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模拟天然心肌组织结构的三维仿生支架的设计、构建及其应用
无论是发达国家还是发展中国家，心脏疾病依然是目前死亡率最高的疾病之一。由于心肌组织的再生能力有限，所以损伤的心肌组织很难进行自我修复和功能性重建，往往会形成无收缩和电传导能力的疤痕组织，对心脏造成更大的负担及进一步的损伤。目前在临床上治疗心脏疾病最有效的方法就是心脏器官移植，但是心脏移植的供体数目十分有限，而且器官排斥的可能性很高，并且受到宗教和伦理的影响，因此心脏移植手术仍然被视为一种高风险非常规的治疗手段。近年来，组织工程与再生医学的发展为心脏疾病的治疗提供了一个新的思路和途径。利用组织工程技术，制备工程化的心脏补片用于心肌损伤修复，或者研发微型心肌组织用来测试心脏疾病药物的疗效，甚至在体外重建一个功能和结构完备的工程化心脏器官来治疗心脏疾病，成为心脏组织工程科学研究的重要目标和前沿领域。然而，如何制备出模拟天然心肌组织三维交错排列及力学各向异性结构的组织工程支架材料仍然是研究的热点和难点。
西安交通大学
2021-04-11
基于现场总线与工业以太网的新型 DCS 控制系统的 设计
本项目以通信和控制为核心功能，以实时性和可靠性为基本要求，主控系 统由两个冗余配置的控制卡构成，两个控制卡具有完全相同的软硬件配置，工 作于主从模式的双机热备状态中。控制卡要实现与上层工程师站和操作员站的 以太网通信，与底层测控板卡的现场总线 CAN 通信，还要能够解析、运行和存 储工程师站下载的基于功能框图的控制算法。 历经近四十年的发展， DCS（分布式控制系统）在功能和性能上稳步提升， 提高了工业生产的自动化程度，为企业的生产管理提供了重要的参考数据，在 大型复杂工业生产过程中确立了不可替代的地位。而且，DCS 不断与新的控制技术和通信技术相结合，呈现出新的结构模式和更加优异的性能。通过对 DCS 控制站主控系统的研究，依据具体的功能需求，本项目实现了基于 ARM 微控 制器与嵌入式实时操作系统的 DCS 控制站主控系统。
山东大学
2021-04-13
三光子磷光铱(III)配合物的合理设计并用于生物成像研究
发展了一种理论计算与实验测试相结合的三光子荧光染料有效筛选方法，设计、合成了一类具有三光子磷光的新型铱(III) 配合物，并成功将其用于生物荧光成像研究。在研究中，他们发现不改变配合物母体结构，仅通过引入一些特殊的官能团修饰，能有效地将配合物的三光子跃迁几率和量子产率提升近四倍，极大地改善了铱(III)配合物的三光子光物理性质。 利用三光子显微共聚焦/磷光寿命成像技术，铱(III)配合物3PAIr2只需低的染色浓度（50 nM）、短的孵育时间（5分钟）和低的激发功率（980 nm飞秒激光功率为0.5 mW），就可以有效地实现细胞水平的快速线粒体磷光成像。利用大鼠脑部海马体切片生物模型，完成了3PAIr2在组织切片层面的深度测试，发现其以980 nm激光激发的三光子磷光成像可以达到约500 微米的穿透深度，这个距离是以750 nm激光激发的双光子磷光成像深度的两倍。同时在通过双亲性聚合物DSPE-PEG2000包裹后，利用3PAIr2-DSPE-PEG2000进一步尝试小鼠开颅情况下的脑血管生物荧光成像，得到了450 微米的小鼠脑血管成像深度和三维高分辨率脑血管重构图。这是首次使用铱(III)配合物作为三光子磷光染料实现了对完整颅骨下脑血管的高穿透和高分辨观测。不仅为三光子荧光染料的合理设计提供了一条简便、行之有效的途径，还获得了一类具有优异生物成像能力的金属配合物磷光染料。
中山大学
2021-04-13
汽车凸轮轴生产线建设—生产线设计与自动化
北京工业大学
2021-04-14
基于流体管道压力脉动的机—电转换孵化能器的设计研发
北京工业大学
2021-04-14
海工水下不分散混凝土高性能化设计与耐久性研究
该成果通过制备高性能的抗分散剂、高早强胶凝材料和相配套的施工技术，实现海工水下不分散混凝土的低温环境下快硬早强等性能。在海港码头、跨海大桥、海洋平台、护岸防波堤、人工岛礁建设等方面性能优异，可以降低施工难度、节省劳力成本、有利于保障施工质量等。
扬州大学
2021-04-14
高性能龙门加工中心整机设计与制造工艺关键技术及应用
建立了龙门加工中心几何误差整机-部件-零件-结构的精度正向递推分配、精度保持薄弱结构-零件-局部动件-整机的精度逆向修正补偿方法，提升了龙门加工中心大行程工况加工精度要求
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
高性能龙门加工中心是航空航天、高铁船舶、核电等大型精密零件加工的重要装备。高性能龙门加工中心设计研发中遇到了多部机型谱匹配、大行程精度均衡、大惯量爬行抑制等三大技术难题，急需新的设计方法与制造工艺的支撑。在国家科技重大专项等课题资助下，浙江大学谭建荣院士科研团队开展了高性能龙门加工中心整机设计与制造工艺关键技术及应用研究，取得了一系列重要成果：
（1）发明了高性能龙门加工中心整机布局方案骨架型谱。建立了多部机匹配的龙门加工中心布局方案骨架型谱，揭示了龙门加工中心多体系统低序体阵列拓扑约束解耦机理，提升了龙门五面加工中心、数控龙门镗铣床等一体化龙门框架多部机布局型谱自适应匹配性能，一阶固有频率由54Hz提高到63Hz，结构件刚度由50.4N/μm提高到55.6N/μm，打破了国外大型精密动梁五面体龙门加工中心垄断。
（2）发明了基于螺旋变换的多轴联动精度分配方法。建立了龙门加工中心几何误差整机-部件-零件-结构的精度正向递推分配、精度保持薄弱结构-零件-局部动件-整机的精度逆向修正补偿方法，提升了龙门加工中心大行程工况加工精度要求，X/Y/Z轴行程定位精度由0.08/0.06/0.05mm提高到0.03/0.02/0.015mm，整机几何精度达到发达国家同类产品Ⅰ级标准。
（3）发明了龙门加工中心运动部件爬行特征判定方法。建立了基于动梯度粘滑特性的动件爬行特征判定方法，揭示了大惯量动件重载负荷低速摩擦副防爬机理，提升了重载低速大范围的静压导轨低摩擦副高精度控制性能，加工工件表面粗糙度从Ra0.4提升至Ra0.2，转台平面跳动由0.02mm提高到0.01mm，转台热浮升变形由0.2mm提高到0.05mm。
研制了行业首创的龙门加工中心设计制造工具集，在国家重大工程的关键部件精密加工中得到成功应用，并推广应用到国家重点机床企业的高端加工中心设计研发中。项目突破了发达国家对我国龙门加工中心技术封锁，研发的机床产品成功替代进口，对提高我国重大精密装备国产化率与自主创新能力等起到了重要作用。
浙江大学
2022-07-22
基于Dijkstra算法的高精度物联网小区无人智能运输车的设计
项目旨在设计出一款基于Dijkstra算法的高精度物联网小区无人智能运输车。该项目主要可分为两个部分:实车与模型车的同步开发和基于eclipse平台的APP开发。在实车和模型车的开发过程中，通过常规车载传感器实现小车的“智能化”，利用Dijkstra算法解决最短路径选择问题。利用计算机语言完成在eclipse平台上的APP开发，实现APP同时与实车和模型车的互联，实现智能运输小车运输末端的配送。
同济大学
2021-02-24
一种基于应力惩罚和自适应体积的结构拓扑优化设计方法
本发明属于结构优化设计相关技术领域，并公开了一种基于应 力惩罚和自适应体积的结构拓扑优化设计方法，适用于考虑应力约束、 刚度最大化和体积分数最小化的结构优化，所述方法包括以下步骤: 利用基于应力惩罚和参数化水平集方法的优化模型，求解体积约束下 基于应力的柔度最小化结构优化，利用区间搜索方法调整体积约束， 以缩小结构最优体积分数的搜索范围，获得最优结构的体积分数上限 值;利用局部搜索方法进一步调整体积约束，以获得最优结构的体积 分数，并输出最优结构。本发明运用循环的方式进行求解，避免了直 接将结构体积
华中科技大学
2021-04-14
一种自适应气候变化的水库多变量设计洪水推求方法
本发明公开了一种自适应气候变化的水库多变量设计洪水推求方法，本发明建立 GCM 与 VIC 的耦 合模型，以预测未来气候变化情景下的水库径流过程，通过 Copula 函数构建了水库设计洪水峰量最可 能组合法计算模型，并将未来气候变化情景下的水库预测径流资料作为设计洪水峰量最可能组合法计算 模型的输入，计算水库在不同重现期水平下的联合设计值
武汉大学
2021-04-14