寒区道路病害防治与保障技术，主要通过野外调研、室内试验、理论分析、野外监测以及数值模拟相结合的研究手段，对寒区热管传热参数及其高等级公路的降温效果、稳定性和防治技术进行了研究，筛选出了影响热管路基传热特性的主要因素。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 寒区道路病害防治与保障技术，主要通过野外调研、室内试验、理论分析、野外监测以及数值模拟相结合的研究手段，对寒区热管传热参数及其高等级公路的降温效果、稳定性和防治技术进行了研究，筛选出了影响热管路基传热特性的主要因素，揭示了环境条件、热管几何结构、埋设方式等因素对热管传热特性的影响规律，确定了路基中热管倾斜角度以及长度比等关键参数的合理取值，通过室内试验和野外监测，筛选出了寒区降温效果和稳定性较好的热管复合路基，给出了在气候变暖条件下，能够有效保证寒区区宽幅高等级公路稳定性的热管复合路基结构，并利用数值模拟的手段，提出了适用于寒区宽幅高等级公路的新型遮阳通风路基结构，可为川藏高速、青藏高速公路、滇西北高速公路等寒区高等级公路的建设提供科学参考。 图1 多年冻土区高等级公路研究路线 我国寒区范围广阔，有着强烈的道路工程建设需求，国家的交通网规划中寒区是新的建设热点区域之一，如图2所示。滇西北位于北纬24°38'~29°15'、东经98°05'~101°16'之间，面积为7.98万平方km，地处青藏高原与云贵高原的过渡地带，位于喜马拉雅山脉东部的横断山脉纵向岭谷区，其中怒江、澜沧江、金沙江最近处仅64km左右，形成独特的“三江并流”奇观。受青藏高原抬升和众多河流切割影响，纵向岭谷相间分布，山高谷深，地形起伏极大，拥有南亚热带、中亚热带、北亚热带、暖温带、温带、寒温带和寒带等多种气候类型，多数地区气候寒冷，地势险峻，土壤瘠薄，生态环境极其脆弱。 图2 中国公路自然区划图 强烈的大温差变化使得道路路基具有明显的温度效应，再辅以西南地区降雨量大的特点，加剧了道路路基的损伤变形和病害的产生。这些病害在川藏公路等低等级道路运营中危害较小，但是像川藏铁路和川藏高速公路这种高标准、严要求的国家重大基础设施工程，极易造成重大的交通安全隐患。因此，在川藏交通通道内，亟需调查道路路基病害现状，分析建立路基水热力耦合计算模型，深入理解道路路基病害形成机理，并提出合理的道路路基病害治理措施，评价复杂工程环境下道路路基长期服役性。 因此，正开展以下工作：以川藏通道内路基为研究对象，通过现场调查和文献调研川藏通道内季节性冻土道路路基现场实际存在工程病害问题现状，研究川藏通道季节性冻土路基在气温、降雨、地下水、交通荷载类型、积雪和地震等特殊条件下的工作状态，分析路基病害问题及发生机理，初步确定产生路基病害的主要因素；采取理论研究、室内试验和数值模拟相结合的研究手段，阐释复杂工程环境（气温、降雨、地下水、交通荷载类型、积雪和地震等）作用下季节冻土区路基水热力相互作用机理，建立路基水热力相互作用计算模型，开展季节冻土区路基温度场、水分场和应力（变形）场的数值模拟，进行室内大型模型试验，评估季节冻土区路基土体冻胀区、水分聚集区和塑性区等变化规律，综合考虑土体应力集中和塑性区特征，明晰季节冻土区道路冻融灾害机理，提出路基病害发生的判别依据，揭示路基冻害形成机制及主控因素，进而提出相应的季节冻土区新型路基结构，评价其服役状态（稳定、劣化、破坏等）。

集成电路设计      南开大学微电子专业以集成电路设计为主要发展目标，现有一批集成电路设计的师资力量，具有现成的教学体系，能够在数模混合集成电路、射频集成电路、SoC系统集成设计等方面提供技术服务。      我们具有10余批次集成电路流片的经验，具有集成电路设计与实践的软硬件条件，建

本技术以在高温井下（＞200℃）作业的测井仪为研究对象，采用绝热-储热-导热三种技术联用的方式，对井下电子进行热管理，保障其正常作业。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 在国防、航空航天、石油勘探等领域，电子器件常面临极端的高温环境（150℃以上），常规热管理方法无法满足其散热需求，亟需开发一套极端环境下的电子器件热管理系统。本技术以在高温井下（＞200℃）作业的测井仪为研究对象，采用绝热-储热-导热三种技术联用的方式，对井下电子进行热管理，保障其正常作业。主要工作和创新如下：1）针对井下电子数量多且分散特点提出了分布式储热均温系统，设计了导热储能一体集成模块并成功实践；2）新型相变材料的研制、封装、可靠性测试及其在极端热环境下的应用；3）极端环境下热管理系统的热学建模及实时温度预测算法开发。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 灾害现场视频等信息的全面获取与回传是应急救援所面临的重大需求，亟需解决在断电断网等极端情况下的感知与传输问题。多视点相机能对灾害现场态势全方面、多角度感知；应急融合通信能对现场多种通信资源融合利用，快速构建灾害现场与后方之间的信息通路；将两者结合，形成面向灾害现场的多视点视频采集、处理与传输方法及装置是解决上述救灾需求的关键核心。为了克服上述重大挑战，项目组研制了应急融合视频通信技术与装备。

该成果曾经获教育部科技进步奖一等奖、 国家自然科学二等奖。 该成果在“水稻胚乳细胞的增殖和充实规律及其机理、根系代谢活性与籽粒充实的关系及其机理、植株衰老-物质运转-籽粒充实的关系及其机理、亚种间杂交稻籽粒充实不良的成因及其生理机制”等研究方面填补了国内外研究的空白， 提出了按叶龄期控制土壤水分的旱育秧壮秧培育技术、实地实时因种施肥技术、控制低限土壤水势全生育期干湿交替灌溉技术和化学调控技术等关键技术，建立了促进水稻籽粒充实的理论与技术体系。

本成果通过系统计算、材料筛选等方式对氢能、生物质能和二氧化碳实现高效转化利用，同时可对污染物（CO、VOCs、COS、CS2等）化学链脱除，具体包括：制氢、储氢研究；生物质能源高效转化利用，包括生物质/污泥/塑料/固体废弃物的热解、气化、碳化等处理，得到高值化合成气、生物油或炭基材料等；CO2的高效转化利用，包括CO2吸附剂的设计制备，CO2的热化学裂解等；基于化学链的能源转化技术，具体包括化学链制氢、化学链甲烷转化、化学链甲醇转化、化学链丙烷脱氢、化学链高炉煤气脱除CO、化学链VOCs转化、化学链脱硫等；先进能源材料制备，可研究性能优异的气凝胶材料，实现能源的高效清洁低碳转化与利用。

研究团队多年来一直从事光机设计与图像检测技术研究以及相关仪器的开 发，已成功系统:1)开发公安技侦系统专用针孔无畸变系统 100°视场、针孔 直径 0.8mm、入瞳位于镜头前 2.5mm、畸变小于 1%高清针孔摄像系统;2)导引 头红外自动标定系统，实现±5°范围内目标源标定误差小于 3”;3)超低温卫 星外挂成像系统，该系统可在-90°环境下正常工作，直接裸露在卫星外面，无 需提供温度调控装置;4)生物菌落识别与自动筛选装置，系统利用自研专用镜 头对生物菌落样本成像，通过图像示教和处理分析技术，对

成果与项目的背景及主要用途： 振动是一种常见的物理现象，如桥梁的振动、机床的振动，钟摆的摆动，飞机机翼的颤动，汽车运行时车体的振动等等。振动可以分为线性振动（包括自由振动、衰减振动、强迫振动）、非线性振动（包括自激振动、超谐共振、亚谐共 振）和随机振动等。 振动的存在会使机床的加工精度降低、精密仪器的灵敏度下降，还会引发噪音、污染环境，车辆振动影响舒适性和车辆寿命，这是不利的一面。利用振动的特征，设计制造机械设备，可以达到为人类服务的目的。例如利用振动可以设计制造振动抛光机、振动研磨机、振动输送机、地震仪、振动打桩机、混凝土振捣器、振动筛、振动磨、振动式压路机等机械设备。 技术原理与工艺流程简介： 设计利用新型振动传感器将测到的实际振动机械量转化为电信号，再通过信号放大输出，达到振动检测利用的目的。 技术水平及专利与获奖情况： 解决了动车组转向架运动稳定性问题、普通客车转向架振动强度大的问题教育部科学技术进步二等奖。工程非线性动力学：基础理论与应用研究 应用前景分析及效益预测： 可以广泛的应用于车辆振动检测应用、用于设计制造具有舒适度高、轮轨力低、低噪声、低振动等特点的“和谐号”动车组。 应用实例： 1、北京型内燃机车 通过机车振动试验分析，模态分析(振型)和故障诊断，解决了机车振动问题,司机舒适度问题。 2、天津三峰 TJ6481A 客车 通过故障诊断，实验模态分析(振型)，减小了振动强度，增加了舒适感，通过优化计算解决了中门的强度问题。 3、静园(末代皇帝旧居)和段祺瑞旧居 通过动力学测试进行了历史风貌建筑的健康诊断及振动的模态分析。 4、渤海钻井平台 通过对渤海钻井平台的强度计算，解决了局部补强问题。 应用领域：机械设计与制造、工程建筑、历史风貌建筑维护等。 

产品详细介绍为苏教版和人教版高中《通用技术》课程实验教材的辅助实践活动手册；可作为初中、小学《通用技术》校本实验教材