轴系部件拆装与分析实验是针对轴系结构开设的实验。实验分组进行，每组2人，课内4学时。为使学生了解并掌握更多不同类型的轴系结构形式，实验中为学生提供12种不同结构形式的方案，配有相关零部件实验箱。学生自行选择方案，按所选方案自行组装，然后画出轴系部件结构草图并进行测绘。每个环节指导教师逐一进行检查，实验课结束前指导教师在草图上签字。课后按要求做实验报告，并画正规轴系部件结构图一张。该实验为学生完成轴系部件设计大作业和课程设计奠定了良好基础。该实验装置2009年获黑龙江省教学成果二等奖。

干燥单元实验装置 1.装置原理： 当湿物料与干燥介质接触时，物料表面的水分开始气化，并向周围介质传递。根据介质传递特点，干燥过程可分为两个阶段。 第一阶段为恒速干燥阶段。干燥过程开始时，由于整个物料湿含量较大，其物料内部水分能迅速到达物料表面。此时干燥速率由物料表面水分的气化速率所控制，故此阶段称为表面气化控制阶段。这个阶段中，干燥介质传给物料的热量全部用于水分的气化，物料表面温度维持恒定（等于热空气湿球温度），物料表面的水蒸汽分压也维持恒定，干燥速率恒定不变，故称为恒速干燥阶段。 第二阶段为降速干燥阶段。当物料干燥其水分达到临界湿含量后，便进入降速干燥阶段。此时物料中所含水分较少，水分自物料内部向表面传递的速率低于物料表面水分的气化速率，干燥速率由水分在物料内部的传递速率所控制。称为内部迁移控制阶段。随着物料湿含量逐渐减少，物料内部水分的迁移速率逐降低，干燥速率不断下降，故称为降速干燥阶段。 恒速段干燥速率和临界含水量的影响因素主要有：固体物料的种类和性质、固体物料层的厚度或颗粒大小、空气的温度、湿度和流速以及空气与固体物料间的相对运动方式等。 恒速段干燥速率和临界含水量是干燥过程研究和干燥器设计的重要数据。本实验在恒定干燥条件下对帆布物料进行干燥，测绘干燥曲线和干燥速率曲线，目的是掌握恒速段干燥速率和临界含水量的测定方法及其影响因素。

1 基本概念 陀螺仪（ gyroscope）的原理就是，一个旋转物体的旋转轴所指的方向在不受外力影响时，是 不会改变的。人们根据这个道理，用它来保持方向，制造出来的东西就叫陀螺仪。我们骑自行车 其实也是利用了这个原理。轮子转得越快越不容易倒，因为车轴有一股保持水平的力量。陀螺仪 在工作时要给它一个力，使它快速旋转起来，一般能达到每分钟几十万转，可以工作很长时间。 然后用多种方法读取轴所指示的方向，并自动将数据信号传给控制系统。在现实生活中，陀螺仪 发生的进动是在重力力矩的作用下发生的。 陀螺仪多用于导航、定位等系统，常用实例如手机GPS定位导航、卫星三轴陀螺仪定位。陀 螺仪基本上就是运用物体高速旋转时，角动量很大，旋转轴会一直稳定指向一个方向的性质，所 制造出来的定向仪器。不过它必需转得够快，或者惯量够大（也可以说是角动量要够大）。不然， 只要一个很小的力矩，就会严重影响到它的稳定性。 2 陀螺发展历史 1850年法国的物理学家莱昂傅科（ J.Foucault）为了研究地球自转，首先发现高速转动中的转 子（ rotor），由于惯性作用它的旋转轴永远指向一固定方向，他用希腊字 gyro（旋转）和skopein （看）两字合为gyro scopei 一字来命名这种仪表。 18世纪欧拉建立的动力学方程和欧拉运动学方程，为陀螺运动的理论奠定了基础。但是制造 出一个实用的陀螺却经历了长时间的探索。19世纪中期，随着钢制外壳船舶的出现，原来所用的 磁罗盘不再适用，因而用陀螺导航的要求日益迫切。在第一次世界大战中，美国海军制成了陀螺 导航仪，并很快被其他国家所采用。随着航海和航空事业的发展，陀螺仪已成为不可缺少的精密 导航仪器。20世纪初出现了飞机的陀螺稳定器和自动驾驶仪。但直到1940年后，陀螺罗盘才完全 代替了磁罗盘，1950年出现了惯性导航系统。 不论制造得多么精密的陀螺，要完全消除轴承的摩擦力并使质心和支点重合是不可能的，因 而就会产生外加干扰力矩的作用，引起陀螺转子自转轴的缓慢进动，称为陀螺漂移。这时的进动 角速度称为漂移角速度。陀螺漂移角速度的大小是衡量陀螺精度高低的标志。为最大限度地减少 漂移，近代陀螺的研究课题主要是如何实现无干扰力矩的支承。主要途径是用电场力来代替支架， 实现无支承悬浮。如果转子是个标准的球形，则电场力通过其中心，从而实现无摩擦的悬浮。另刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 2 页 一个途径是用磁场力来实现转子的悬浮，但要求转子必须是用超导体制造的，才能使磁力线垂直 于球形转子的表面且不穿透它的表面。这就是近代电陀螺和磁陀螺的基本设想。 3 刚体陀螺仪结构 从力学的观点近似的分析陀螺的运动时，可以把它看成是一个刚体，刚体上有一个万向支点， 而陀螺可以绕着这个支点作三个自由度的转动，所以陀螺的运动是属于刚体绕一个定点的转动运 动。更确切地说，一个绕对称轴高速旋转的飞轮转子叫陀螺。将陀螺安装在框架装置上，使陀螺 的自转轴有角转动的自由度，这种装置的总体叫做陀螺仪。 图1 陀螺仪结构 陀螺仪的基本部件有： 1) 陀螺转子(常采用同步电机、磁滞电机、三相交流电机等拖动方法来使陀螺转子绕自转轴 高速旋转，并见其转速近似为常值)； 2) 内、外框架(或称内、外环，它是使陀螺自转轴获得所需角转动自由度的结构)； 3) 附件(是指力矩马达、信号传感器、控制器等)。 4 陀螺仪工作原理 陀螺仪，是一个圆形的中轴的结合体。而事实上，静止与运动的陀螺仪本身并无区别，如果 静止的陀螺仪本身绝对平衡的话，抛除外在因素陀螺仪是可以不依靠旋转便能立定的。而如果陀 螺仪本身尺寸不平衡的话，在静止下就会造成陀螺仪模型倾斜跌倒，因此不均衡的陀螺仪必然依 靠旋转来维持平衡。刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 3 页 陀螺仪本身与引力有关，因为引力的影响，不均衡的陀螺仪，重的一端将向下运行，而轻的 一端向上。在引力场中，重物下降的速度是需要时间的，物体坠落的速度远远慢于陀螺仪本身旋 转的速度时，将导致陀螺仪偏重点，在旋转中不断的改变陀螺仪自身的平衡，并形成一个向上旋 转的速度方向。当然，如果陀螺仪偏重点太大，陀螺仪自身的左右互作用力也将失效！。 而在旋转中，陀螺仪如果遇到外力导致，陀螺仪转轮某点受力。陀螺仪会立刻倾斜，而陀螺 仪受力点的势能如果低于陀螺仪旋转时速，这时受力点，会因为陀螺仪倾斜，在旋转的推动下， 陀螺仪受力点将从斜下角，滑向斜上角。而在向斜上角运行时，陀螺仪受力点的势能还在向下运 行。这就导致陀螺仪到达斜上角时，受力点的剩余势能将会将在位于斜上角时，势能向下推动。 而与受力点相反的直径另一端，同样具备了相应的势能，这个势能与受力点运动方向相反， 受力点向下，而它向上，且管这个点叫“联动受力点”。当联动受力点旋转180度，从斜上角到达 斜下角，这时联动受力点，将陀螺仪向上拉动。在受力点与联动受力互作用力下，陀螺仪回归平 衡。 5 实验原理 陀螺仪被用在飞机飞行仪表的心脏地位，是由于它的两个基本特性：一为定轴性（ inertia or rigidity），另一是进动性（ precession），这两种特性都是建立在角动量守恒的原则下。 5.1 定轴性 当三自由度陀螺转子高速旋转后，若不受外力矩的作用，不管基座如何转动，支撑在万向支 架上的 陀螺仪自转轴指向惯性空间的方位不变，这种特性叫“定轴性”。如果我们以地球为基准， 则可以认为三自由度陀螺相对于地球运动，这种运动称为陀螺的假视运动或视在运动。视在运动 是陀螺稳定性的表现。 其惯性随以下的物理量而改变： 1）转子质量愈大，转动惯量I愈大； 2）转子旋转半径愈大，转动惯量I愈大； 3）转子旋转速度愈高，转动惯量I愈大； 5.2 进动性刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 4 页 在运转中的陀螺仪，如果外界施一作用或力矩在转子旋转轴上，则旋转轴并不沿施力方向运 动，而是顺着转子旋转向前90度垂直施力方向运动，此现象即是进动性。 进动性的大小也有三个影响的因素： 1）外界作用力愈大，其进动性也愈大； 2）转子的质量惯性矩（moment of inertia）愈大，进动性愈小； 3）转子的角速度愈大，进动性愈小； 而进动方向可根据进动性原理取决于施力方向及转子旋转方向。 6 实验系统性能 1）刚体陀螺仪  尺寸：200*200*200mm  重量: 1.6Kg 2）转子电机：直流无刷电机（双电机结构）； 3）电机转速：0~6000r/min（可调）； 4）电源  电压：DC +12V  电流：3A 7 实验系统特点 1）采用三自由度刚体陀螺结构，可进行完善的陀螺实验及演示；刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 5 页 2）转子电机采用高速无刷电机，转速平稳，寿命长； 3）转子采用双电机结构，保障了转子的对称性，并加大了转子驱动力矩，启动速度快； 4）配置有专用控制器，可以完成转子转速控制，方便实验； 8 实验操作 将刚体陀螺仪器平放在桌面上，仪器周转保留一定空间。 1）接通电源，打开开关； 2）设置转子转速：大、中、小； 3）启动陀螺，观察陀螺转子转速是否已经稳定； 4）定轴性实验 当三自由度陀螺转子高速旋转后，若不受外力矩的作用，不管基座如何转动，支撑在万向支 架上的陀螺仪自转轴指向惯性空间的方位不变，这种特性叫“定轴性”。 当陀螺转子高速旋转稳定后，手持基座分别绕刚体陀螺三个轴转动，观测刚体陀螺仪转子轴 的指向的变化。 分别改变转子转速大中小，观测陀螺转子轴的变化。 5）进动性实验 进动性是三自由度陀螺仪的一个基本特性。陀螺仪绕着与外力矩矢量相垂直的方向的转动， 叫做进动，其转动角速度叫做进动角速度。 进动角速度的方向取决于转子动量矩H和外力矩M的方向。外加力矩沿陀螺自转方向转动 90°即为进动角速度( )矢量方向。或者用右手定则记忆：从动量矩H沿最短路径握向外力矩M的 右手旋进方向，即为进动角速度方向。 通过控制器可改变转子飞轮正反转、转速，从而控制动量矩H的方向和大小，通过内框两侧 不同一侧加挂已知重量砝码，改变外力矩M的大小和方向，动量矩H为转子转动惯量和转速的乘 积，方向符合右手定则 进动角速度计算公式：ω=M/H sinθ 当θ=90°时，sinθ=1，所以 ω=M/H =M/Iωr 6）关闭电源，断开开关；刚体陀螺实验系统 GT300-3DT-ED 上海紫航电子科技有限公司 Tel：54170805 Fax：54170905 共 7 页 / 第 6 页 7）撤收仪器设备。 9 适用课程 惯性传感器原理、惯性导航原理、导航制导与控制、飞行控制原理、无人机实训实验、基础 力学、刚体力学、陀螺力学、理论力学、新型传感器原理及应用等。 10 注意事项 1）陀螺飞轮高速旋转时，不可用手触摸或试图阻止其转转； 2）实验系统工作时，尤其是陀螺转子处于高速旋状态下，必须有人在场； 3）刚体陀螺仪属于精密机械结构，操作中应当轻拿轻放，以免损坏设备。

成果描述：本发明申请要解决的问题是，对环境噪声较大的场合，根据对象的结构进行实时识别。本专利建立一种实时的智能物体检测算法，根据动态区域连通性提取物体的结构特征，通过矩函数映射得到特征进行识别。市场前景分析：本发明最主要的任务是弱化了形态的特征，强调结构，从而加强的了抗噪能力，并通过概率模型，给出了精确的数据概率分析。已在实际的应用（自然生态保护区的熊猫识别）当中取得显著效果。与同类成果相比的优势分析：本发明主要面向复杂环境中颜色特征明显的对象，从对象的颜色特征出发得到结构，对结构进行判断从而进行识别。

天津大学医学工程与转化医学研究院与中国电子信息产业集团中电云脑（天津）科技有限公司合作，充分发挥国家健康医疗大数据试点工程天津“云脑”中心自身的大数据平台及计算技术优势，连日来针对疫情发现、分析和预警技术，以及远程诊疗方案取得多项重要成果。据悉，作为健康医疗大数据国家研究院、智能医学工程教育部工程研究中心的依托建设单位，天津大学与中国电子信息产业集团于2017年联手组建国家健康医疗大数据试点工程天津“云脑”中心，中心现已搭建起医疗大数据服务云脑平台，开展医疗数据的远程收集、处理工作，并研发了面向医疗大数据的优化处理和利用技术。在疫情预测预警方面，基于国家相关部门发布的经济行为、人口分布及迁徙等统计数据，集合当前的疫情病例数据，应用人工智能和科学计算技术，“云脑”重点实现了：城市人口流动输入性疫情预警：以日为周期监测城市流入人口的数量、来源分布以及来源城市疫情状况，对各市的输入性疫情进行预测和预警；城市疫情预警：融合经济数据、疫情状况、人口流动分布以及病毒感染特点对未来一周的疫情进行预警；疫情状况与经济行为指数相关度追踪：基于政府部门发布的经济相关数据，分析经济行为与疫情的相关程度，为政府相关部门开展疫情防控工作提供科学参考数据。天津“云脑”在面向新冠肺炎的远程诊疗方面已准备就绪，即将进入临床测试阶段。“云上诊室”基于物联网、远程通信、大数据等技术手段，实时将来自医疗科室、影像科的新冠肺炎患者的诊疗数据经由高速网络同步传输到会诊中心，并可向医疗系统共享疫情医疗数据，集合呼吸科、感染科、内科、重症医学科、反射科等专家进行网络会诊，进而实现专家与病患、专家与医务人员之间异地“面对面”的互动，减少院内聚集性感染，缓解疫情下紧张的医疗资源，为疑似病患提供就诊空间，为确诊患者争取救治时间。“云上诊室”相关成果将用于：远程影像诊断：构建实用高效、稳定可靠的远程医疗影像服务平台，存储区域内的影像资料索引信息，并能够直接调用新冠肺炎的患者信息与CT等影像诊断报告；远程重症监护：实时在线监护新冠肺炎病患信息、影像、视频资料，并通过线上会诊室，对病患出具诊断治疗指导意见；新冠肺炎智能辅助诊断：实时采集病患的生理数据，构建针对新冠肺炎的数据病例库，利用机器学习等技术，辅助临床诊断；提供第三方对接标准接口：为多媒体设备、应用、网络平台等提供第三方的对接标准接口，实现可扩展、模块化。

2020年2月19日，中山大学团队与广东疾病预防控制中心联手在国际顶级医学期刊新英格兰医学杂志NEJM 在线发表题为"SARS-CoV-2 Viral Load in Upper Respiratory Specimens of Infected Patients"的研究。 该研究分析了从17例有症状患者获得的鼻拭子和咽拭子中的病毒载量与任何症状发作日的关系。症状发作后不久就检测到较高的病毒载量（与Ct值成反比），鼻子中的病毒载量高于喉咙。研究分析表明，感染SARS-CoV-2的患者的病毒核酸改变模式与流感的患者相似，并且看起来与感染SARS-CoV的患者不同。在无症状患者中能检测到病毒载量，与有症状患者相似，表明无症状或症状轻微患者的传播潜力。 这些发现与有关传播可能在感染过程中早期发生的报道相一致，这表明病例的发现和隔离可能需要与控制SARS-CoV所需要的策略不同的策略。对口咽中症状很少或没有症状且可检测病毒RNA水平适中的患者至少持续5天的鉴定表明，需要更好的数据来确定传播动态并为我们的筛查实践提供信息。 2020年2月19日，中山大学团队与广东疾病预防控制中心联手在国际顶级医学期刊新英格兰医学杂志NEJM 在线发表题为"SARS-CoV-2 Viral Load in Upper Respiratory Specimens of Infected Patients"的研究。 该研究分析了从17例有症状患者获得的鼻拭子和咽拭子中的病毒载量与任何症状发作日的关系。症状发作后不久就检测到较高的病毒载量（与Ct值成反比），鼻子中的病毒载量高于喉咙。研究分析表明，感染SARS-CoV-2的患者的病毒核酸改变模式与流感的患者相似，并且看起来与感染SARS-CoV的患者不同。在无症状患者中能检测到病毒载量，与有症状患者相似，表明无症状或症状轻微患者的传播潜力。 

随着我国石油勘探和开发程度的提高，低渗透油田储量所占的比例越来越大。在当前石油 后备储量紧张的形势下，更好地开发低渗透油田储量，对我国石油工业的持续稳定发展具有十 分重要的现实意义。 为了提高低渗透油气藏的油井产量，可以向油井中注入含有支撑剂的高压水基压裂液凝 胶，在高压下，含油岩层会被压裂产生缝隙，压裂液凝胶裹挟着支撑剂进入裂缝中将其支撑开 来，之后关闭油井，使压裂液凝胶在破胶剂作用下裂解，随后将裂解后的压裂液从井中返排出 来，由于支撑剂的存在，使油层中形成具有很好导流能力的裂缝，从而有利于油井产量提高。 目前常用的水基压裂液凝胶是以瓜尔胶及其衍生物为基础的高分子凝胶。瓜尔胶作为一种 天然的半乳甘露聚糖，其主链由甘露糖通过β-1,4-糖苷键连接而成，利用甘露聚糖酶可以催化 主链上β-1,4-糖苷键的水解，从而降低其溶液的黏度。 本项目从土壤中分离获得一株嗜热菌，并从中克隆获得一个高活性的嗜热甘露聚糖酶，该 酶在80℃下的半衰期为46 h。与进口的商品化耐高温生物酶破胶剂Pyrolase®160相比，我们的 甘露聚糖酶具有高温下破胶活性好，而室温条件下破胶活性低(不到80℃环境中的5%)的突出优 点，从而可以有效地防止配制的水基压裂液凝胶在没有达到预定位置之前过早地破胶，降低压 裂效果。 目前，国内石油供应严重依赖进口，自给率不断下降，能源供给存在潜在隐患，严重威胁 国家安全。创新研发中国自主品牌和知识产权的高温型生物破胶酶制剂，促进其在高温油气藏 三次采油领域的广泛应用，提高我国油气田的采收率，将具有重大战略意义和经济价值。

配电低压台区泛在感知解决方案，创新提出“变-线-表”一体化拓扑辨识方法，可实现故障定位和主动推送、户内外停电责任研判、抢修痕迹化管理、分支线路阻抗监测等创新功能，完整实现中低压配电网一张图的解决方案。

研发阶段/n内容简介：本项目采用高速混合机以JM磷酸酯复合超分散剂和AS流变调节剂对纳米CaCO3进行包覆处理，再用高速涡轮式气流分级机对纳米CaCO3功能母料进行再分散和分级，控制其细度，获得高度分散的纳米CaCO3功能母料并填充改性PVC塑料，采用注塑法生产建筑用硬PVC阀门、给水管件。也可用挤出法生产窗框用硬PVC型材等产品。本技术为国内首创，用户反映良好。产品的力学性能如模量、冲击强度和外观光亮度有较大的提高，大大改善了产品的质量和档次。经湖北省产品质量监督检验所检验，纳米碳酸钙改性PVC-

发展出一种能够有效克服上述两个问题的新型隐写术——彩色图像中的纳米隐写术。该团队在此前发展出的全彩等离激元彩色印刷理论与技术（Nat. Commun. 6: 8906, 2015）的基础上，将等离激元彩色印刷品作为信息隐藏的载体，其纳米级别的像素大小带来了接近100,000d.p.i.的超高分辨率（达到光学衍射极限），极大的扩充了可隐藏的信息容量。另一方面，该团队发展出了利用结构微扰（即不对结构显示颜色造成可见影响的微小结构变化）来隐藏信息的新型隐写策略。其实验结果表明，利用此策略隐藏的信息无论在光谱上还是在扫描电镜中都不能被发现，这就对信息实现了几近完美的隐藏，具有极高的安全性。  该团队利用两步微扰的方法提出了具有自我反监察功能的纳米隐写术（如上图所示）。首先，信息发送者利用微扰1将重要信息近完美地隐藏在彩色图形中。在目标接收者收到信息载体后，他们需要先对其加载微扰2使得隐藏信息与背景之间出现微小的光谱偏移，然后才能利用特定的光学滤波片将信息读取出来，而微扰2的加载过程将对作为伪装的彩图带来不可逆的图形变化，这就使得信息伪装载体同时能够作为自我反监察的指示器，即当接收者在收到信息载体时，如果伪装图形发生变化，则说明隐藏的信息已经被人窃取。       以上研究成果将隐写术推进到了纳米尺度,这赋予了物理隐写术更大的应用与发展潜力，具有重要的革新作用。研究中提出的近完美隐藏和自我反监察功能的概念，对于发展新型的信息安全防护方法也具有重要的启发意义。此外，结构微扰能够被“变废为宝”地用于信息隐藏，这为微纳光学领域揭示了一个新的结构调控维度——微扰，为新型光学微纳结构的设计提供一种新的思路。