成果简介： 机械结构可靠性设计及分析软件是一个模块化的机构\结构零部件和系统的可靠性设计及概率分析的软件系统，采用了最新的概率算法和通用数字分析方法以计算工程系统的概率响应和可靠性；提供了丰富的可靠性分析仿真功能和图视化前后处理界面；可以在虚拟样机和有限元模型等数字化环境中，协同三维建模、控制仿真、有限元分析和动力学分析等成熟的商业化CAD、CAE 工具实现复杂机械结构和机构的可靠性定量性设计、可靠性预计和设计方案仿真评价、优化设计。 该软件先进性体现在：先进的可靠性设计分析方法；先进的集成框架技术；良好的开放性和二次开发平台。 机械结构可靠性设计及分析软件包括可靠性定量分析、产品可靠性预计、设计方案可靠性定量仿真评价及机械结构可靠性设计。可满足航空、航天、兵器、船舶、核等军民品企业开展复杂机械结构和机构产品的可靠性、参数化定量设计和综合分析评价、优化等设计分析工作的需要。 该软件的功能模块图如图1所示，其中可靠性优化设计界面如图2所示。

 成果简介：生产线仿真是生产线设计规划中全面分析系统的有效和不可缺少的重要工具。通过生产线设计规划、控制调度以及仿真建模等技术的研究，建立一个集设计规划、生产调度、仿真与优化为一体的生产线集成设计规划系统。使用户在设计规划阶段就可以对生产线的静、动态性能进行充分的预测、比较和论证各种方案，并对出现的问题提出合理的解决方案。从而确实有效地协调生产线从设计规划到实际运行各个阶段的关系。 系统的主要功能包括：能够并行地确定生产线系统的规模、构成和布局；能实现对生产线结构布局和作业计划

南京工业大学车辆与工程机械研究所近年来一直致力于风电叶片制造设备的设计与开发，成功开发了风电叶片模具和模具翻转设备等产品。所设计的模具结构合理，通过轻量化设计有效节约了制造成本，通过有限元分析，优化了结构的强度与刚度。所设计的模具翻转设备可实现上下模具的自动开合、顶升与夹紧，其结构新颖，采用机电液一体化技术，实现了全自动化作业，作业精度高，可遥控操作，使用方便，通过PLC与变频控制等技术，解决了翻转过程中翻转角度的同步控制和系统的安全保护。 技术优势：①机电液一体化程度高，可全自动化作业；②结构新颖，具有创新性；③可遥控操作，使用方便；④采用了结构优化设计和有限元分析方法，结构合理，性能先进；⑤采用冗余设计等技术，具有可靠的安全保护系统。 技术指标：①翻转角度同步误差小于1~2°；②上下模具的合模精度小于±5mm。

浙江理工大学科技与艺术学院是一所以纺织、服装、艺术设计为特色，以高素质应用型人才培养为目标，多学科协调发展的全日制普通本科独立学院。学院于2000年开始面向浙江省招收全日制本科生，2004年顺利通过教育部对独立学院的办学条件和教学工作的专项检查和确认，2006年开始在余杭仓前办学，为有利于学院快速发展，计划2017年9月整体搬迁至上虞办学。2012年获得学士学位授予权。2013年获得“浙江省大学生科技竞赛工作先进集体”。2015年被列为“浙江省加强应用型建设试点本科院校”。2016年，学院艺术与设计实验教学中心获批浙江省“十二五”高等实验教学示范中心重点建设项目，计算机科学与技术与设计学两个学科成功获批“十三五”省一流学科B类。 学院依托浙江理工大学百余年的雄厚办学优势，根据经济社会发展的需求设置专业，现有本科专业29个，涉及理、工、艺、经、管、法、文等学科，其中省重点专业1个，省新兴特色专业3个。学院立足浙江，面向全国10多个省(市)招生，现有在校生6000余名，馆藏纸质中外文图书60万余册，建有9个实验中心(室)，有浙江省本科院校省级实验教学示范中心、浙江省本科院校省级合格教学实验中心等。与中国丝绸博物馆、浙江省工业设计研究院、浙江省建筑设计研究院、杭州市都锦生实业有限公司等单位合作建立了70余个校内外实习基地。 学院按照“规范办学、提升质量、培育特色、塑造品牌”的办学思路，坚持人才强院战略，拥有一支结构合理、实力雄厚的师资队伍。现有专任教师380余人，其中具有高级职称的教师150余人，具有硕士及以上学位的教师268人。全国师德先进个人1人，入选浙江省“151人才工程”第二层次和第三层次分别为2人和3人，省高校中青年学科带头人4人，省高校青年教师资助计划15人，获得省“教坛名师”、“教坛新秀”、“三育人先进个人”等厅局级及以上奖励共20余人次，获全国多媒体课件大赛一、二等奖4项，2名教师多次荣获德国红点奖和国际IF产品设计奖。 近年来学院主持国家教学研究项目3项，国家双语示范课程1项，教育部教指委课程项目1项，省部级及以上教改项目15项，省精品课程2门，省重点教材建设项目4项，10部教材入选“十一五”、“十二五”国家级规划教材。 “十二五”期间，主持省部级及以上教改项目14项，2部教材入选省级高校重点教材，入选“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材1部，入选部委级及其他教材等4部。2016年，主持各类课题148项，其中国家级项目5项，省部级项目25项，厅局级项目53项;各类成果及获奖50项;出版著作或教材17部，获得授权专利340项，软件著作权6项。 学生课外科技文化活动丰富活跃，参与面广，效果好。 “挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛获得全国二等奖1项、省级奖项10余项，1名学生被评为省十佳大学生。社会实践硕果累累，学院多次荣获省级优秀实践小分队、杭州市暑期社会实践优秀组织工作奖等荣誉。艺术体育成绩斐然，体育舞蹈、武术、乒乓球等项目在省内外多项比赛中喜报频传。“十二五”期间，学生在各类学科竞赛中共获全国性奖项99项、省(市)级奖项550项，其中在教育部、省教育厅重点组织竞赛中获全国性奖项22项、省级奖项317项。2016年省高数竞赛、省大学生摄影竞赛、省多媒体作品设计竞赛获奖成绩分别在全省高校中排名第二、第四和第七，均位于全省独立学院之首。毕业生深受社会欢迎，近五年毕业生平均就业率在95%以上。

基于载荷强化和损伤的载荷谱处理新技术，用于加载谱和耐久性评价规范的制定。通过载荷的强化和损伤、结构抗疲劳设计和载荷谱中强度变化特征等提出了基于强度特征的轻量化设计和可靠性设计，并应用到等速万向传动轴零件的具体设计。

1. 项目概述密封材料的性能主要包括密度、横向抗拉强度、柔软性、耐油性、烧失量等；它们是筛选和评价密封材料的依据。垫片的性能为密封元件的整体性态，可分成两类：一是与垫片质量控制有关的指标，如压缩率、回弹率、应力松弛率和泄漏率等；二是与连接结构的规范设计方法有关的垫片性能参数，如 m，y 值等。本研究室具有完善的测试装备和仪器，包括压缩回弹试验机、多功能全自动垫片综合性能试验机、垫片应力松弛试验机、非金属材料力学性能试验机、非金属密封材料结构分析系统、垫片加速寿命试验系统等。可为密封材料和元件生产和使用部门提供相关分析、测试和评价服务，为产品质量控制和新产品研发和连接设计参数的确定提供技术支持。此外可提供密封连接设计、选用、紧密性评价、可靠性维修等方面的技术服务，并已开发相应的专家系统。2. 技术优势: 原化工部静密封检测中心挂靠单位；20多个国家标准和行业标准起草单位；全国管路附件标准化技术委员会委员、化学工业专用密封标准技术委员会委员单位。3. 技术水平:国内领先，获奖成果

成功获得了两种具有优良性能的新型功能材料，分别为强响应红外非线性光学晶体Sr6Cd2Sb6O7S10，以及高稳定性的锂离子导体Li4Cu8Ge3S12。 波长在320 m的中远红外可调谐激光在军事和民用方面，如激光制导、红外激光通讯、红外遥感、红外激光雷达、以及环境监测等，都有非常重要的应用。红外非线性光学晶体材料可以通过光学参量震荡（OPO）、倍频（SHG）或者差频（DFG）等非线性频率转换技术，变频输出中远红外激光。目前实用的ZnGeP2、AgGaS2和AgGaSe2等黄铜矿结构晶体均为国外在20世纪70年代发现，但它们都存在各自的问题，例如AgGaS2的热导率小，激光损伤阈值较低，难以实现高功率激光输出；ZnGeP2晶体中存在严重的双光子吸收，难以实现宽频输出。这些问题都限制了材料的实际应用。因此，探索高性能的新型红外非线性光学晶体材料具有十分重要的意义。

1. 高品质纳米钛白粉的研究及结构化成型纳米二氧化钛由于具有良好的化学稳定性、高比表面积、热稳定性、无毒性等特点，并易于与负载金属间产生SMSI效应，在催化工业中得到了广泛应用，诸如：火电厂尾气脱硝处理、VOCs(挥发性有机化合物)催化燃烧处理、柴油车尾气排放控制等。以火电厂的烟气脱硝SCR催化剂为例，纳米级钛白粉作为催化剂载体，占催化剂粉体的80‒90%，总成本的40‒50%，是SCR脱硝催化剂的重要组成。但是目前全球只有日本和欧洲的少数厂家可以生产高品级纳米钛白粉。在我国，目前应用于催化剂工业的纳米钛白粉尚未完全国产化，这是烟气SCR脱硝催化剂等环保催化剂的价格居高不下的主要原因之一。大多数国内SCR脱硝催化剂是通过引进技术、设备和纳米钛白粉粉体等原料，其后自行压缩制作蜂窝式、板式等催化剂，并没有完全掌握催化剂中所有成分的制作及依据不同燃料尾气进行配比的技术经验和诀窍。总体上说，SCR脱硝催化剂在国内基本还处于“来料加工”的状态(即使是国内市场份额较大的东方凯特瑞、无锡龙源等企业)。我们研究室通过探索钛白粉的物化性质、成型性及催化性能三者之间的关系，尝试从科学角度去构建适用于SCR脱硝催化剂等环保催化剂的纳米钛白粉的制备关键技术。进而在此基础上，制备高品级的纳米钛白粉，包括钨钛，硅钛，钒钛等一系列产品，达到国外同类产品技术水平。同时通过探讨不同因素在蜂窝状脱硝催化剂成型过程中的影响，制备工业级别的蜂窝状催化剂，从而最终改变目前国内烟道气脱硝催化剂尚处于的“来料加工”状态，掌握完全自主的知识产权。在研究中，我们采用改进的水热合成法，在较为温和的条件下(< 100°c的低温、常压下)，以偏钛酸为原料出发，制备具有高比表面积和良好耐热稳定性的纳米钛白粉(图-1)。同时在制备钛白粉的过程中，充分考察浆料的ph值、杂质含量、助剂(钨、硅)等的添加、煅烧温度等对最终产品的影响。另一方面，在催化剂成型中，我们对添加剂种类、加入顺序、加入量和操作条件等对催化剂机械性能和活性等的影响进行了彻底的研究。在充分考虑泥团的酸碱，硬度，塑性等多种指标的前提下，采用独自的多段搅拌技术制备了蜂窝状催化剂(图-2)。在纳米钛白粉粉体及成型性研究的同时，我们对其作为载体或催化剂在脱硝、脱臭及光化学催化中的应用也开展了研究，例如电厂、大型锅炉、垃圾焚烧厂、船舶(新型轻质波纹板催化剂)等大型设备的烟气SCR脱硝催化剂、VOCs(挥发性有机化合物)催化燃烧催化剂等，以及小型工厂、自动车、民用等SCR脱硝、VOCs催化燃烧等。图-3为纳米氧化钛在VOCs催化燃烧中的应用，图-4为工业级火电厂脱硝用纳米氧化钛挤出型蜂窝状SCR催化剂，图-5为工业级柴油车尾气脱硝用涂层式蜂窝状催化剂。与商业钛白粉的耐热性对比(900°C 9 h in air)    不同掺杂物质对纳米氧化钛比表面积的影响图-1 高比表面积和良好耐热稳定性的新型纳米钛白粉2. 新型金属整体式催化剂载体(PCT专利WO2005/089939A1，日本专利2011-31162) 催化剂的活性组份、结构化载体和反应器三者集成化的思想，已成为当前催化领域重要的且被逐渐接受的新思维。从宏观尺度出发研制的具有结构化的整体式催化剂，由于糅合了催化剂设计和反应器设计，从而具有传质传热好、床层压降低、紧凑小型、工程放大简单等优点，有利于提高催化反应的活性和选择性等。在大气环保和催化燃烧等气固相反应中已得到广泛应用，在多相反应中也显示了巨大的潜力。但传统的涂层式整体式催化剂，因活性组分涂层与基材物性(堇青石或金属合金)的较大差异，使得涂层的粘附稳定性不高，易剥离的问题尚未得到完善解决。针对传统涂覆法制备的金属基体整体式催化剂(MMC)的活性涂层易剥离的瓶颈，以及近年来发展的非涂覆式MMC的比表面积小、孔道难以调控的缺点，我们利用多孔阳极氧化铝材料(PAA)的金属自生长氧化铝膜与金属基体间具有高度粘附性的特点，在保持其有序孔骨架结构的前提下，通过“阳极氧化-扩孔-水热反应-焙烧”的方法，对其孔道结构和化学特性进行改性修饰，制备一种具有大比表面积的新型非涂覆式MMC。在材料合成过程中，结合阳极氧化和扩孔处理对多孔膜的几何参数的调变，解析水热反应中拟薄水铝石层的形成机制以及由此带来的封孔效应，创新性地利用金属自生长和原位相变技术在MMC上实现大范围尺度可调的规则双孔道结构。在此基础之上，我们通过探索PAA催化剂的构效关系，获得既利于分散和反应又有利于扩散传质的孔道特征，发展了一套面向具体反应可控合成MMC的新方法。改性PAA膜与金属基材间紧密的一体化构造，实现了反应场上热量的快速供给与转移。高度可塑性的金属基材使得催化剂可以具有复杂的立体结构，确保了装置的低压损和小型化(图-6)。采用Al/Fe–Cr–Ni Alloy/Al覆层铝材制备的高温型PAA载体，实现了快速通电加热，从室温到1000°C仅需数秒，大幅提升了系统启动性和响应性(图-7)。另外，开发了金属中间扩散层技术和微小龟裂技术用于改善PAA膜在剧烈机械或热冲击下的韧性和稳定性，在40000次通电加热1000°C – 室温急冷的循环测试中，未发现PAA膜的剥落。在研究PAA载体的同时，对其在环保和新能源领域，尤其是对系统压损、启动性、热应答性/热耦合、轻质化及小型化等具有严格要求的体系中的应用，均开展了长期的研究，例如自动车尾气脱硝处理，VOCs/CO/NH3的催化燃烧，甲烷/甲醇/乙醇/DME/煤油的重整制氢等等。3. 贵金属替代型高效催化燃烧(含尾气污染的催化燃烧治理)目前在工业催化燃烧中，主要以贵金属为活性组分，多使用颗粒状充填反应器或堇青石蜂窝状反应器。主要问题是：① 贵金属催化剂性能优异，但价格昂贵；② 设备较为庞大，能量利用率低和运转费用过高，从而严重限制了向中小型企业的普及应用。贵金属替代催化剂和高效节能的紧凑型反应器的开发成为该领域的主要发展趋势。我们对于有机挥发性气体VOCs、CO及NH3的催化燃烧净化，使用多种类型的催化剂进行了研究。主要包括：传统的粒状负载催化剂、负载型改性PAA整体式催化剂、Bulk型复合金属氧化物催化剂、改性TiO2催化剂、含碳素的非贵金属催化剂等。目前为止，所开发的Bulk型Cu-Co系、Cu-Mn系、Fe-Mn系等催化剂，在芳香族(苯、甲苯、二甲苯)的燃烧上接近贵金属催化剂。在CO、NH3、乙酸乙酯、己烷等的燃烧上达到或超越贵金属催化剂(表-1)。当前，我们在整合PAA改性修饰技术和复合金属氧化物技术的基础之上，正在从事负载非贵金属的PAA催化燃烧催化剂的开发，并把它用于化工供热源及大气污染的燃烧治理(VOC、NH3、CO、HC等)。充分利用金属整体式催化剂在可塑性和传热性上的优异性能，通过合理的催化剂成型及反应器设计，提高放/吸热耦合性，实现高效节能和小型化的目的(诸如采用Multi-tube型、Wall-type型、多层同心圆等反应器设计，在平板状催化剂的两侧分别设置燃烧反应和换热介质)。同时，在结合金属整体式催化剂特性的基础之上，根据具体的用途对反应体系进行合理的工艺设计。例如对于低浓度大风量尾气的处理，采用“浓缩–燃烧”一体化设计，并在反应启动阶段采用通电启动催化反应(图-8)。图-8 大中小型VOCs催化氧化处理系统4. 多功能型重整制氢催化剂的研究 (日本专利2011-31162) 碳氢化合物的重整制氢主要用途为PEFC燃料电池的制氢及H2和CO化工原料的制备。但是由于重整制氢多为强吸热反应，反应体系对吸/放热的耦合有严格要求，另外PEFC制氢的启动性和小型化等也被较多地关注。2004年起，我们启动了多功能重整制氢催化剂的开发(甲烷、DME、甲醇、乙醇、煤油等)，为降低催化剂成本，使用低价Ni为主要活性成分(图-9)。为解决镍催化剂中常出现的镍氧化、结焦、烧结等失活问题，在孔道控制的基础之上，通过Nickel Aluminate中间层及痕迹量贵金属添加等技术的开发，制备了具有较高寿命并且可以自活化•自复活的AAO镍催化剂。在与商业催化剂（SÜD–CHEMIE的RUA和FCR-4，新日本石油的RUA-2）的对比测试中，该催化剂表现出更加优异的性能。使用都市煤气13A为原料，3000h静态寿命测试及500回DSS模式测试(Daily startup and shutdown)均取得良好结果(图-10)。基于板式通电加热型PAA催化剂的水蒸气重整制氢的测试结果表明，采用阶段式通电加热，系统启动时间可从传统的外加热式的1h缩短为10min，从而为实现PEFC的快速启动提供了有力的技术保障。多用途是该催化剂的重要特点。除天然气的水蒸气重整之外，在甲醇、乙醇、灯油的水蒸气重整，甲烷直接部分氧化重整，甲烷二氧化碳重整等体系中均取得了良好结果。迄今为止，在非贵金属催化剂中，多功能型重整催化剂尚未见报道。目前的主要工作是：1) 催化剂的进一步改良优化；2) 以流程集成化和强化传热为目的，进行Multi-tube或Wall-type型反应器的设计(重整–燃烧一体化) (图-11)；3) 整合非平衡式“CO2吸附–重整”一体化设计，超越CO的SHIFT反应的平衡限制，例如采用CO2吸附技术，或催化膜反应器等；3) 生物质原料(生物质甲醇、乙醇、甲烷等)的重整制氢，及CO2的重整等研究；5. 整体式催化剂的新用途在上述研究的基础之上，我们根植于材料化学工程国家重点实验室和化学工程与技术国家一级重点学科，进行跨专业跨学科的合作，充分发挥整体式催化剂的特点，逐步拓展其在能源和环保等领域中的应用，例如：1) 金属基催化剂的放电电极和催化反应效果的叠加2) 再生式环控生保系统二氧化碳的Sabatier反应3) 加氢、裂解、C1及C2合成4) 水污染治理上的应用5) 传统化工领域的技术革新，例如，在催化精馏中实现流道设计用的塔填料与反应用的催化剂的一体化构造，用以实现装置的小型化、降低床层压降以及解决催化精馏常出现的液泛等问题。

研究团队多年来聚焦在湿环境下具有高延展性的扇贝足丝，克服了天然材料提取表征困难等技术难题，从扇贝足丝蛋白中首次报道了一种具有高延展性的纤维蛋白材料Sbp5-2，并联合开展了材料组装机制及应用研究，该研究加深了对蛋白基海洋生物材料组装分子机制的认识，为未来开发具有自主知识产权的新型海洋生物医用材料奠定了基础。

江西师范大学科学技术学院位于江西省国家级赣江新区核心区、鄱阳湖之滨、庐山南麓的共青城市科教城。学院占地面积800亩，校舍建筑面积近20万平方米，是一座充满“书香、人本、青春、绿色”气息的美丽读书校园。 学院创办于2001年5月，隶属江西师范大学，是国家教育部和江西省人民政府批准设立的全日制普通高校。秉承江西师范大学优良办学传统和办学优势，学院孕育了“质量立校，人才兴校，特色强校，文化铸校”的办学理念，砥砺出“持中秉正，知行合一”的院训。学院秉持“尊师爱生、止于至善”的治校思想，以建设“负责任、有特色、高水平”应用型大学为目标，以培养和造就“品学俱优，有高度社会责任感和较强创新精神与实践能力”的应用型人才为己任，坚持按大学发展规律办学，按人才成长规律教学，按科学管理规范治学。 学院面向全国招生，以本科教育为主体，积极发展研究生教育。学院融教育学、经济学、艺术学、文学、法学、管理学、理学、工学八大学科为一体，现设有10个二级教学院、42个本科专业，5个联合培养硕士点和4个研究中心，全日制本科在校生8500余人。 学院聘请了我国著名数学家、教育家、中国科学院院士王梓坤教授任名誉院长，现有专任教师420余名，其中60%具有高级职称，90%具有硕士以上学位，初步形成了一支结构合理、业务精良的专业化师资队伍。 学院高度重视教育教学工作，视人才培养为办学根本，注重高素质应用型人才的培养,积极倡导“品学并重、学练并重、学用并重”的知行文化，构建了“德位、学位、职位、品位” 四位一体的新型课程体系和人才培养模式,大力创建“省内一流，国内知名”的特色专业和品牌专业。学院自举办以来，生源质量、就业率、考研率、全国大学英语及计算机考试通过率等一直稳居全省同类高校前列，并在学科专业竞赛、学术科技活动、体育竞赛活动等方面屡创佳绩。学院坚持开放办学，积极推进教育国际化，已与英国、澳大利亚、俄罗斯、日本等国外10多所高校建立了稳定的校际合作关系。在省内外建有教育实习和实践实训基地40多个。 2016年8月，李克强总理莅临学院大学生创新创业孵化基地视察指导,寄语大学生就业、创业，给社会创造财富，给家长带来欣慰，给全社会带来欢乐。学院2005年被教育部列为100所优秀独立学院，2008年被评为改革开放三十年中国十大品牌独立学院，2013年被中国校友会网评为中国区域高水平独立学院。在2015中国独立学院最佳专业排行榜中，学院入选最佳专业排名、入选星级专业层次和数量均居江西省第一。在中国校友会网全国独立学院排名中，学院始终保持在全国第一方阵，稳居江西省前两位。在江西省高校本科专业综合评价中，学院共有14个专业完成参评，在全省独立学院中有7个专业排名第一、5个专业排名第二、1个专业排名第三，总成绩名列全省独立学院前茅。学院连续荣获2010-2012年度、2013-2015年度江西省高校毕业生就业工作评估优秀高校。 “十三五”期间，学院将以“聚力改革创新，实现转型发展”为主题，贯彻“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念，坚持目标引领，突出问题导向，强化顶层设计，凝聚全院共识，解决影响和制约学院转型发展的关键问题，夯实办学基础，激发办学活力，创新发展举措，凝练办学特色，全面提高办学水平、办学质量和办学影响力。