（2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学奖）一等奖） 成果简介：岩石（体）是一种复杂的天然介质，在漫长的地质构造作用过程中，内部孕 育了各种规模和尺度的缺陷（如节理、裂隙和断层等），这些缺陷的空间位置与 分布规律显著影响其力学响应，进而对断续裂隙岩体工程的稳定与安全产生重要 影响。另一方面，在页岩气与煤层气等开采过程中，往往需要人为制造裂缝网络 来实现压裂增渗增产。因此，开展岩石裂纹扩展与连接机理的研究，对于预测岩 石（体）工程的失稳破坏以及提高油气产量与效率具有重要的理论意义和应用价 值。主要取得的科学发现点如下： （1） 在试验研究方面，研发了适用于裂隙岩石的高精度数字量测技术，发 现了非连续岩石材料中的裂纹扩展与连接规律，建立了非连续岩石材料应力跌落 与裂纹演化规律之间的联系，揭示了岩石材料中的裂纹演化规律，为理论和数值 研究裂纹演化规律提供了技术支撑。 （2） 在理论研究方面，利用内变量热力学理论和伪力法，揭示了裂隙岩体 的损伤局部化机理，建立了岩石（体）损伤局部化分叉模型；基于断裂力学原理, 提出了岩石（体）的非线性强度准则，为开展复杂应力状态下裂纹演化过程的数 值模拟奠定了理论基础。 （3） 在数值方法方面，提出了连续-非连续数值模拟方法，编制了广义粒子 动力学多线程高效并行计算程序，成功实现了二维和三维裂纹演化过程的数值模 拟，揭示了复杂应力状态下裂纹演化的细观机理，为岩体工程稳定性分析提供了 计算平台。 (4)    在工程应用方面，实现了锦屏I级水电站深埋地下洞室非连续围岩损 伤破坏过程的数值模拟，结合现场监测数据，阐释了地下洞室非连续围岩的破裂 发展规律，揭示了深埋地下洞室围岩的损伤失稳机制。

本发明公开了一种轨道交通列车整车移动荷载模拟加载方法及装置。多个作动器在轨枕沿轨道方向上方布置，每个作动器顶部连接在反力横梁跨中处，每根反力横梁两端固定在两根反力纵梁上，每根反力纵梁的两端连接在两根支撑柱上，每根支撑柱底部固定在地面上。根据列车-轨道-路基理论模型计算拟合确定在不同车型和不同列车速度的单个扣件系统的受力荷载时程曲线，作为作动器的荷载激励曲线，将钢轨在轨枕正上方处分段为离散独立的分段钢轨，相邻作动器沿列车移动方向以相同时间间隔连续激振，从而实现不同车型在不同速度下列车整车移动荷载的模拟加载。本发明为开展铁路、地铁等轨道交通线下基础设施的研究提供了一种可靠便捷的试验加载方法及装置。

西安科技大学机械工程学院自 2004 年开始对冶金系统无功补偿技术和控制方法进行研究，目前此项技术已经成熟并在全国开始推广应用。该项目授权发明专利 1 项，实用新型专利 1 项，软件著作权 1 项。成果及开发装备在辽宁省本溪县大兴电石厂的 12500kVA 电石炉、湖南长乐铁合金有限公司的 16500kVA 硅锰炉、石家庄三环锰硅科技有限公司的 12500kVA 铬铁炉上应用并取得良好效果。

本发明公开了一种集成电路管脚三维检测装置，包括图像采集单元(2，3)、平面反射镜(4)、光源(5)、反光板(6)和图像检测处理单元(1)，待检测的芯片(8)设置在反光板(6)下方，所述光源(5)发出的光束经反光板(6)反射后照射在待检测的芯片(8)上，再经平面反射镜(4)发射后入射到图像采集单元(2，3)，该图像采集单元(2，3)与图像检测处理单元(1)连接，图像采集单元(2，3)采集获得待检测的芯片(8)的图像，传送到图像检测处理单元(1)，经处理后即可实现对芯片管脚的三维检测。本发

该装置属专利技术，是一种电弧放电光纤研磨截面高精度抛光方法及装置，利用两电极间的放电电弧对研磨后光纤表面进行抛光处理，以便去除光纤研磨过程中产生的微裂损伤，提高研磨光纤的质量的新型光纤抛光设备。属于光纤通信系统技术领域，特别属于利用光纤包层场的变化来制作高精度光器件的技术领域。 光纤属于硬脆玻璃材料，在光纤研磨过程中，研磨砂将不可避免地会在其表面产生大量的凹坑和微裂损伤，表面粗糙度较高，从而引起光信号的散射和吸收损耗较大，虽然采用颗粒尺寸很小的微粉对光纤的研磨表面进行机械抛光，可在一定程度上降低表面的粗糙度，但机械微粉抛光法并不能消除研磨光纤表面那些不可见的微裂损耗，如果不进行处理，当空气中的水汽进入这些微裂纹时，将导致所制作的光纤器件的性能很快恶化，对提高器件的稳定性极为不利的。而且由于光纤的直径仅为125微米，为提高其研磨表面的光滑行对机械微粉的材料、尺寸和纯净性要求极高，在实际加工中并不适用。因此，为进一步提高光纤研磨后表面的光滑性，避免微裂损伤造成的器件性能恶化，迫切需要一种价格便宜、使用方便、并且能对研磨光纤表面的微裂纹进行消除的新型抛光设备。 技术内容： 利用两电极间的放电电弧对研磨后光纤表面进行高精度抛光的方法及装置， 解决其技术问题所采用的技术方案是： 一种电弧放电光纤研磨截面高精度抛光方法，其特征在于，利用在电压控制下，两电极放电电弧所产生的高温效应，将研磨光纤的表面进行熔化，消除研磨光纤表面的微裂纹；通过定位传感器，是放电电极沿着研磨后待抛光光纤的轴向移动，调节光纤抛光的长度；利用电机速度控制器控制电极的移动速度。 技术特点： 1、利用在电压控制下，两电极放电电弧所产生的高温效应，经研磨光纤表面进行熔化，消除研磨光纤表面的微裂纹； 2、利用电压控制PZT，调节放电电极与研磨后待抛光光纤间的距离，调节精度为0.01微米； 3、通过精密导向机构和定位传感器控制抛光电极的移动范围，调节光纤抛光的长度，长度为0-140mm； 4、利用电机速度控制器对电极的移动速度进行控制。 利用电压控制压电陶瓷PZT，从而调节放电电极与研磨后待抛光光纤间的距离；并通过定位传感器来控制抛光电极的移动范围，实现光纤抛光的长度的调节。其发明的主要内容如下： 该抛光装置，由PZT高度调节器，电机速度控制器、精度导向传送带，定位传感器、V型刻槽光纤放置用微晶玻璃和电极组成。主要优点：（1）采用火焰抛光的方法，通过PZT调节研磨抛光后的光纤与电极的相对位置，利用电极打火所产生的高温将研磨光纤的表面进行熔化，从而有效消除研磨光纤表面的粗糙度，抑制微裂纹或凹坑造成的较大损耗；（2）通过精密导向机构的定位传感器，是放电电极沿着研磨后待抛光光纤的轴向移动，从而实现对光纤抛光的长度进行任意调节；（3）利用电机速度控制器对电极的移动速度进行控制。

本发明提供双声道 3D 音频生成装置及方法，装置包括左右耳声压模拟模块、距离变量函数确定模 块、远场头相关传递函数提取模块、近场头相关传递函数记录模块、卷积模块，首先计算距离不同的声 源在硬质球体的某点上产生的声压，然后将不同距离下声源在该点处的声压比较得到距离变量函数值， 再根据距离变量函数值与已有的远程头相关传递函数得到近场头相关传递函数，再利用该头相关传递函 数进行时频变换得到头相关传递冲激响应与音频信号进行卷积，最终得到 3D 音频。利

本成果构建了模块化爆炸物销毁防护装备、系统及方法创新体系，在防爆机理、技术、装备、检测等方面均取得重大突破，并经过100余次的爆炸实验探索与反复测试验证，解决了防爆装备的轻量化、实战化、安全性等重大难题。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 为解决我国爆炸防护的重大难题，项目组一改传统防爆结构“以硬碰硬”的防护方法，创新“以柔抗爆”的柔性复合防爆新思路，后续分别得到了国家自然科学基金、爆炸科学与技术国家重点实验室重点项目等项目的资助。经过持续自主创新和技术攻关，构建了模块化爆炸物销毁防护装备、系统及方法创新体系，在防爆机理、技术、装备、检测等方面均取得重大突破，并经过100余次的爆炸实验探索与反复测试验证，解决了防爆装备的轻量化、实战化、安全性等重大难题。 该成果的技术指标和技术特点如下： ①采用模块化结构，单个重量不大于100kg，整体装备重量不大于200kg。 ②开口尺寸大，开口尺寸≥600mm，能够容纳常见的未爆弹药及带有包装的爆炸物； ③防爆能力强，能够防护3kgTNT当量带有破片的爆炸物，能够对爆炸过程中的冲击波、破片和高温火焰进行有效的防护，安全距离为5米。 该装备目前技术状态已经成熟，建立了小批量的试制生产线，通过了相关检测，已有产品在销售。

针对柴油机气态排气污染物遥感检测难题，提出了基于柴油机燃烧过程过量空气系数修正的遥感测试数据反演计算方法，从而实现对柴油车NO等气态排放物浓度实时检测，满足了国家遥感标准中对柴油车NO排放浓度检测要求。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 针对柴油机气态排气污染物遥感检测难题，提出了基于柴油机燃烧过程过量空气系数修正的遥感测试数据反演计算方法，从而实现对柴油车NO等气态排放物浓度实时检测，满足了国家遥感标准中对柴油车NO排放浓度检测要求。并针对国内遥感大数据提出了遥感大数据处理方法，分工况区域动态确定排放阈值，从而达到动态高精度筛查高排放柴油车的目的。在汽车排放遥感监测领域具有良好市场前景。

Ø  成果简介：凡是噪声环境恶劣、且需要通话的场合，都适用抗噪声通话系统。达到国外抗噪声通话产品的性能指标。随着我国汽车工业的发展，近年来我国的车用涡轮增压器市场也取得了快速的发展，形成了较大的生产规模。但是与涡轮增压器市场迅猛发展不协调的是，目前国内增压器设计的核心技术还是掌握在国际知名企业手中，国内的增压器制造企业，新产品的开发主要还是依靠仿制，产品的设计还是停留在经验设计阶段，没有形成自己的设计方法和核心技术，这对于提高企业核心竞争力和企业的可持续发展极为不利。针对国内车用

新能源发电广泛通过交流母线接入柔性直流电网之后，并入交流大电网当中，即采用交流汇集，直流送出的形式。交流汇集侧由于与大电网相脱离，因而容易发生宽频振荡等稳定性问题，造成系统故障、停运、保护甚至烧毁设备等严重后果。系统稳定及振荡的问题成为限制新能源经柔直送出大规模并网的一个瓶颈问题。 采用直流汇集的方式能够有效改善交流系统当中的宽频振荡问题，提升新能源并网惠及发电的稳定性和可靠性，提出的技术解决方案提出了新能源发电，经级联直流，dc/dc变流器并网拓扑及移相控制方法，能够有效地改善新能源经柔直，汇集并网送出的稳定性和可靠性，并且通过一项控制的方法，可使输出的直流电流和电压更加平稳。 在级联DC/DC实现MPPT控制的基础上，针对独立输入串联输出的级联DC/DC系统结构在光照不均时不能实现均压的问题，以及DC/DC输出侧串联电压跨度大、并网电流纹波大的问题，在拓扑中增设LC滤波器，又提出一种组合电平法的移相控制策略，在保证传输线路电压稳定的同时，有效减少了并网电流的纹波。 创新点 针对模块化级联DCDC系统，当光照不均时，DCDC输入功率不同，由于输出侧串联，输入功率的不同会导致输出侧的均压问题，为此，在原有的DCDC拓扑基础上增加一个后级均压单元，由一个二极管和开关管组成，并且采用移相控制策略，可有效实现输入功率不同时，级联模块输出侧的均压稳流效果。 市场前景 新能源直流汇集直流升压是未来建设多电压等级直流电网的重要组成部分，其中升压变流器是其中的关键技术装备，因而其控制特性显著影响系统的持续稳定可靠运行。 应用案例 新能源直流升压汇集示范工程