本项目主要采用生物衍生肌腱构建下颈椎后路动态稳定系统装置。采用临床自愿捐献的人体肌腱进行脱细胞、冻干制备直径3mm,长度不等的生物衍生肌腱材料，进行体外对照实验和动物模型活体对照实验。研究发现这种材料通过创新的颈椎后路固定方式，使颈椎在前屈时提供足够动态稳定性，在左右侧屈、旋转及后伸运动中并不限制其正常运动，较好的模拟后方韧带复合体的功能。同时，动物实验证明，此种装置修复动物下颈椎后方连接结构损伤,均表现出良好的修复能力。组织学及免疫组化检查证明无大量淋巴细胞细胞浸润,细胞呈梭形,纤维组织排列整齐、均匀,可见毛细血管增生，植入装置保持了活力。故采用生物衍生材料的颈椎后路动态稳定系统能在体内长期存活,能够重建后柱稳定并保留部分运动功能。

高速列车所受空气阻力占总阻力的85%以上，且轨道交通特有的列车高速交会、高速穿越隧道等诱发空气动力，将严重危及行车安全。中南大学高速列车研究中心，在国内率先开展列车空气动力学研究，以“减阻降耗、安全舒适”为目标，形成了“基础研究-平台研建-技术研发-工程应用”高速铁路空气动力学自主创新研发体系。创建高速列车气动外形结构设计理论与方法、建立人/车/隧耦合空气动力安全理论与技术、大风环境下铁路行车安全技术、建立实车空气动力学试验系统和评估方法，并制定了列车空气动力学相关标准。 1.高速列车气动外形设计制造 创建了一套从列车空气动力学研究到结构工程化设计的列车车体研制方法,提出减小列车空气阻力、降低交会压力波、优化流场品质的外形结构设计方法。目前，完成已投入运营的流线型列车外形设计共33种。 2.动模型试验装置 动模型试验系统由试验台、动力系统、加速系统、控制系统、测试系统、制动系统、数据处理系统、试验模型组成。主要参数：模型列车速度：200-500km/h；模型比例：1:8-1:20，单线运行或双线交会。在该试验装置上已完成了我国各型列车、隧道、线路的气动设计、模型试验研究。动模型试验通过改变其周围流场，完成空气动力试验；可解决高速列车交会、穿越隧道、连续地面效应等模型实验难题，与风洞试验互为补充。 3.横风-动模型实验装置 作为国际首创的“横风-动模型实验装置”，突破了国内外现有风洞实验和动模型实验的技术瓶颈，实现“近地风场-运动物体-地面设施”相对运动为一体的瞬态测量，成为近地空气动力学研究领域不可替代的实验装置。可用于研究高速列车、地效飞行器、飞机起降、舰载机着舰、巡航导弹超低空飞行等近地运动物体的动态失稳机理、周围流动控制机制。 4.风/沙/雨/雪环境专用试验平台 风/沙/雨/雪环境专用试验平台有三个试验段：低速试验段、高速试验段、强风考核试验段。高、低速试验段串联布置，强风考核试验段与高速试验段可互换。该风洞具有两种运行模式：回流运行模式，适用于较低风速和常规实验标定；直流下吹模式，适用于特种试验（降雨和风沙模拟）和强风考核试验。该平台可用于风环境下列车及部件气动性能实验，风速、风向传感器检定实验，风、沙、雨等恶劣环境模拟实验。 5.车体交变气动载荷试验装置 该装置主要用于分析列车高速穿越隧道时，所产生的交变气动载荷导致车体气动疲劳、乘员舒适度问题。主要参数：压力变化范围：±20kPa；压力变化周期：3-60s。主要功能:（1）通过多源阵列控制车体抽吸动作，可模拟±20KPa范围内周期和非周期的压力瞬变过程，对车体施加交变气动载荷，评价车体在交变气动载荷下的疲劳寿命；（2）采用波形追踪逼近控制技术，真实再现车内外压力演化过程，实现车体承受气动载荷谱的准确模拟，研究车内压力变化率对人耳舒适度的影响。

本项目发展了柔性防护系统性能设计与提升技术，建立了“力平衡+”设计方法，开发了首套自主知识产权的商业化设计软件，发展了多元化的防护产品技术，与欧洲现有技术相比，最大防护性能提升4.5倍。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 柔性防护结构在坡面地质灾害作用下将经历大滑移、大变形等运动特征，在力学上属于强冲击作用下高度非线性动力问题，理论求解难度大。团队系统研究了坡面地质动力灾害柔性防护结构理论、技术及应用，取得了下列创新性成果:构建了防护网系统的多柔体非线性动力学模型，发展了柔性防护系统非连续动力学计算理论，可实现多元化柔性防护系统产品的性能精确预测与解析:研究了柔性防护系统关键结构部件的环境腐蚀损伤力学行为及系统性能劣化评价方法，揭示了网片累积损伤演化规律，为柔性防护系统动力损伤后的剩余承载力评价 系统运维阶段的生命评估、可靠性评价提供基础;构建了多场、多尺度、多介质耦合动力学模型，实现了对泥石流、水石流、碎屑流柔性拦截动力学过程模拟;提出了综合“空间+时间”的4D柔性防护理论。 发展了柔性防护系统性能设计与提升技术，建立了“力平衡+”设计方法，开发了首套自主知识产权的商业化设计软件，发展了多元化的防护产品技术，与欧洲现有技术相比，最大防护性能提升4.5倍。 研发了成套柔性防护结构足尺冲击试验装备，在试验能力、试验尺度、试验精度等三个方面实现全面超越;建立了标准化试验测试技术与方法，包括部件及系统试验与性能评价方法;提出了差异化设防目标和系统设计分级准则，相关成果入编两部行业标准，建立起覆盖产品、检验试验及工程建设全链条的柔性防护技术国家标准体系，相比欧洲目前的产品技术标准领先1代;开展了多项标尺性试验，累计试验次数超过300次，是欧洲该领域标志性试验的3倍，积累了大量的原始试验数据，与欧洲70年的技术发展相比，支撑了中国在该领域十年内实现理论、技术与产品研发的弯道超车。

本科及以上学历，所学专业或研究方向为陶瓷材料、内燃机、动力学 1.本科及以上学历，所学专业或研究方向为陶瓷材料、内燃机、动力学；2.熟悉流体分析、发动机及活塞相关知识；3.能带领团队开展活塞CFD两相流模拟研究。

主要技术特点： 1、新一代动力学导轨实验产品，具有低耗能、无噪音、无异味等优点； 2、通过实验，学生可以接触到磁悬浮的物理思想和技术，拓宽知识面。

成果简介钢水电脉冲处理器以现代 IGBT 大功率开关器件组成的零电压开通， 零电流关断高频逆变为核心电路， 经变压可控同步整流输出高频脉冲电流， 送至插入钢水中的特殊电极， 产生强大的电磁场， 致使钢水在凝固过程中， 结晶组织由原来的柱状晶转变为细小的等轴晶， 同时改善边裂、 中缩， 提高了钢铁产品的质量，是更新替代造价昂贵、 笨重耗能的电磁搅拌工艺较为理想的钢水处理设备。成熟程度和所需建设条件 本项目先后成功应用于马钢、 南钢、 邢钢和宝钢梅山炼钢厂方、 圆、 板坯连铸机， 结果表明铸坯质量得到提升， 经济和社会效益明显。技术指标脉冲电流可有效提高等轴晶率， 减小二次枝晶间距， 显著改善凝固组织， 提高铸坯质量。市场分析和应用前景本项目成功地将脉冲电场应用于连铸坯的生产过程， 以低成本实现了铸坯质量的优化， 在工程应用方面达到了先进水平。 该项目研究成果具有自主知识产权，可形成脉冲电流改善铸坯凝固组织的国产化技术， 具有较好的推广价值和应用前景， 可为国内同行业使用和借鉴。社会经济效益分析技术应用后， 可以低成本实现改善凝固组织， 减少了废品率， 降低了产品能耗， 符合节能减排的低碳经济要求。知识产权及成果获奖情况已申请国家发明专利。合作方式合作开发、 受托开发联系方式冶金学院 朱正海（13855533713）、 王建军（13805553970）电邮: zhu_zhenghai@163.com 传真： 0555-2311571

钢水电脉冲处理器以现代 IGBT 大功率开关器件组成的零电压开通，零电流关断高频逆变为核心电路，经变压可控同步整流输出高频脉冲电流，送至插入钢水中的特殊电极，产生强大的电磁场，致使钢水在凝固过程中，结晶组织由原来的柱状晶转变为细小的等轴晶，同时改善边裂、中缩，提高了钢铁产品的质量，是更新替代造价昂贵、笨重耗能的电磁搅拌工艺较为理想的钢水处理设备。

该系统是一种热处理炉壁缺陷虚拟检测系统，通过监视器即可清楚观察二十多米高的炉内情况并可判断是否存在缺陷、损坏或需要维修。本系统主要由升降机构、图像采集单元、中央控制单元三部分组成。升降机构由上下支架、曳引机构、钢缆组成。钢缆绕过上下支架的滑轮和曳引结构组成一个封闭的环索，以带动图像采集单元升降。两滑轮上安装有限位开关，确保图像采集单元上下活动在规定的范围内；与所述钢缆连接的图像采集单元由悬挂平板、防抖支架、云台、摄像机、信号传输装置和照明灯组成，摄像机和信号传输装置安装在所述云台上，云台安装在悬挂平板上；中央控制单元可根据升降机构和图像采集单元的反馈信号进行控制、处理并驱动升降机构和图像扫描单元

成果描述：对高镁磷矿进行复合选别，并将其中的镁进行回收制得镁的工业产品(如氢氧化镁)，磷利用率达到95%。同时对其中的钙也进行回收，得到硫酸钙晶须或轻质超细碳酸钙材料，以及其它钙产品。全部实现综合利用，提高经济效益。市场前景分析：目前我国磷矿中高钙镁磷矿占多数，还有大量高硅磷矿，本项目附合国家产业政策，不仅消除了堆积污染，还创造了较大的经济效益，具有较好的市场前景。与同类成果相比的优势分析：（1）回收的磷肥约为30%P2O5，磷收率大于95%。 （2）氢氧化镁产品中Mg(OH)2>90%，镁收率大于80%。 （3）硫酸钙产品中白度>90，镁收率大于90%。