超高速磨削机理的研究,分析得出磨削加工效率、工件表面质量、表面损伤同各磨削工况的关系,确定对不同材料进行超高速磨削时的工艺路线。6.超高速砂轮安全检测技术:开发出自保护砂轮试验机主轴系统,研制出达到欧洲最高标准的超高速砂轮回转试验机,解决了超高速砂轮的回转强度检验问题,为超高速磨削提供了安全保证。以上创新集成是超高速陶瓷CBN砂轮制备的成套关键技术,制备的砂轮重量是合金钢砂轮的1/3,磨削线速度达到200m/s,具有重量轻、磨削寿命长等特点。用户应用证明,砂轮性能达到国外同类产品水平,耐用度比国外产品提高了10%,技术水平达国际先进。项目成果已建成年产2亿元的砂轮生产线和1.5亿元的磨料生产线,累计销售收入6.13亿元,利税2.62亿元。该项目成功实施,对磨料磨具行业结构调整,提升国际竞争力具有重要作用。同时项目技术打破了国外垄断,推动了相关工业领域的技术进步。该项目制修订行业标准3项、企标2项,提交国家标准立项建议书2项;获发明专利7项、实用新型5项;发表论文5篇。2014年度获郑州市科技进步特等奖。
[成果] 1700520106 安徽
TG3 应用技术 钢压延加工 公布年份:2017
成果简介:该项目属于有色金属材料技术领域。中国IT产业、新能源行业和国家重大工程对环保型高性能电子铜箔主要依赖进口,每年进口量达10万吨。该项目通过开展铜箔电沉积界面生长原理及控制方法、核心制备技术和装备研究,开发了替代进口的具有自主知识产权的环保型高性能系列电子铜箔产品并实现产业化,新产品已成功应用于IT、新能源产业和航空航天等国家重大工程,在中国铜加工产业发展中发挥了引领和示范作用,在国家产业结构调整和重大工程实施中发挥了促进作用,经济和社会效益显著。专家评价认为:“该项目技术经济指标先进,部分指标国际领先,整体技术达到国际先进水平”。主要创新点如下:1.研发了低表面粗糙度、高剥离强度新型电子铜箔及环保型产业化技术:提出了电沉积电势记忆理论,揭示了添加剂对电沉积表面修饰的影响规律及二次瘤生长控制方法,据此研制了新型瘤化深镀剂,开发了高比表面积微细粗化技术,并率先研发了复合表面处理剂和无砷化新型表面防护工艺及新型涂覆工艺,形成了环保型表面综合处理新技术。研制的新型微细粗化电子铜箔剥离强度由1.0N/mm提高到1.39~1.53N/mm,同时消除有害砷使用6吨/年。2.研发了锂离子电池用新型双面光超薄电子铜箔产业化技术及装备:通过分子动力学模拟,揭示了添加剂吸附形态对铜箔表面生长结晶动力学条件的影响规律,开发了能有效控制晶体按“湿润-细化-整平-光亮”方式生长的复合添加剂,实现了晶粒由柱状生长向粒状生长的转变,在该基础上研发了具有精准快捷调节挤液辊功能的短流程、易切换的高集成产业化装备,研制了新型双面光超薄电子铜箔。新产品表面粗糙度由3.0μm降低至1.28μm,厚度由12μm降低至8μm,成品率由50%提高到82%。3.研发了生箔组合添加剂及高抗弯折疲劳超低轮廓电子铜箔产业化技术:揭示了箔材弯折疲劳机制,提出了以箔材的超低轮廓来提高抗弯折疲劳性能的技术途径。建立了铜离子和添加剂作用分子模型,研制和优化了组合添加剂,开发了超低轮廓生箔产业化技术,研制的挠性覆铜板用超低轮廓电子铜箔抗弯折性能由传统产品的242次提高到1350次。4.研制了电子铜箔产业化生产高效节能大电流高频开关电源技术与装备:创造性提出虚拟电流均分误差阻抗的电源模块自动均流控制方法,研制了一种高效节能大电流高频开关电源装备,并在国内外率先应用于铜箔行业。与传统可控硅整流电源相比,该技术纹波系数≤0.2%,稳流精度<0.1%,有效提高了铜箔沉积的均匀性和稳定性,并节能12%。该项目获授权发明专利15件,实用新型专利15件,计算机软件著作权2件;制定国家标准1项,行业标准1项,地方标准2项;发表论文29篇,专著2部;该项目成果获2014年度、2016年度省部级科学技术一等奖3项。该成果已成功应用于安徽铜冠铜箔有限公司、山东金宝电子股份有限公司和合肥铜冠国轩铜材有限公司,近3年新增销售额59.63亿元,新增利润5.85亿元。
[成果] 1700510353 河南
TQ34 应用技术 合成纤维制造 公布年份:2017
成果简介:该项目所属学科为有机高分子材料和环境工程学。资源短缺和环境恶化是当今世界所面临的严重问题,同时随着经济社会发展人们对生活质量提出了更高要求。加强功能化环境新材料研发及其在环境保护领域应用,是治理环境污染、缓解资源过度消耗、提高人们生活质量的迫切要求。该项目针对水、空气和纺织品领域的典型有毒有害污染物和致病性微生物,以腈纶和棉为原料纤维,通过化学接枝改性、金属离子和聚合物负载等技术方法,以化学键合方式将多种功能基团和活性物质固化到纤维结构中,合成了9大类、25种同时具备优良机械性能和环境应用性能(离子交换和吸附性能、抗菌防霉性能)的系列功能纤维材料,主要性能指标达到或优于国际先进品牌产品;系统研究了环境功能纤维生产工艺,开发了配套设备,形成了60吨/年的环境功能纤维生产能力;揭示了环境功能纤维与重金属、有机/无机污染物的吸脱附再生机理与机制,确定了环境功能纤维吸附滤芯的结构与参数,与其他功能单元进行集成,形成针对不同应用的综合水质净化装置;揭示了功能纤维材料与酸碱气体吸脱附再生机理与机制,构建了多层穿透式或多层接触式过滤床层,研制出新型的有毒有害气体深度净化装置;研发的系列抗菌功能纺织品,具有抗菌效果显著、稳定持久、无溶出、无刺激性等优点。该项目共获得授权发明专利8项,发表学术论文64篇(SCI论文13篇,中文核心10篇)。经推广应用和多家有资质的检测单位检测,该项目研发的水质净化工艺和净化装置,处理出水主要指标优于相应国家标准;研发的气体净化工艺和净化装置,对有毒有害气体的处理效果达到相应国家标准;研发的抗菌功能纺织品,主要性能指标符合《抗菌针织品(FZ/T 73023-2006)》标准要求,且通过了欧盟高关注物质(SVHC)测试。项目实现了环境功能纤维材料的产业化,其产品经全国23家代表性企业应用,产品质量可靠、综合性能优良,经济、社会和环境效益显著。该项目产品已营销至全国各地,近三年完成单位累计实现新增销售收入24306.81万元,新增利税2100.10万元(其中:净利润973.82万元,税收1126.28万元);其他应用单位累计实现新增销售收入6228.62万元,新增利税845.78万元(其中:净利润485.35万元,税收360.43万元)。该项目提高了中国在新型环境功能纤维材料研发领域的理论研究水平;推动了中国在大气污染控制、水污染控制、有效处理突发性环境污染事件等方面的科学技术进步,显著改善了工矿企业、城镇居民的生活环境质量;带动了中国抗菌纺织品行业快速发展,有效减少了细菌、真菌等微生物给人们生产生活带来的健康危害;孵育出一批新兴高科技环保企业,促进了整个环境产业的跨越式发展;培养出一批高素质专业技术人才,壮大了中国在环境功能纤维材料开发与应用领域的人才队伍。
[成果] 1700440157 浙江
TU4 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:通过该课题的研究,取得主要研究成果如下:1.考虑路堤填土等柔性基础一加筋垫层一桩体复合地基一下卧层土体的系统上下部共同作用、应力与变形的耦合;考虑桩土界面之间存在相对滑移且同一水平面上地基土沉降非均匀性,得到了柔性基础下桩体复合地基典型单元体的弹性力学微分方程解答。2.根据路堤下刚性桩复合地基中不同位置桩体受力及破坏模式的不同,将其分为受压区、受弯区、受拉区3个区域。基于极限平衡法基本原理,提出了考虑路堤下刚性桩复合地基不同位置桩体破坏模式差异的稳定分析简化方法。比较分析表明:该法计算结果比传统复合地基稳定分析方法、英国BS8006规范方法和等效抗剪强度法都更为合理。3.采用强度折减法基于正交分析理论对路堤下刚性桩复合地基稳定性的影响因素进行研究表明:路堤填筑高度、桩间土内摩擦角、桩体置换率、桩间土粘聚力、嵌固深度、垫层刚度对路堤稳定安全系数影响的敏感性依次下降;路堤稳定安全系数随置换率、桩间土抗剪强度(粘聚力、内摩擦角)、嵌固深度、垫层刚度提高而增大,随路堤填筑高度的增加而减小;路堤填筑高度、桩间土内摩擦角、桩土置换率和桩间土粘聚力4种对路堤影响较显著因素之间相互影响均较弱,采用正交分析考察因素影响时,无需考虑交互作用。4.以低置换率散体材料桩复合地基为研究对象,给出了其固结度在任意荷载下附加应力沿深度变化的普遍解答;另外给出了考虑其桩体发生侧向变形的地基固结度计算方法。以高置换率散体材料桩复合地基为对象,建立了两种新的固结解析模型来修正以往理论中存在的假设条件相互矛盾的缺陷;通过对两种模型解答的讨论发现,该文两种解析模型更具普遍性,可同时适用于高置换率和低置换率散体材料桩复合地基。5.以工程中各类黏结材料桩为研究对象,给出了不透水黏结材料桩复合地基在单级线性荷载下且附加应力沿深度线性变化时的固结度计算方法。6.针对组合桩复合地基固结,建立了一种新的群桩(井)固结解析模型,该模型的特点主要体现在分析单元含有多个桩体(井),可以将组合桩复合地基中不同的桩型通过不同边界条件引入到统一的分析单元中。经过验证的群桩模型可以被用来分析组合桩复合地基的固结问题,并给出了组合桩复合地基固结度的计算方法。7.分别基于Meyerhof和Terzaghi破坏模式、极限分析上限定理和随机优化算法、圆孔扩张理论,提出了顶部筋箍碎石桩极限承载力及其复合地基承载力的计算方法。8.提出了顶部筋箍碎石桩和全长筋箍碎石桩复合地基沉降计算方法。9.设计并完成了"土工格室+碎石桩"双向增强复合地基模型试验,提出了路堤荷载作用下"土工格室+碎石桩" "土工格室+粘结材料桩"和双向增强复合地基的桩土应力、承载力和沉降计算方法。10.在开展理论研究的同时,积极推进其在工程实践中的应用,由从"基本理论"→"设计和施工指南"→"设计规范"→"工程应用",从而形成了完整的工程应用体系,大大促进复合地基技术在中国工程建设领域中的应用。该项目取得如下创新点:1.提出了考虑路堤(柔性基础)一垫层一复合地基一下卧层土体的上下部共同作用、应力与变形耦合的路堤下复合地基工作性状的解析方法。该方法可以考虑路堤(柔性基础)一垫层一复合地基一下卧层土体的上下部共同作用、桩土之间的相对滑移和桩间土沉降的非均匀性。2.提出了考虑桩体内径向渗流或桩体固结的高置换率散体材料桩复合地基固结分析方法。3.研发了顶部筋箍碎石桩复合地基技术,并提出了相应的设计计算方法和施工方法。该技术与普通不加箍筋碎石桩相比,大幅提高了承载力并降低了沉降,而与国内外全长筋箍碎石桩相比,不仅节约了成本,而且降低了施工难度。4.针对不均匀复杂软弱土地基,提出了强水平加筋垫层与桩体组合的复合地基技术。由于强加筋垫层可提供较高的水平拉力和摩阻力,大大提高了地基的稳定性,并可较好地控制差异沉降。该项目的研究成果已在高速公路、高速铁路、市政道路、水利、港航、建筑等领域得到广泛应用。近年来,先后将研究成果应用于温州绕城高速公路西南线工程、台州湾大桥及接线工程、乐清湾大桥及接线工程、甬台温高速复线灵昆至阁巷段工程、嘉兴至绍兴跨江通道北岸接线工程、嘉兴至绍兴跨江通道南岸接线工程、绍兴至诸暨高速公路、杭州至上海浦东高速公路、湖南省衡阳至桂阳高速公路、湖南省通城至平江高速公路、福建省长乐市滨江路IV标段道路工程等11个项目的地基处理工程中,取得显著的经济效益和社会效益。
[成果] 1700520210 湖南
TP2 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:2017
成果简介:高端装备制造业是实体经济的主体,是国民经济的脊梁,是国防安全的物质基础。工业机器人生产线是航空航天、海工装备、轨道交通、新能源汽车、电子制造、电力装备等高端制造业的关键支撑装备,具有重复精度高、可靠性好、适用性强的特点,能替代人工完成各种复杂作业任务。然而传统工业机器人生产线在高端装备制造中面临着作业环境恶劣、制造工序繁多、工件结构复杂、尺寸多样、高速高精度、超精密高可靠等技术难题,对工业机器人生产线的环境感知、自主决策、柔性制造控制提出了巨大的挑战。为此,项目在国家“863”计划、部委计划、国家自然科学基金重点项目等支持下,经过多年技术攻关,突破了高端制造实时视觉感知、精准执行控制、高效优化决策等三大关键技术,研制出机器人柔性自动化生产线感知与控制系统平台,成功应用于国内外高端装备制造企业。取得系统性创新和重大突破如下:1.突破高速高精度机器视觉感知关键技术。针对高端制造环境下复杂对象特征信息获取的难题,发明三维环境机器视觉成像与高分辨率信息获取、微小目标高精度图像识别定位、多尺度特征提取与智能缺陷检测等方法,解决复杂目标、多种缺陷的实时精准检测难题,实现高端制造生产线目标的识别、定位、抓取、装配、检测与分拣等作业。机器视觉定位精度可达到±0.01mm,机器人重复定位精度达到±0.1mm。2.攻克高速高效精准执行控制关键技术。针对高端制造复杂工件的机器人精密加工、钻孔铆接、焊接打磨、抛光喷涂与装配中的精准控制难题,提出高速机械“手眼”协调控制、视觉伺服跟踪控制、机器人力位混合控制与复杂环境下运动轨迹规划跟踪方法,解决了高端装备制造过程高效轨迹规划、轨迹跟踪与恰当力优化控制难题,实现了大型工件高效精密加工、柔性装配。点焊机器人定位精度达到±0.02mm,弧焊焊接速度可达到35mm/s。3.研制高端制造高效优化决策运行控制系统。针对高端制造多工序、多任务、多机器协同作业难题,研制出机器人柔性自动化生产线实时感知、优化决策与协调运行控制软硬件系统,成功应用于柔性化、定制化、小批量、多品种的高端装备制造企业。提高了应用企业生产效率18.6%-47.5%,降低了应用企业成本17.3%-35.6%,产品合格率提高到99.70%-99.99%。项目授权国家发明专利33项,软件著作权22项,制定国家行业标准4项,发表论文被SCI收录68篇,EI收录276篇。经专家鉴定:“高端制造机器人柔性自动化生产线视觉控制关键技术达到国际领先水平”。获省部级发明和科学技术一等奖2项。建成了机器人视觉感知与控制技术国家工程实验室。
[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] 1700520116 湖南
TK8 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属于电气工程领域。大规模开发和利用风能是中国重要的能源战略。项目立项之初,兆瓦级机组依赖进口,国内自主研发的主要是百千瓦级增速型风电机组,单机容量小、故障率高,严重影响了风能的大规模开发利用。直驱风电机组由低速发电机和叶轮直接连接,机组效率高、可靠性高,但机组承载重量大、运行工况复杂、环境适应性要求高,机组设计与优化等关键技术亟待突破。项目组在国家“973”计划、“863”计划、科技支撑计划等项目支持下,历经10多年科技攻关,取得集理论、技术和装备于一体的系列化成果。主要创新如下:(1)创建了直驱风力发电系统性能优化体系。提出了发电机全局效率最优设计方法,突破了发电机参数与宽转速、变功率工况优化匹配的关键技术,发电机平均效率提高3.7%,齿槽转矩降低65%;创新发展了直驱永磁风力发电双PWM变流系统性能优化方法,攻克了风速变化、电网扰动下系统性能优化难题,直流电压纹波降低60%,定子电流畸变率小于2%。(2)突破了直驱风力发电机组传动链优化关键技术。发明了锥形心轴和单轴承支撑直驱风力发电机组,有效简化传动链,优化了机组承载结构;建立了心轴载荷综合力学模型与优化方法,大幅提高了机组的抗挠、抗扭性能,形变量减小10%;发明了游隙可调的三列圆柱滚子主轴承,克服了电机不均衡磁拉力引起的振动,提高了机组的使用寿命。(3)攻克了机组环境适应性重大难题。发明了大型风电机组叶片族系重构延长技术,解决了3、4类风场机组风能捕获效率偏低的难题,发电量提高7%-12%;发明了舱内正压气密阀、啮合气密槽等防蚀隔离技术,解决了盐雾、沙尘、潮湿条件下机组易腐蚀难题;发明了机组防台风安全链实时检测装置,攻克了台风等紧急情况下快速停机的重大安全难题。(4)自主研制出系列化直驱永磁风力发电装备,制订了国家技术标准。建立了国内最大的8MW直驱风电实验平台,攻克了机组关键生产工艺,自主研制出2MW-5MW系列化直驱永磁风力发电装备,主持制订了“技术条件”、“试验方法”国家标准。2007年研制出国内首台2MW直驱永磁风力发电机组,2010年研制出世界首台5MW直驱永磁风力发电机组。同年,中央电视台《新闻联播》报道“中国第一台具有世界领先水平的5MW直驱永磁海上风力发电机在湖南下线”,2013年中央电视台《大国重器》栏目对项目进行了专题报道。院士专家组成的鉴定委员会认为项目整体技术达到国际先进水平,一体化设计、可靠性等方面居国际领先。项目成果获国家授权发明专利30项,主持制订国家标准2项,发表论文80多篇,出版专著2部。项目组研制生产的2MW直驱永磁机型国内市场占有率超过80%;5MW直驱永磁机组在福建莆田保营海上风电场组网成功,是国内单机容量最大的商用直驱海上风电机组。产品出口法国、德国、荷兰等国。近3年,新增销售额242.7亿元、利润15.8亿元。阶段性和部分成果获湖南省科技进步一等奖3项,全国商业科技进步特等奖1项。项目的实施加速了中国由风电大国到风电强国的重大转变,推动了中国风电技术的科技进步。
[成果] 1700470127 北京
TM6 应用技术 电力生产 公布年份:2017
成果简介:光伏是中国战略性新兴产业之一。截止2016年底,中国光伏并网容量达7742万千瓦,居世界第一。预计2020年,光伏并网容量将达1.1亿千瓦。 光伏发电并网技术是实现光伏发电消纳和促进产业可持续发展的核心技术,是将固定资产投资转化为经济效益和节能减排效益的关键。光伏发电具有随机性、波动性和低抗扰性,随着光伏装机规模的急剧增大,电网的安全运行面临以下问题:光伏电站不具备功率控制能力,影响电网频率和电压稳定;整体低电压穿越能力不能得到有效解决和科学评估,影响系统暂态稳定;谐波和电压变动超标等电能质量问题突出。未来中国电网安全与光伏规模化并网的矛盾将进一步加剧,亟需突破规模化光伏并网运行控制关键技术,提升电网安全水平与接纳能力。 项目依托国家863计划课题和国家电网公司科技项目,通过自主创新,突破了并网控制、电能质量治理、整体低电压穿越三大关键技术。主要创新:①建立了光伏发电稳定分析仿真平台,提出了大型光伏电站参与支撑电网稳定运行的并网控制策略,提升了电网安全水平;②提出了六种模式为一体的逆变器复合控制策略并研制样机,提高了光伏发电并网性能;③提出了高压混合有源滤波结构及其谐波补偿方法,研发了谐振注入式混合有源滤波电能质量综合调节装置,解决了光伏电站电能质量治理难题;④制定了集“零电压穿越、快速有功功率恢复、紧急无功支撑“为一体的光伏电站低电压穿越策略,提出了大型光伏电站整体低电压穿越仿真验证方法,避免了大规模光伏发电脱网事故的发生;⑤研发了基于逆变器的光伏电站无功电压控制系统,可替代SVC/SVG,降低了光伏电站投资成本和运行费用。项目申请专利19项,其中发明专利16项,已授权专利13项;发表论文38篇,其中SCI/EI 31篇;申请软件著作权5项;形成2项国家/行业标准。 项目成果已在青海、合肥、杭州、四川等100MW级光伏电站项目得到应用,项目技术创新提高了科研及产业单位技术实力,在光伏相关技术咨询、系统开发、产品推广等方面,累计实现销售收入90462.12万元,产生利润26660.136万元,上缴税收18205.312万元。项目成果规范了中国光伏电站的规划设计、并网运行和性能评价,保障了中国光伏飞速发展情况下未出现大面积脱网等严重事故;同时提高了中国光伏产业核心竞争力,推动了中国光伏产业的快速健康发展,有效减少了化石能源的使用,对中国的可持续发展、节约资源、优化能源结构具有重要的意义。
[成果] 1700640103 云南
TM7 应用技术 电力供应 公布年份:2017
成果简介:物联网与智能电网结合,是新一轮电力行业产业升级的重要发展方向,在"十二五"期间被列为国家加快培育和发展的战略新兴产业。物联网的技术特征符合智能电网能量流、信息流和业务流高度一体化建设需求,通过采用物联网技术实现智能电网设备深度互联和智能管控,对提高设备可用率,降低设备检修的盲目性,实现设备优化管理具有重大意义。该成果在国家863计划"智能电网"重大专项课题支撑下,围绕输变电设备物联网关键技术难题,云南电网公司与高等院校、科研院所经过多年协同攻关,在输变电设备物联网体系架构、物联感知、全景信息集成、智能应用等关键技术方面取得了突破,在国内外首次构建了省网级的输变电设备物联网,提高了设备全寿命周期管理过程的评估、预警及运维决策的时效性、准确性以及智能化水平,丰富和扩展了智能电网的网络属性和设备属性。创新性成果主要有:1)提出并构建了具有云计算能力和信息双向互动的输变电设备物联网体系架构,建立了涵盖输变电设备本体属性、状态属性及环境属性的全景信息模型和输变电设备物联网安全防护体系;2)研制出面向输变电设备物联网的智能监测传感网络,发明并研制出局部放电、雷电、分布式光纤温度监测等新型智能传感器,提出并建立了基于虚拟云平台的传感网络资源优化策略和分布式故障诊断模型与方法;3)研发出输变电设备物联网全景信息集成平台,提出了基于改进混合本体的多源异构数据聚合方法、基于SOAP与Restful协同的全景信息集成方法和基于情景感知的人机互动策略;4)研发出输变电设备物联网智能应用系统,提出了基于全景信息和覆盖全寿命周期的设备风险动态预警、状态评估及设备关联模型,建立了基于风险源综合辨识和分级防控的设备运维策略。该成果申请发明专利54项,其中授权国家发明专利14项,授权实用新型专利5项、软件著作权9项,参与编写国家标准3项,主持编写电力行业首批物联网技术标准4项,发表SCI、EI检索论文56篇,获得了IEEE Fellow S.Gubanski教授等国外权威专家的高度评价。经中国电机工程学会组织成果鉴定,评审专家认为:研究成果整体达到国际先进水平,其中在输变电设备物联网体系架构、全景信息集成方面达到国际领先水平。研究成果在云南省电网公司±800/500/220/110kV电压等级的13个变电站和49条输电线路得到了工程应用,创新了智能电网输变电设备的安全监测体系与运维管控模式,取得了直接经济效益8000万社会效益16.89亿。成果的实施与推广,引领和推动了物联网技术在电力行业的发展和应用。
[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] 1800120408 北京
TE5 应用技术 [船舶及浮动装置制造, 天然原油和天然气开采] 公布年份:2017
成果简介:随着海洋油气资源开发向着超深水、极地开发进军,结构形式模块化、控制系统智能化、制造一体化、测试集成化、安装便捷化等成为水下生产系统的发展方向,针对我国深水油气开发、保障能源需求的重大战略,以新一代水下生产系统为研究对象,围绕“如何提高水下装置的安全可靠性以及通过更加创新的方案降低油田开发成本”两个核心问题,提出将传统海底平面分散布置的水下系统装备集成到垂直的深水功能舱并基于大数据与云计算实现水下生产系统全面智能化的项目总体目标,从而避免水下生产装备的单体安装和海底桩基结构,大幅减少水下连接设备的使用,形成以固定式深海功能舱为设备集成中心、智能监控核心、保障维护基地,以水下生产设施为油气生产基础装备的,集采、输、控制、维护为一体的“智能型水下工厂”新一代水下生产系统的总体概念方案,并试图彻底解决困扰极深水油气田开发油气集输的流动安全保障问题,为深水、超深水和极地等环境下油气开发储备一批前沿技术,为我国深水重大油气开发工程的建设和运营提供科学支撑,并促进相关学科基础理论的发展。主要研究内容:打破水下生产系统海底平面分散布局的全湿式传统解决方案,创建基于深水功能舱的全干式和半干半湿式紧凑型垂直水下布局理念,引入油气水完全分离的全干式分离、增压、回注等模块化的集成采油系统,形成以距离海底一定高度的漂浮式水下丛式管汇集输系统为显著特征的新一代布局方案。重点突破舱内散热与防振技术、高效紧凑油气水三相分离技术、漂浮丛式管汇的理想位置理论、水下井口及基础稳定性和多体水动力学性能研究等重大关键技术,形成具有自主知识产权的整体布局和深水功能舱内部布局设计能力,创建“更高可靠性与更低成本”的集钻井、修井、生产、处理、集输及科研活动于一体的“智能型水下工厂”的革命性解决方案。该课题紧密围绕“如何提高水下装置的安全可靠性以及通过更加创新的方案降低油田开发成本”两个核心问题,着重解决新一代水下生产系统设计、制造、安装、运行、拆除中所面临的科学技术挑战,凝练出6个关键科学问题:①全生命周期大数据管理的可靠性计算理论;②新一代水下井口及基础稳定性及巨型深水功能舱基础承载机理;③深水巨型空间站压溃屈曲及低温环境下大型壳体结构的抗屈曲机理;④复合夹层结构抗剪切与疲劳损伤的粘结技术及强度理论;⑤复合夹层管阀结构流、固、热、腐蚀等多场耦合的基础理论;⑥深水功能舱-柔性管-漂浮管汇水动力性能研究与井口稳定性理论。以及6个关键技术:①基于大数据和云计算的全追溯智能制造,智能检测及预警、智能材料与智能传感器,纳米材料智能自修复技术;②极深水空间站进出舱技术、巨型空间站定位安装技术;③深水空间站事故应急智能处理及多体空间站快速连接与解脱技术;④水下供配电及全自动控制、高效紧凑油气水完全分离技术;⑤海底能量转化的自俘能技术;⑥油气水砂混输完全流动纳米薄膜制备技术。预期目标及其效益:通过对以上内容的研究,预期指标及科学价值、社会、经济效益描述如下:完成100篇以上SCI论文,突破极深水耐压舱抗屈曲、超疏油疏水完全流动保障、全智能监测与预警等若干重大基础科学理论和核心关键技术,实现“原创概念、原创思想”的“基于深水功能舱的全智能新一代水下生产系统”,改变了深海油气田开发整体方案,可望将极深水油气田的开发成本降低至少20%。全新的概念和创新的理论将使我国引领全球相关领域未来发展。
[成果] 1600190418 湖南
TQ42 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2016
成果简介:该项目历时10年,针对金属配合物催化剂体系存在的共性关键科学问题开展了系统深入研究。揭示了金属(钯、钛、锆、铪、铋、锑等)配合物的性能与金属中心、配体结构以及化学环境等因素的内在关联规律,发现了构建高稳定性金属配合物的科学原理,建立了模块化设计、配位控制合成新策略和新方法,实现了同时提高金属配合物的催化活性、选择性与稳定性。基于该科学发现,研制了具有良好应用前景的新催化剂和催化技术,并揭示了其中的催化作用机制。该项目的科学发现推动了催化、配位化学等学科的发展。研究成果得到了国内外知名学者的高度认可和肯定。该项目近8年在J.Am.Chem.Soc.等国际重要期刊发表SCI论文67篇,被引694次;还被多家知名国际期刊邀请撰写综述论文5篇;已申请中国发明专利19件,获授权11件。
[成果] 1700290004 湖南
TB3 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:项目针对湿地污染修复国际国内研究热点和难点,开展了功能纳米材料和微生物修复难降解有机物和重金属污染湿地新方法研究。重要科学发现如下:发现负载羟基和羧基等官能团的磁性功能纳米材料对堆肥浸出液、污水处理厂污泥尾水、湿地尾水、河湖底泥尾水、城市污水、工业废水和河湖水体中难降解有机物和重金属污染的去除效果好,分离方便。基于这些发现,制备和合成了去除湿地及相关水体中难降解有机物和重金属污染的系列高效低耗低成本的磁性功能纳米材料,发现了这些材料的污染去除机理、规律和优化参数。发现功能微生物结合纳米材料和生物材料可以有效降解堆肥浸出液、污水处理厂污泥尾水、湿地尾水、河湖底泥尾水、城市污水、工业废水、河湖水体、堆肥、底泥和湿地土壤中难降解有机物,钝化重金属。降解难降解有机物和钝化重金属的重要途径是微生物或其多种代谢物与污染物发生吸附、离子交换、络合及纳米材料和有关生物材料与污染物发生吸附。基于这些发现,发展了功能微生物结合纳米材料和有关生物材料降解难降解有机物、钝化重金属的理论、技术和方法。发现难降解有机物和重金属在一定条件下与毒莠定抗体、漆酶、葡萄糖氧化酶、辣根过氧化酶等发生特异性识别的反应,会产生电流信号、电位信号、阻抗信号、荧光信号等信号,并建立了这些难降解有机物和重金属的浓度与相关电流信号、电位信号、阻抗信号和荧光信号的关系。基于这些发现,构建了检测堆肥浸出液、污水处理厂污泥尾水、湿地尾水、河湖底泥尾水、城市污水、工业废水、河湖水体、堆肥、底泥和湿地土壤中难降解有机物和重金属污染的系列高效低耗低成本的纳米生物化学传感器。共发表国际高水平高影响SCI论文108篇,包括第1完成人作为第1作者和通讯作者的Science(IF=33.611)的Letter论文1篇(Zeng GM* et al. Science.2013.340(6139):1403)和Nature(IF=41.456)的Correspondence论文1篇(GM Zeng* et al. Nature.2013.499(7457):154);获得授权国家发明专利18件。8篇代表性论文SCI他引1203篇次、他引1698篇次,单篇最高SCI他引285次、他引379次;20篇主要论文SCI他引1993篇次、他引2815篇次。英国皇家科学院院士Lead教授(Environ Sci Tech(IF=5.33).2015.49:11729)、美国工程院院上Elimelech教授(Chem Soc Rev(IF=33.38).2015.44:5861)、美国科学院院士Richard教授(Chem Rev(IF=46.568).2008.108:2646)、美国科学院院士Vincent教授(Chem Rev(IF=46.568).2012.112:2739)、中国科学院院士HY Chen教授(Chem Rev(IF=46.568).2014.114:11027)等国际一流科学家教授引用肯定项目工作。Science(IF=33.611)(2003.301:279;2016.351:135)2次亮点评价(Highlights)项目工作。项目组入选2015年国家基金委创新群体(湖泊污染湿地修复,51521006)。项目工作显著提高了中国在相关领域的国际影响力。
[成果] 1700290043 湖南
TN92 应用技术 通信设备制造 公布年份:2016
成果简介:高速正交频分复用光载毫米波系统是解决宽带无线接入的最有前景的技术,也是未来5G通信的备选技术。高速光正交频分复用信号的产生和接收大多采用离线方式,没有考虑系统的实现方式与复杂度等硬件系统中的诸多关键问题,且全光毫米波产生方法和基站结构实现复杂,成本高,极大地影响了其实用化的进程。该项目提出和建立了实时光正交频分复用系统以及正交频分复用信号的光载毫米波光学产生的先进理论和方法,在高速实时光正交频分复用系统的相关数字信号处理方法、正交频分复用信号的光载毫米波光学产生和简化基站结构等关键科学问题上获得突破,为高速光正交频分复用系统的实用化奠定了重要的理论基础,推动了高速光正交频分复用系统基础理论的创新。主要科学发现如下:创新地提出一系列高频谱效率的实时光正交频分复用系统的关键数字信号处理方法,解决了实时光正交频分复用信号的产生、光纤传输和实时接收的问题,并提高了频谱效率。率先提出了采用自适调制方式以及相应数字信号处理方法,在商用FPGA芯片上实现了最高速率达到10.4Gb/s的实时基带OFDM接收机,为OFDM在未来高速通信中的应用奠定了基础。国际上较早提出低成本多倍频率的正交频分复用信号的光载毫米波光学产生方法和简化基站结构的光载波重用方法,降低了系统的实现成本。在国内首次研制成功完整的正交频分复用信号的光载毫米波无线通信系统,先后在40、60GHz载频下运行,实现了稳定、可靠、高性能的调制、传输、发送和接收,可用于未来5G通信,已通过专家鉴定。创新地提出一系列克服高速光正交频分复用信号的光纤传输损伤的方法,利用前向纠错编码技术克服损伤以实现无保护间隔的光正交频分复用信号传输,提出采用主动补偿的技术克服光纤色散导致的频率选择性衰减,提高了光正交频分复用信号的光纤传输性能。项目组成员已在高速光通信领域共发表论文119篇,其中一区SCI论文1篇,二区SCI论文26篇,被SCI收录100篇,SCI期刊论文引用765次,其中SCI他引761次,Goolge他引1147次。参与撰写了2本著作。研究成果产生广泛学术影响,得到英国皇家工程院士Lajos Hanzo教授、IEEE高级会员英国基尔大学Stephan Pachnicke教授、IEEE会员美国乔治亚理工学院Gee-Kung Chang教授、巴西圣埃斯皮里图联邦大学Jair A. L. Silva教授等充分肯定,成果被国内外同行高度评价。8篇代表性论文SCI总引212次,他引126次。获湖南大学优秀博士论文1篇。论文《直接检测的光正交频分复用信号光纤传输系统实验研究》被评为中国精品科技期刊顶尖学术论文(领跑者5000)。
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