高精密微小几何特征零件在航空航天、国防、医疗等领域的产值已超过千亿美元。目前，我国主要用传统设备对这些零件进行微细铣削，存在着精度低、耗能高、占地空间大等突出问题。另外，超精密微细铣削设备依赖进口，价格昂贵，且高端超精密微细铣削设备还对我国禁运，严重阻碍了我国高精密微小几何特征零件的精密加工与相关应用行业的发展。通过本项目高精密微细铣削加工关键技术研发与应用，解决了以上突出问题，取得了高精密微细铣削加工关键技术与装备的重大突破，打破了国外技术封锁。创新研究成果如下： 1.发明了系列超精密微细铣削机床，提出了小型超精密微细铣削机床创成式精准设计方法，解决了超精密微细铣削机床的创新研发问题。与国内目前用于微细铣削的主要加工机床相比，精度提高了一个数量级、节约了70%的能源和75%以上的占地空间。 2.发明了系列微细球头铣刀，切削部旋转包络球面直径为50μm～1000μm，前刀面与后刀面均为直纹面，从原理上保证了切削刃轮廓制备误差≤±2μm。提出了微细铣刀的直纹面组合设计方法，研发出了其制造关键技术，解决了超硬微细铣刀的创新研发问题。 3.发明了微细铣削用工件姿态微调整装置，工件上表面调整精度达1.7μm，减少了超精密微细铣削时40%的工件调整时间。提出了微细铣削工件姿态微调整夹具设计方法与技术，解决了工件姿态微调整夹具装置的刚度与阻尼优化匹配的问题。 4.提出了微细铣削的微观关系模型与微细铣削临界工艺参数分析优化方法，解决了塑性材料微细铣削尺度效应所对应临界条件的判定、硬脆性材料塑性切削判定准则不统一的问题，为超精密微细铣削装备研发与应用提供了关键支撑理论与技术。 本项目研究成果通过了山东省教育厅组织的鉴定，鉴定委员会认为，该研究整体技术达到国际先进水平，所研发的微细球头铣刀达到国际领先水平。 取得自主知识产权国家发明专利23项，实用新型专利5项，发表论文67篇，其中被SCI/EI收录47篇。所自主研发的关键技术，市场需求度高，不但能够替代进口产品，而且具有国际市场竞争的优势，社会效益显著。 本项目成果附加值高，已在多家企业推广应用，近3年，新增产值149590.2万元，新增利润21520.6万元，经济效益重大。

本项目属动力机械工程领域。针对内燃机燃烧中“气”的问题，发明了面向燃烧的气流评价技术、气流正向设计技术、以及变压差气流在线检测技术，研发了具有完全自主知识产权的气流试验台，形成了内燃机气流“评价-设计-检测”完备的理论技术体系，经同行专家鉴定认为“达到国际领先水平”。广泛应用于玉柴、潍柴、东风、上汽、长城、中船重工七一一所等一百余家汽车、内燃机生产科研单位，有力推进了内燃机节能减排和行业技术进步。

项目简介近年来，在我国科技部、建设部等政府部门的大力推动下，地源热泵空调系统在我国许多北方省市得到了大面积推广应用。但是，浅层地热能开发利用工作是一个综合技术性较强的系统工程，如果设计不当，经常出现无法正常运行的情况，更有甚者系统已经报废。导致地源热泵系统失败的主要原因有很多，例如在建设初期没有进行充分的浅层地温能测试以及地下换热特性实验、地层岩性取芯分析，完全凭借经验参数设计，忽视了浅层地温能资源分布的地域差异性；缺乏对建筑冷热负荷的仔细计算，出现“大马拉小车”或者“小马拉大车”现象；缺乏对地源热泵系统长期性能的分析与预测，忽视了浅层地温的堆积效应；工程施工不规范；运行监测调控缺乏等等。因此，实施地源热泵空调供热系统，必须进行严格的技术，包括地下土壤热特性测试、地层岩性取芯分析；建筑冷热负荷的动态模拟计算、地源热泵系统长期性能分析与预测；规范工程施工；建立有效的地下温度场变化特性监测系统等，才能确保地源热泵系统的长期可靠稳定运行，达到预期效果。1）地温能勘查和地下换热特性测试技术河北工业大学成功研制出了基于恒温法的地下换热性能测试装置，已经申请国家发明专利。该系统能够获得地下温度场、土壤导热系数以及地下换热特性等重要参数的实测数据，为系统设计提供科学依据。该装置在天津、河北、山东、安徽等省市进行了大量的测试工作，积累了大量的实测数据。2）建筑物冷热负荷的动态模拟技术通过采用目前国际流行的建筑能耗模拟软件，结合建筑围护结构、区域气候、使用特点等特征进行可以充分反映出建筑物冷热负荷的小时变化规律，为地下设计与系统运行策略提供重要的依据。在逐时负荷基础上进行地下设计，可以有效避免设计不匹配现象。3）地温场动态分析与节能预测技术通过基于地下温度场和流体温度变化的系统运行分析，可以为实际地下管群的优化提供具体的指导，从而保证整个埋管系统的合理布局，节省建设成本。该技术先后应用于天津和河北省的国土资源部浅层地温能大调查项目。4）地源热泵地下温度场监测技术通过合理地设置地下温度场测点，可以准确地反映出系统的运行状况，及时发现浅层地温的堆积效应，这有利于系统的运行节能，保证系统长期运行的可靠性和稳定性。目前，河北工业大学已经在天津和河北等地的地源热泵系统工程中，成功设计了大量的地下监测系统，掌握了第一手的系统运行与节能数据，这对于地源热泵系统的优化设计具有直接指导意义。项目负责人 王华军   联系方式 联系电话：15122700298Email：huajunwang@126.com

该技术适用于高地压、膨胀性裂隙围岩控制工程中，围岩软化系数0.40 ，岩石质量RQD小于20，f＜1，尤其对高应力、强膨胀、环境敏感、动压影响的采准巷道破碎围岩控制适用。以高地压、膨胀岩层的时效变形过程控制为指导，采用岩层破碎变形的劈裂控制机制和松动圈演化反馈技术方法，及分组支护结构对破碎围岩变形承载力的影响评估，建立工程适应采准巷道裂隙围岩的主动支护和修复方案。

油田生产集输结垢是油田开采工作者面临的一个难题，一直困扰石油、天然气工业整体经济水平的提高和发展。由于结垢的影响，油田产能和注水能力降低或不能连续生产，进而导致油气产量降低，同时增加了大量井下作业工作量，因此使一些油田的许多油气井停产或过早报废，造成了极大的经济损失。定边油区 属于陕北油区，当地的地质状况和采油现状使得该油区防垢除垢问题更为突出。随着长庆油田大规模的开采和发展，急需缓解和克服原油集输过程的结垢问题，以此为本项目进行研究的背景。 

以造纸为例，课题组应用集成优化方法进行了企业多杂质循环水网络的优化，设计了六级循环的循环水网络(见图 1)，实现了理论—工艺技术—工程示范的 研究与应用推广。大幅度降低了清水用量和循环水处理量，最终使本色再生浆厂 清水用量控制在 3-5m3/吨纸(包括生产车间和锅炉水)，脱墨再生浆厂清水用量 控制在 8-15m3/吨纸，远低于现行国家标准(我国 2012 年颁布的《取水定额 第 5 部分:造纸产品》指标。脱墨废纸浆标准为 25 m3;未脱墨废纸浆浆标准为 20 m3)。

随着人们生活水平的不断提高和社会的发展进步，环境问题和能源问题已经得到越来越广泛的重视。电动车辆由于其具备很多优势如环保节能、零污染和能量来源途径广泛等优点而逐渐受到人们的喜爱。但是电动车本身是一个受多源干扰影响的非线性系统，传统的控制方法(如PI控制)已经不能满足电动车在高性能场合的需求。面向电动车控制系统，我们已经拥有一整套的建模、分析和设计方案。我们的成果是，利用时变干扰观测器技术对受外界环境变化、负载变化和模型误差等因素引起的时变干扰进行实时精确估计，从而进行精确补偿，消除干扰对系统造成的不利影响，同时可以与滑模控制或其他先进控制方法相结合，设计和实现基于时变干扰观测器的复合控制方案。目前已受理多项国家发明专利，发表多篇高水平学术论文。技术成熟，解决方案尤其适合基于位置传感器/无位置传感器的模型参数不匹配、受大时变干扰影响和有高效率需求的电动独轮车、两轮车和四轮车等电动车辆应用场合。

本项目针对工程机械行业开展逆向物流的瓶颈约束问题，对工程机械产品 回收体系及其逆向物流关键技术进行重点研究，为回收体系的高效运作提供基 础数据；为回收产品的物流流向提供决策依据；为逆向物流网络的优化设计和 运行提供决策支持；在此基础上，建立与企业现有信息平台有效集成和融合的 逆向物流信息平台；同时，结合具体企业开展实践，为工程机械回收产品逆向 物流技术的应用和示范提供关键技术支撑。

由于计算机视觉和人类视觉系统统的工作机理不同，研究适合计算机的传感方法和处理方法，是机器视应用的一条切实可行的途径。基于多目人脸识别重建的关键技术研究，采用主动视视频图像重采样技术，实现人脸三维数字化，对立体视觉多CCD传感器数据融合研究。重点研究基于混沌、小波神经网络和遗传算法等经算法实现情感的特征提取与识别技术，构建其数学模型系统，然后对人脸进行三维重建，最后对真实感三维人脸实施编辑，实现原型系统研制。 可获得的成果 1）、基于主动视觉对运动人脸特征与情感进行特征提取与识别技术； 2）、基于混沌、小波神经网络等优化算法实现情感识别技术； 3）、人脸重建关键技术的研究及其真实感三维人脸编辑研究并对实现原型系统研制。

针对国民经济基础产业的大型复杂机电系统及其构件中常见多发故障，深入研究了早期故障智能预示理论体系与技术支持。研究成果归纳为数据获取、模型定义、数据分析、状态评估、混合智能决策等五项主要部分，涉及监测传感器的合理配置、信号采集与处理、数据管理、特征提取、信息融合、模式分类、状态评估、智能判别与决策预示的全过程。重点突破了解决早期微弱潜在故障的诊断和混合智能预示技术等急需解决的瓶颈问题，正确有效地揭示早期、潜在故障的发生、发展和转移，提供具有普遍意义的早期故障智能预示的理论与技术。从而为应急控制和维修管理提供准确、可靠的依据，满足国民经济发展的迫切需要。