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跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
华中科技大学
2023-05-12
跨尺度微纳表面结构高精度测量关键技术及系统
本成果创新性发明了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构高精度测量技术及系统。
本项目依托华中科技大学仪器学科在表面形貌与结构精密测量领域的传统特色优势和长期积累的科研基础，在国家重大科学仪器设备开发专项、国家自然科学基金仪器研制专项、国家863重点项目课题、国家自然科学基金面上项目等支持下，针对相关制造领域微米尺度、纳米尺度、跨尺度微纳表面结构精密测量问题开展了系列研究。本成果技术主要包括以下方面：
1）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，共光路融合白光显微干涉与原子力探针传感，突破跨尺度微纳传感瓶颈，解决大动态范围微纳结构测量难题，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量；
2）提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度测量的可溯源标定和坐标统一方法，突破了白光干涉与原子力探针跨尺度微纳传感的坐标统一瓶颈和漂移难题，实现了微纳表面结构跨尺度测量的可溯源和稳定高精度；
3）提出了白光干涉质量评价模型和三维图像噪声区域辨识与重建方法，及二维扫描工作台平面度误差阿贝补偿与二维运动同步计量方法，解决噪声问题与宏微驱动二维工作台运动误差对测量精度的影响问题，为跨尺度微纳表面结构高精度测量提供支撑。
图1 微纳结构多模式跨尺度测量仪器实物图
图2 白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理示意图
【技术优势】
本成果项目研制了具有我国自主知识产权的白光干涉原子力探针扫描测量仪等系列微纳表面结构测量仪器，并通过了国家计量院组织的仪器性能和软件的检定测试，纳米尺度原子力垂直测量范围超出国际商用仪器10倍以上，水平动态范围达国际领先水平。
【技术指标】
本成果项目提出了白光干涉原子力探针扫描跨尺度微纳表面结构测量原理和方法，建立跨尺度传感方法，实现nm-μm-mm跨尺度微纳表面结构高效测量。同时，发明的白光干涉原子力探针扫描测量方法与现有商用原子力显微镜相比，垂直测量范围提高10倍，分辨率优于0.01nm。
华中科技大学
2023-05-15
模拟往复滚动荷载的结构疲劳试验方法及其试验装置
本发明公开了一种模拟往复滚动荷载的结构疲劳试验方法及其试验装置，该试验方法包括：(1)在待测试的轨道结构上，沿荷载的移动方向依次放置两台力学测试与模拟设备；(2)根据滚动车轮的尺寸，设计制作弧形加载平台；然后，将所述弧形加载平台的上半部分滚动接触所述的两台力学测试与模拟设备，下半部分与被测试的轨道结构滚动接触；(3)通过两台所述力学测试与模拟设备对所述待测试的轨道结构进行加载。该试验装置包括被测试轨道、加载平台及力学测试与模拟设备。本发明的试验方法操作简单、方便，可实现对荷载大小、移动速度的模拟，对荷载移动速度对轨道伤损的影响进行研究。本发明的装置结构设计简单、合理，制造成本低，使用简单、方便。
西南交通大学
2018-09-18
新型复合材料夹芯结构关键技术、产品研发及应用
项目团队经过10多年技术攻关，发明了创新型格构增强复合材料夹芯结构，以泡沫和轻木为芯材，以复合材料为面层及格构腹板，制备出系列复合材料梁、板、柱及实体构件。 显著优点：高抗力、高延性、高耐候。解决难点：将真空导入工艺引入超大/异型构件的成型制造，攻克了树脂浸渍及流动的精准控
南京工业大学
2021-04-14
一种基于隔离型存储阵列结构的固态存储器
本发明公开了一种基于隔离型存储阵列结构的固态存储器，包 括 M×N 个上电极、N 个下电极以及 M×N 个存储单元；每个上电极 只与一个功能层相连；功能层位于上电极与所述下电极之间；通过外 部的控制信号选择 X 方向的第 i 个上电极和 Y 方向的第 j 个下电极， 使得由第 i 个上电极、功能层和第 j 个下电极构成的存储单元工作；沿 着上电极的方向定义为 X 方向，沿着下电极的方向定义为 Y 方向。本 发明中的隔离型crossbar阵列结构通过一定程度降低单元阵列集成度， 提高了阵列各存储单元的
华中科技大学
2021-04-14
一种基于隔离型存储阵列结构的固态存储器
本发明公开了一种基于隔离型存储阵列结构的固态存储器，包 括 M×N 个上电极、N 个下电极以及 M×N 个存储单元；每个上电极 只与一个功能层相连；功能层位于上电极与所述下电极之间；通过外 部的控制信号选择 X 方向的第 i 个上电极和 Y 方向的第 j 个下电极， 使得由第 i 个上电极、功能层和第 j 个下电极构成的存储单元工作；沿 着上电极的方向定义为 X 方向，沿着下电极的方向定义为 Y 方向。本 发明中的隔离型crossbar阵列结构通过一定程度降低单元阵列集成度， 提高了阵列各存储单元的
华中科技大学
2021-04-14
一种轴向磁通永磁体的爪极结构转子
本发明属于电机转子领域，并公开了一种轴向磁通永磁体的爪 极结构转子。该转子包括外磁极、内磁极、永磁体和转轴，内磁极套 装在外磁极内部，内磁极和外磁极呈爪极形状，二者的爪极齿部交错 配合，永磁体设置在内磁极和外磁极之间，将径向磁通转化为轴向磁 通，转轴设置在内磁极内部。通过本发明，永磁体内嵌式的结构实现 了该转子在高速下工作，且永磁体不易损坏，同时永磁体远离绕组， 高温不直接作用于永磁体，解决了永磁体在高温下失磁的问题。
华中科技大学
2021-04-14
一种高速铁路结构物沉降监测装置及监测方法
本成果2011年获得国家发明专利授权。该发明涉及一种高速铁路结构物沉降监测装置及一种可以实现无线远程自动化测量沉降的监测方法。解决了精确监测结构物的沉降变形问题。
西南交通大学
2016-06-27
一种结构物相对于路基的水平位移测量装置
"本发明公开了一种基于数字图像处理的钢轨光带异常自动检测方法，采用数字图像处理技术分析相机拍摄的轨道图片并检测其钢轨光带是否发生异常；利用图像增强、边缘检测、直线检测等方法初步定位图像中钢轨区域；然后通过模式识别、图像分割、阈值处理等方法提取出钢轨顶面光带区域；最后，对所提取的钢轨光带区域进行统计、分析并识别出其是否发生异常。本发明可以高效、自动、智能的检测钢轨平稳性，有效地降低人力投入、减少检测时间，并保障检测的准确率，使得列车在高速运行时的安全得到有效保障。 "
西南交通大学
2016-10-20
一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法
本发明属于高能束增材制造相关技术领域，并公开了一种基于粉末床的倾斜结构增材制造工艺方法，其包括：(a)选择作为待加工对象的倾斜结构，并生成对应的原始模型；此外，将该原始模型中保留有倾斜结构下表面附近区域的部位予以分离，由此还获得反映该下表面倾斜特征信息的特性模型；(b)根据所述特征模型，采用低能量密度增材制造热源来预加工形成粉末烧结体；然后在所形成的粉末烧结体基础上，继续根据所述原始模型采用高能量密度增材制造热源行加
华中科技大学
2021-04-14