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岩石材料裂纹演化机理及非连续数值方法研究
（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。
重庆大学
2021-04-11
力-热-化多场耦合理论与数值模拟技术
随着人类对自然科学认识的不断深入以及现代工业技术的不断进步，特别是凝胶等软物质的应用、锂电池、燃料电池等技术的发展，人们逐渐认识到力热与化学作用之间也存在着不可忽略的耦合作用。本成果完成人通过引入化学反应进度，基于非平衡态热力学建立了一套适用于描述可变形固体材料质量传递、热传导以及化学反应耦合问题的力-热-化连续介质理论框架，该理论适用范围宽广，针对包含化学反应的各演化过程有相应的耦合动力学控制方程。针对所建立力-热-化多
哈尔滨工业大学
2021-04-14
现代天线设计制作的极化控制技术
极化控制是提升系统性能、集群化MIMO设计的核心，多功能调控管理一体化技术研究的深入，对于天线这个基本器件的需求在数量上和质量上都有着持续不断增长的需求，是提升系统性能的硬件核心。团队具有从设计理念到器件材质选取/研发系列自主知识产权国家发明专利20多项，具有按合作方需求完成多种交叉应用的按需新产品研发天线及相关产品能力，兼顾系统EMC集成化的设计，完成一体化智能化的高端装备制作。 其中，应用于北斗卫星导航系统的多频圆极化微带天线已有不少研究成果，但一般存在带宽窄、尺寸大、馈电复杂等不足。本项目可提供一种适用于北斗卫星导航系统具有较宽频带、馈电简单的双频双圆极化微带天线，主要采用了新缝隙引流技术来进行极化控制。另外，MIMO 共极化多天线结构需占据较大空间，使天线系统成本增大，且各支路的平均接收功率差异变大导致天线单元间的相关系数增大。极化分集技术是在同一单元上采取不同极化来发射或接收信号，不同极化方向上的多径信号仅是部分相关的，因此，可以获得极化分集增益，分集性能与空间分集相当，并可以减少极化失配影响。本项目可提供一种结构简单、在工作频带内端口间的隔离度大于25dB且主辐射方向交叉极化比大于20dB的双极化天线，主要采用了H形缝隙结构来进行极化控制，可应用于WLAN频段的MIMO系统中。 极化的灵活控制对大规模MIMO天线体系是新发展方向、技术含量极高的产品。制作各类天线的材料小型化后用量有限，本身价格一般不超过成品售价十分之一，新设计理念可大大提升系统效率，获取更高的天线特性。从投资的角度，天线批量制作工艺要求并不复杂，采用常规具有一定精度的机械加工设备或者高稳定度的PCB制版设备就可以完成平面小型化天线，设备寿命较长，在高科技设计技术的保障下操作调控也很方便。扣除产品的后期包装和推广成本，利润极高，需求量大，保守估计各种类别的天线年产值都会在数千万以上，前端创新的可以有数亿，属于低投入高回报的产业，核心点在于极化控制及分布设计。 项目投资额视合作关系而定，一般前期投入每个特需专项前期 100~150万人民币，后期追加及提成 (不包括厂房等投入)。
厦门大学
2021-04-11
抗金属环境的UHFRFID标签天线
本技术成果设计了一款双层双频段的抗金属UHF频段RFID标签天线，实现了抗金属标签天线尺寸 的缩减。所提出的天线由两块FR4基板组成，通过短路贴片的加载和辐射体的开槽，天线总尺寸缩减到 28mm×14mm×3.2mm，并同时实现了带宽拓展与辐射效率增强。在本结构的基础上，提出了一种实部与 虚部分离的阻抗匹配方法，并运用本方法可设计出能与多款UHF RFID标签芯片实现共轭匹配的抗金属标 签天线。
中山大学
2021-04-10
单层多频多辐射器天线
单层多频多辐射器天线涉及一种平面天线，该天线包括介质基板（１）、介质基板（１）上的金属地（２）、辐射槽缝（３）、上辐射贴片（４）、下辐射贴片（５）和微带馈线（６）；介质基板（１）的一面是金属地（２）和辐射槽缝（３），另一面是上辐射贴片（４）、下辐射贴片（５）和微带馈线（６）的导带（１１）；金属化过孔阵列把金属地（２）与辐射贴片相连；微带馈线（６）一端是天线端口（１０），微带馈线（４）另一端开路并跨过辐射槽缝（３）并伸展一段长度。该天线是多频带多辐射器工作，各个频带独立可调，辐射特性也可调，天线尺寸和
东南大学
2021-04-14
单层多频双辐射器天线
单层多频双辐射器天线涉及一种平面天线，该天线包括介质基板（１）、介质基板（１）上的金属地（２）、辐射槽缝（３）、辐射贴片（４）和微带馈线（５）；介质基板（１）的一面是金属地（２）和辐射槽缝（３），另一面是辐射贴片（４）和微带馈线（５）的导带（６）；金属化过孔阵列（７）把金属地（２）与辐射贴片（４）相连；微带馈线（５）一端是天线端口（９），微带馈线（５）另一端开路并跨过辐射槽缝（３）并伸展一段长度。该天线是多频带双辐射器工作，各个频带独立可调，天线尺寸和交叉极化小。
东南大学
2021-04-14
城市交通信号控制和优化系统
研究了中心控制和优化软件。结合用户的需求和比较现有软件，开发了灯组定义、相位定义、相位序列定义、相位配时模块。信号机直接以以太网连网，通讯模块负责接收信号机的各项参数，并发送指定的相应数据。进行了配时优化研究。在优化时采用固定周期的方法，相位的绿信比作为优化变量进行优化。
东南大学
2025-02-08
MXY5004光纤数值孔径测试及应用实验仪
一、产品介绍
光纤数值孔径是光纤能接收光辐射角度范围的参数，同时它也是光纤和光源、光检测器、以及其它光纤耦合效率的重要参数；同时对连接损耗、微弯损耗以及衰减温度特性、传输带宽等都有影响。
MXY5004实验仪就是本公司针对光纤数值孔径测量所研发的一款实验仪，该仪器可以让学生通过自己搭建系统，掌握光路调整方法，并直观的了解光纤数值孔径测量原理，同时还可以通过仪器现有平台开展光纤传感原理实验，锻炼了学生动手动脑能力。
二、实验内容
1、光纤激光器光路调整实验
2、光收发系统调试实验
3、光纤数值孔径测试实验
4、光强随位移变化函数关系测试实验
5、拓展光纤位移传感测距原理实验
三、实验配置参数
1、光源：波长1310nm；输出功率＞1mW；输出接口FC/PC；
2、探测器响应波长：800-1700nm；
3、光纤数值孔径参数：多模光纤跳线：纤芯直径5um；长：1米；
4、配置：光纤校准实验平台，光纤跳线，三维调整架，实验讲义等。
天津梦祥原科技有限公司
2021-12-17
光伏优化器
组件级 MPPT，智能监控 PV 信息，高频电气隔离， 安全可靠，峰值效率大于 99.5%，优化器功率等级 300W。
扬州大学
2021-04-14
磨削工艺优化技术
基于声发射磨削过程监测技术，开发了可视化的磨削工艺优化技术，主要提供磨削效率以及磨削精度改善技术，已经用于数十家企业磨削工艺优化之中。
上海理工大学
2021-01-12