缓控释技术和生物酶技术研发人员，理论与实践二者兼而有之

成果的背景及主要用途：导墙或隔水墙这种轻型薄壁结构受到脉动压力的交 变作用，导致结构物疲劳破坏和强烈振动的危险性，是一个现实的问题，应引起 水工结构设计人员的充分重视，也是水利工程研究的一个重要课题。天津大学 1996 年至 2000 年先后开展了中国长江三峡工程开发总公司委托的“三峡水利枢 纽厂坝隔（导）墙泄洪振动的水弹性模型实验研究”（编号：ZT-96（1）-7）和“三 峡工程厂坝隔（左导）墙的优化研究”（CT-98-22-5）的科研项目；2002 年至 2003 开展了中国水电顾问集团中南勘测设计研究院委托的“向家坝水电站消力池底板 和导(隔)墙结构水弹性模型试验研究”项目；2004 开展了“三峡导墙振动的原型 观测研究”。通过这些项目的研究工作，对导墙结构的流激振动和结构优化开展 了系统的实验研究、理论分析和原型观测，提出的创新性成果在工程中得到应用， 取得了显著的社会和经济效益。 技术原理与工艺流程简介：对于导墙结构流激振动响应往往是其结构设计的 控制条件，其结构的安全和结构优化设计与流激振动响应关系密切。但由于泄洪 振动的复杂性，即激振源、脉动荷载时空相关和流固耦联效应的复杂性，通过单 纯的水力模拟和数值计算难以正确确定导墙流激振动的响应。而采用泄洪激振的 水弹性实验模拟可以很好的解决这一问题。水弹性模型是对“结构——水体——地 基——动荷载”四位一体的流固振动系统的模拟，它可以同时满足“动荷载”输人系 统相似和结构系统动力响应相似，即满足水力学条件和结构动力学条件相似。通 过水弹性模拟实验研究导墙结构流激振动的一般规律，建立相应的理论计算模型， 开展原型观测，提出导墙结构安全评价的指标以及安全监测、健康振动的理论分 析方法，并通过原型观测来验证。 技术水平及专利与获奖情况：该项成果达到国际先进水平。 应用前景分析及效益预测：针对三峡工程导墙从水流条件和结构静动力条件 两个方面来进行三峡工程导墙泄洪振动及优化研究，研究成果已在工程建设中得 到应用、实施，节省投资约 4000 万元，效益明显。 开展了向家坝水电站消力池导(隔)墙结构水弹性模型研究，优化了两个导(隔) 墙体型。该研究成果对向家坝导(隔)墙的泄洪振动响应及其整体稳定性提供了科 学的评价依据，为工程建设提供了一个强有力关键的技术支撑，相关成果已被设 计采用。 结合导墙结构原型观测，应用提出导墙流激振动的反分析方法，可为导墙安 全运行监测和健康诊断提供了理论依据和技术平台，这种理论方法和技术手段对 其他泄洪消能建筑物的安全监测和健康诊断、实时预警都有广泛的应用前景。 该成果的理论方法也可推广到溢洪道边墙的流激振动和安全监测。 应用领域：水利水电工程设计和运行管理。 合作方式及条件：技术服务。

随着高炉冶炼强度的提高和优质炼焦煤资源的紧缺加剧，以热性质为重点的焦炭质量优化制备技术得到冶金界越来越重视。从炼焦煤性质、配煤原理、配煤技术、焦炭分子和微晶结构、焦炭热性质控制因素、焦炭炉外处理技术及降低焦炭制备成本等方面持续研究焦炭优化生产理论和技术，提出了焦炭微结构与热性质的定向控制的集成技术。 利用现代分析仪器XRD/XPS/SEM/TEM/ROMAN/AFM等全面系统的研究焦炭的碳微晶结构、气孔结构，以及矿物质的化学组成等，提出了表征焦炭碳微晶的微晶化度、表征气孔性质的气孔粗糙度、表征矿物质对焦炭化学反应催化作用的催化指数等参数，揭示了控制焦炭热性质的本征因素是焦炭微晶化度－气孔结构参数－催化指数。 将冶金焦炭作为多孔脆性材料，运用材料力学及其破碎断裂有关理论，研究了焦炭在加热过程中的形貌变化、高温热膨胀性能、高温弹性模量、高温抗拉抗折强度等，提出了焦炭热性质的新概念。 在全面系统的研究了炼焦煤性质和配伍性、配煤炼焦过程机理及其与焦炭热性质关系的基础上，提出了“碳合金”配煤新概念和初步实现焦炭微晶结构定向控制，建立了基于碳合金配煤理论的焦炭冷热强度预测模型，扩大了炼焦煤源，使大型高炉用焦炭配煤中不粘煤配比最高可达到20％，可产生巨大的经济和社会效益。 针对优质炼焦煤源日益紧缺的状况，提出了进一步提高焦炭热性质的炉外处理技术设想，并在实验室内详细研究了基于化学催化理论的负催化技术、化学气相热解沉积理论的表面处理技术等对提高焦炭热性质的作用，表明合适的炉外处理技术可以大幅度提高焦炭热性质。

项目取得如下创新成果：1、提供钢网格结构整体失效机理及精细化分析方法，为钢网格结构的抗震、稳定设计提供精细化分析方法。国外同类产品水平，在工程中替代了进口材料。2、提供复杂节点失效机理及补强技术，为复杂节点形式的应用提供理论依据和分析方法。3、钢网格结构抗倒塌性能及提升技术，为钢网格结构抗倒塌设计提供理论基础。项目技术成功应用于北京奥运会老山自行车馆、北戴河火车站站台雨棚等多项大型钢网格结构中，提高了工程结构的安全性。该项目授权发明专利３项、实用新型专利５项。发表论文60余篇，其中SCI检索10篇、

本发明公开了一种可组网便携式汽轮机组振动数据采集与故障分析系统，包括ARM主控模块、电源模块、故障诊断模块、对传感器传递的快变及键相信号进行预处理的信号调理模块，所述信号调理模块的输出端连接可对多路同步快变信号进行键相采集的同步快变信号采集模块，同步快变信号采集模块的输出端与ARM主控模块通过总线通讯连接；所述故障诊断模块接收ARM主控模块通过总线传递的数据并诊断，诊断结果通过总线反馈给ARM主控模块；所述电源模块通过总线为信号调理模块、同步快变信号采集模块以及ARM主控模块提供电源。所述总线为PC/104并行总线。本发明优点：结构紧凑小巧、方便携带、能够与其他系统组网以动态分配任务、处理效率高、使用灵活性好。

本成果提出了基于零件批量加工数据分析的加工工艺与流程优化，主要包括零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法、基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测、基于机器学习的零件加工工艺优化与决策、基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证这四方面。以下是各方面具体对应内容： 1）零件加工过程的工艺数据挖掘与机器学习算法：在数据挖掘与机器学习算法方面，搭建了轴类零件全流程加工工况数据实时采集硬件平台，实现对加工力、加工振动、主轴电流等工况数据的实时在线获取。 2）基于数据和机理模型相结合的零件加工精度预测：在航空薄壁件加工精度预测方面，对复杂曲面加工过程混合建模与全流程加工精度预测等理论开展了深入研究工作；建立了零件单工序/多工序加工精度预测混合驱动模型，实现了加工精度的高效高精预测。 3）基于机器学习的零件加工工艺优化与决策：在轴类零件全流程加工工艺优化与决策方面，围绕隐马尔可夫决策过程、遗传算法等理论开展了理论研究工作，结合轴类零件加工过程开展了优化工作；提出了加工参数自适应调控联合决策方法。 4）基于数据驱动的零件批量加工工艺优化方法验证：构建加工数据库1套，包含机床设备、加工刀具、加工参数、检测数据等四种类型数据。开发全流程加工智能推理软件1套（部署于中航发南方公司柔轴车间），实现航轴全流程质量数据感知与工艺优化，其中全流程误差建模与分析模块实现了端到端的零件加工质量智能推理，可以用于工艺设计与现场预先感知，加工过程工艺数据挖掘模块实现基于批量数据的多工序误差流分析，实现后续工序加工误差推理，加工过程工艺优化与智能决策模块实现了零件多工序加工质量数据推理与给定期望指标下的加工参数优化。 图1 本成果对应功能结构示意图 【技术优势】 围绕航空领域制造的加工质量问题，开展基于制造过程数据的工艺全流程智能决策技术与系统的研发，初步实现工艺与制造过程的智能控制。在数据挖掘与机器学习算法、航空薄壁件加工精度预测、轴类零件全流程加工工艺优化与决策、零件全流程加工质量智能推理与优化、智能加工产线智能决策技术应用与推广等多个方面实现了突破，具有显著的理论价值与应用价值。 规范制定方面，研究了薄壁件加工误差产生的深层机理，构建了批量零件加工过程中误差传递的理论模型，探究了机床、夹具、刀具、加工参数全方位、多层次的因素对于零件加工误差产生的影响规律，提出了零件加工工艺与流程优化策略，形成制定面向航空发动机大长径比轴类零件的决策规范，规定轴类零件全流程加工过程中机床、刀具、装夹、加工参数四个方面的具体要求。通过中国航发南方工业有限公司企业标准体系管理系统制定、修改、审批，形成《航空发动机轴类零件加工工艺优化与决策技术规范Q/2B 1586—2022》。 软件开发方面，将上述理论成果进行高度集成，开发了零件全流程加工智能推理优化软件（MIO软件）。软件集成了四大功能模块，包括加工工艺数据库、全流程误差建模与分析、加工过程工艺数据挖掘、加工工艺优化与智能决策。相关知识与优化规则形成权。全流程加工智能推理优化软件以及知识库软件通过第三方测评，测评机构具备MA与CNAS认证资质，最终形成《零件全流程加工智能推理优化软件第三方测试报告》、《智能加工产线工艺全流程智能决策工艺知识库软件第三方测试报告》。 应用验证方面，结合航空发动机制造具体需求，将相关成果应用到某型号航空发动机轴类零件（动力涡轮传动轴）加工生产中。将零件全流程加工智能推理优化软件部署在航轴加工车间，在验证产品的加工设备上部署了数据采集装置，实时采集加工过程数据，集成企业工艺资源数据库和产品数字化检测系统，获取机床、夹具、刀具、产品质量等信息，构建了加工工艺数据库，开展了航轴加工工艺分析、现场加工质量预先感知、加工工艺与流程优化、现场实际加工验证等工作。通过南方公司现场应用验证，零件次品率平均降低54.53%。（2019年至2020年优化前，次品率为8.38%；2021年6月至2022年5月优化后，次品率为3.81%）。相关应用验证通过了中国航发南方公司的效果认定，并形成用户报告。 【技术指标】 1）采用机理模型/有限元仿真技术获取切削力/热/柔度/加工误差数据集，构建代理模型实现了切削过程的毫秒级预测，切削过程关键物理量的预测时间优于10毫秒。 2）建立了机理模型与小样本工况数据混合驱动的预测模型不确定分析与量化模型，提出了贝叶斯框架下的不确定校准方法，实现了加工误差快速（毫秒级）精准（偏差小于5微米）预测。 3）提出了航轴加工质量状态估计方法，建立了现场多源数据信息串联模型，基于隐马尔科夫的决策模型，实现工序间感知平均误差控制在9.21%内。 4）建立了加工次品率与加工参数约束集间双向映射互通模型，首次提出了基于隐马尔科夫模型与遗传算法的联合决策方法框架，联合决策优化框架保证次品率降低优于50%。

本实用新型涉及一种可扩展到较高泥沙浓度测量与试验分析的装置，包括水槽试验系统、B 超成像 测量分析系统、超声反射衰减系统；所述水槽试验系统包括沙粒、水流和水槽，所述沙粒和水流放置在 水槽内；所述超成像测量分析系统包括 B 超探头、信号线、B 超仪和计算机，B 超探头通过信号线与 B 超仪相连接，B 超仪通过连接线与计算机连接；所述超声反射衰减系统包括反射装置和用于固定 B 超探 头在反射装置正上方的固定装置，所述固定装置设置在反射装置上。本实用新型装置具有较广泛的适用 性，解决了水中泥沙浓度过高而导致含沙量无法通过 B 超成像测量问题。 

产品详细介绍产品简介：　　 MiniQMR清醒小动物体成分分析与成像系统适用于测量活体小鼠及其他小动物体内全组分的台式核磁共振成像分析仪，可快速、无损准确的测量动物脂肪、水分、瘦肉含量，并提供成像功能，进行脂肪分布研究。　　MiniQMR清醒小动物体成分分析与成像系统（动物脂肪/代谢测量仪），是基于核磁共振（NMR)原理的分析技术。不同组织中H质子含量以及H质子的弛豫时间均有一定的差异，可通过核磁共振信号强度与弛豫时间差异，用特定的信号处理与算法将脂肪、水分、瘦肉含量快速的区分开来。该方法可在小动物清醒状态下完成测试，测试过程对动物没有伤害，可对同一动物模型进行长期持续研究，排除个体差异影响。该仪器可用于从事糖尿病、肥胖症、代谢研究和营养学的科研机构、相应的大学和制药公司。技术指标：1、磁体类型：永磁体；2、磁场强度：0.5±0.08T，仪器主频率：21.3MHz；3、探头线圈直径：40mm；应用领域：1、肥胖研究2、糖尿病3、营养学研究4、药理学5、骨质疏松症6、心脏病学等研究仪器优势与功能：1、脂肪含量测定2、瘦肉含量测定3、自由水含量测定4、脂肪分布成像5、几分钟内检测全身的肌肉、脂肪和水分含量6、适合不同体位的测试，放样对测试无影响7、永磁体，无维护费用，使用成本低8、适用于裸鼠、小鼠和大鼠9、测试过程无损伤，对动物无风险10、动物可在清醒状态下测试，无需麻醉，测试过程简单应用案例一：快速测定老鼠脂肪，瘦肉含量应用案例二：脂肪分布-核磁共振成像测试应用软件注：仪器外观如有变动，以产品技术资料为准。