信息化和全球化给制造业带来了空前的挑战。企业必须应对快速、严峻和多变的市场竞争，开发具有高速度、高精度和高可靠特性的产品。企业逐渐意识到设计的不可靠、高成本和高风险，缺乏相应的技术手段和测试方案来评估和分析产品设计过程与产品动态特性，企业对产品难以做到“心中有数”。 以有限元为基础的计算机辅助工程(CAE)技术，以及动态测试与信号分析技术，能够为产品开发、运行和维护的各个环节，即从概念设计、虚拟原型、性能确认到监测诊断和运行维护，提供集成解决方案以及快速高效的信息化、数字化开发平台，优化产品设计，提高产品质量与动态特性，降低新产品成本并缩短上市时间， 西安交通大学机械工程学院机械工程及自动化研究所，长期从事有限元、动态分析与故障诊断的研究与应用工作，配备有高性能的计算机和完备的工程CAE软件，并且拥有一系列先进的测试实验设备。先后承担了国家973计划、863计划、自然科学基金重点和面上、国际合作项目的研究工作。课题组多年来致力于高精度新型有限元、动态测试与故障诊断理论与技术研究，获得多项国家级和省部级奖励。提出了适宜奇异性求解和高精度建模的小波有限元有法，取得了原始创新成果，发表多篇国际期刊论文，获得多项国家发明专利，在科学出版社出版《小波有限元理论及其工程应用>专著，在清华大学出版社出版《Ansysworkbench设计、仿真与优化》教材。课题组集研究、开发和服务于一体，其研究成果广泛应用于航空航天、汽车工业、钢铁石化、电子通讯、自动机械、通用机械等行业，如中国航天科工集团、中国船舶工业集团、兵器部202所、江铃汽车、柳工机械、武汉钢铁、济南石化、华为电子、上海紫明、浙江南大、西安科达机器人等和理光公司等制造企业。

高速、高精度数控切纸机关键技术及系列产品。自主开发了MT系列切纸机数控系统，在印刷企业中得到了推广和应用。在此基础上，“高速、高精度数控切纸机关键技术及系列产品开发”获得2006年度教育部科学技术进步一等奖。

基于安徽煤田地质条件复杂、 防治难度大，首次提出近含水 层下“短大快流” 、采动裂隙 疏放、协同耦合的控水开采新 技术。发明了长顺层与短穿层 钻孔快速立体疏水技术，形成 “定量放、疏-堵-控-用”结合 的承压水上开采技术。提出了 巷道穿越深大断层的“三区” 新方法，攻克了穿越深大断层、 缩小断层大煤柱防控采支技术。 项目技术成果达到优于同类， 国际先进水平。

纳米氧化物中的氧化铝和氧化钛粉体被广泛应用于石油加工，制药工业，复合材料制造，化肥工业，环境保护等领域，我们开发的作为绿色化工产品的氧化铝纤维在纳米催化技术和复合材料制备等方面性能比纳米粉体更优异，例如国内权威机构应用试验其在高温条件下仍保持高的比表面和孔容，是此类高温高强催化剂载体换代产品，是耐热复合增强材料的首选，已显示在众多领域的巨大应用价值和前景&

项研究属国家自然科学基金支持研究项目，建立了一种非线性频谱分析方法，并用来进行状态检测与故障诊断。所谓非线性动态系统的频谱分析，就是利用非线性对象的实测输入输出数据获取其广义频率响应函数（GFRF）模型。本项研究的贡献在于对GFRF模型的特征进行了深入研究，得出了一系列有关其零极点分布特征得结论，并在此基础上进行了模型简化和数据压缩，使得算法具有较高的模型

成果介绍3D打印混凝土技术是在3D打印技术的基础上，基于增材制造原理进行分层打印混凝土建筑物的新技术，是一种基于数字模型的快速成型技术。与传统的混凝土成型工艺相比其具有无模化、快速化、自动化、灵活化的优势。本项目涉及高性能3D打印装备、3D打印混凝土的材料、3D打印产品及其应用。涵盖从效果图设计开始，到建筑图设计、施工图深化、建模、打印、养护、安装、主体装修等工序，可实现个性化、多样化3D打印混凝土制品的设计、制备及工程推广应用。技术创新点及参数（1）适用于不同工程的3D打印混凝土材料配合比及打印工艺参数的优化设计根据不同工程3D打印构件实际需求，深度优化原材料（外加剂、纤维等）配比，调节其凝结时间、黏度、流变特性等，并优化打印速度、打印路径等打印参数，使其可泵送性、可挤出性、可建造性等满足打印需求，其力学强度、耐久性等满足后期使用要求。（2）较大尺寸及复杂结构建筑物的实现方式-装配式。就目前3D打印技术而言，尤其是对于较大尺寸及复杂结构的建筑物或构件，其不仅仅对材料性能有较高要求，同时对整体结构稳定性、安全性等也提出了一定的要求。通过结构优化，分割合理的打印单元模块，设计合理的打印路径及打印参数，并辅以配筋、构造柱、圈梁、“卡扣”等，同时考虑构件的起吊、运输、安装，实现整体结构的安全稳定。（3）3D打印混凝土的界面增强技术由于特殊的打印工艺，打印界面属于受力的薄弱位置。通过界面增强技术，保证打印的接触界面有足够高的抗剪强度和抗拉强度，满足结构负荷的要求。（4）含粗骨料的3D打印混凝土的材料配比及工艺优化技术3D打印工艺对骨料有较高的要求，通过原材料配比及打印工艺参数改进，优化粗骨料掺量、粒形、最大骨料粒径、粒径级配等，实现粗骨料混凝土连续、稳定打印，提高打印成品的抗裂性能。（5）大型混凝土3D打印设备及核心器件的研发与制造大型混凝土3D打印设备具有整体刚度高、承载能力强、控制简单、稳定性高等优点，同时，响应速度快、挤出速度可调，打印过程中可保持混凝土供应的连续性和均匀性，可实现高精度打印控制。另外，3D打印轻骨料混凝土、3D打印泡沫混凝土、3D打印混凝土钢筋连接技术等也取得一定成果。市场前景该项目创新技术已在建筑工程、市政工程、水利工程等领域得到了推广应用。另外，形式多样的3D打印景观小品艺术围栏、景观长廊、花箱、树池、湿地等也在多地推广应用。不仅有良好的实用性、公共性，同时在审美上给予人民群众以愉悦、独特的视觉体验。3D打印作为一种新的制造方式，在景观提升方面蕴含着较大的潜力与发展空间。应用结果表明，建筑3D打印技术具有施工方便、缩短工期、节约劳动力等优点。此外，建筑3D打印技术可以使建筑结构在造型设计方面更美观新颖、在造价控制方面更低廉、在功能使用方面更灵活，具有广阔的应用推广前景。

研制出了多种具有自主知识产权的Ag-MAX电接触材料，具有优异的力学性能、电学性能、热学性能及耐电弧侵蚀性能，具体研究成果包括：（1）新型Ag-MAX电接触材料开发：制备了高纯Ti3AlC2，Ti3SiC2，Ti2SnC和Ti2AlC等MAX相粉末材料，研制了Ag-MAX电触头复合材料，在400V、100A条件下（GB14048.4-2010）承受6000次电弧侵蚀后，质量损失约为5[[[[[%]]]]]（与铜基座一体），样品仍然保持完整性，综合性能与商用Ag-CdO相当、优于Ag-C产品；（2）Ag-MAX电接触材料制备技术研究：研究了无压烧结和放电等离子烧结（SPS）制备Ag-MAX电触头复合材料，利用等通道转角挤压优化制备了Ag-MAX复合材料，通过MAX相表面包覆碳层的工艺调控Ag/MAX界面反应与结合，最终改善了材料致密度、微观组织、力学性能及耐电弧侵蚀性能，最佳条件下制备的样品在承受6000次电弧侵蚀后质量损失小于3[[[[[%]]]]]；（3）Ag与MAX相高温润湿性研究：研究了Ag与Ti3AlC2、Ti3SiC2等MAX相块体材料的高温润湿行为，发现二者具有反应/非反应性两种不同润湿性，同时通过导电、导热和耐电弧侵蚀等性能表征，结果表明非反应性润湿体系具有更加优良的耐电弧侵蚀性能，对于Ag-MAX的体系开发与制备技术具有重要指导价值。主要创新点：1、研制了新型无Cd节约贵金属Ag的Ag-MAX电接触材料体系;2、优化制备了具有MAX相组织细化、定向排布特点的Ag-MAX电接触材料；3、研究了Ag与MAX的高温润湿行为，发现非反应性润湿的Ag-MAX体系综合性能更优。应用领域：预期本项目开发制备的Ag-MAX电接触材料，在航天航空、高速列车、电动汽车、智能电网、智能电器等行业的低压电接触器件（如电路开关、接触器、继电器等）中具有广阔市场前景。

项目概况 基于相关规范，建立了一套针对石灰石、石灰、活性炭（焦）等燃煤锅炉烟气脱硫吸 收剂的性能测试设备。可为石灰石、石灰、活性炭（焦）生产厂提供技术支持，同时为石灰 石（石灰）-石膏烟气脱硫法，活性炭（焦）干法烟气脱硫工艺提供设计可行性分析，以及 脱硫装置的运行提供技术支持。 主要特点 对于石灰石、石灰为吸收剂的湿法烟气脱硫工艺，由于石灰石、石灰成分不同，尤其 是 CaO、MgO 等主要成分的变化，导致脱硫活性不同。并且石灰石、石灰循环浆液还含有部 分石膏、飞灰等成分，对浆液吸收 SO2的性质产生影响。对于活性炭（焦）为吸收剂的干法烟气脱硫工艺，由于活性炭（焦）制备工艺不同，吸附 SO2能力各异。在设计初期，尤其是 在筛选吸收剂，或对已建脱硫装置进行优化分析过程中，需要对不同吸收剂的 SO2吸收能力 进行评价。本测试设备即是根据以上测试原理，模拟烟气脱硫环境，对吸收剂进行测试。 技术指标 测试结果易读取，直观，设备操作简便易行。设备建立的模拟情况与湿法、干法工业 运行接近，观察、检测方便、实用性强（可反复使用）。此类测试平台是一种新颖的科研开 发平台。 市场前景 近年来与多家环保公司合作，有良好的适用性，受到广泛认同。目前已为国内 3 家环 保公司，2 家石灰石生产厂所采用。具有良好的市场空间

本项目面向动漫影视等产业应用需求，基于国产亿亿次及以上的高效能计 算平台，研究突破一批关键技术，研发一套软件，构建一个服务平台，开展行 业示范应用。具体的，项目研究高度真实感渲染及在高效能计算节点上的并行 优化方法，研究大规模并行渲染任务管理和数据管理等支撑技术。研发可有效 49 运行于国产亿亿次平台的自主版权真实感渲染引擎 RenderWing、渲染任务管理 软件、渲染存储管理和 Maya/3DsMax 渲染使能工具集。构建基于国产高效能计 算机的渲染服务平台，可支持 30 万以上处理器核，并行效率大于 50%。 通过 真实感特效着色器库、渲染使能接口、渲染门户和渲染咨询服务等方式，面向 电影渲染、影视特效渲染、3D 动画渲染和 3D 广告/宣传片渲染等领域，开展行 业示范应用和推广。

在压裂施工过程中，压裂液的性能对油田的增产增储起着至关重要的作用， 压裂液的配制用水一般为清水配制。由于在某些地区所处的地理位置水资源匮 乏，并且用水量较大，给配制压裂液带来较多的问题；另一方面，压裂液的返 排液存量较大，如果随意排放会对环境造成污染，也是对水资源的巨大浪费。 将压裂液返排液重复利用是一个较好解决配制用水不足，同时又减轻了污染环 境的办法，有利于节省施工费用、缩短作业周期，带来可观的经济效益，更重 要的是减少了系统的总污水量，减轻了产出液后续处理的负担，为当地的可持 续发展，建设能源节约型、环境友好型企业带来了巨大的社会效益。 压裂液返排液中，成分复杂，主要有稠化剂、交联剂、破胶剂、助排剂、 72 破乳剂、杀菌剂、粘土稳定剂以及高矿化度的水等组成。与清水比较具有矿化 度高、离子成分复杂、有机物含量高、含油量高、pH 值变化大、悬浮物含量高、 存在大量的铁细菌、硫酸盐还原菌及腐生菌等特点。这对用返排液配制压裂液 提出了更高的要求，是一个巨大的挑战。