成果与项目的背景及主要用途：统计资料表明，80-90%焊接结构断裂事故是由疲劳失效引起的，由于焊接接头的焊趾处的应力集中和残余拉伸应力作用，焊接接头疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。虽然结构按疲劳规范设计，仍然发生一些整体结构的过早疲劳失效，造成巨大的经济损失，甚至是人身伤亡事故。由于焊接接头焊趾是疲劳裂纹引发部位，如果对该部位实施适当的处理，使残余拉伸应力转变为压缩应力和减少应力集中，这将有利于延缓疲劳裂纹的产生，具有巨大的社会效益和经济效益。本项目是在国家自然科学基金的支持下完成的，从超声波冲击、相变应力应用、等离子喷涂等三方面提出了三种改善焊接结构疲劳性能的新技术，研制发明了相应的装置、焊接材料和喷涂技术。这些方法可以方便地应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道等工况、野外施工和高空现场作业的场合，其应用前景是十分乐观。 技术原理与工艺流程简介： 1）超声冲击方法改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理为：通过超声波发生器将电网上的工频交流电转换成超声频的交流电，用以激励声学系统的换能器。换能器将电能转换成同样频率的机械振动，在机架所提供的一定压力作用下，将该超声频的机械振动传递给工件上的焊缝，使以焊趾为中心的一定区域内焊接接头表面产生足够厚度的塑性变形层，从而达到改善接头几何外形，降低应力集中程度、调节其应力场沿厚度方向的分布状况，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 2）相变应力应用改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用开发的相变应力焊接材料使焊缝金属冷却中产生的相变应力，抵消焊接残余拉伸应力并获得压缩应力，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 3）等离子喷涂改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用等离子在焊趾部位喷上结合性能良好的涂层材料来改善接头的应力集中状态，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。技术水平及专利与获奖情况：整体研究达国际先进水平；已获国家发明专利3 项，在申请国家发明专利 5 项；2004 年度天津市自然科学一等奖，2002 年获教育部发明二等奖。 应用前景分析及效益预测：接头焊趾及焊跟部位是焊接结构承受疲劳载荷的薄弱环节，改善焊趾和焊根部位的疲劳性能将提高整个结构的疲劳性能。使用超声波冲击、相变应力及等离子喷涂等这些新技术可以大幅度地改善焊接结构的疲劳寿命，显著降低焊接结构破坏事故的发生几率, 进而节约焊接结构的用钢量和资金，增加焊接结构的安全裕度，防止因焊接结构发生意外疲劳破坏事故给国家和人民财产的经济损失，因此具有广阔的应用前景及产生巨大社会效益和经济效益的可能。 应用领域：可以应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道、水轮机、火箭发动机、汽车制造等诸多领域。 

Al2O3/Cu复合材料是在铜基体中引入了细小弥散分布的增强相Al2O3粒子的一种铜基复合材料。由于化学稳定性和热稳定性好的Al2O3颗粒的存在，使该复合材料在保持铜基体优越的导电、导热性能的同时具有高的室温和高温强度和硬度。在电阻焊电极、集成电路引线框架、微波管结构和导电材料、高速列车架空导线、热核实验反应堆、连铸机结晶器等方面具有广阔的应用前景。所开发出的Al2O3/Cu复合材料新型合成工艺在保证传统工艺内氧化、还原彻底性和烧结致密性的前提下简化了工艺过程降低了生产成本。将Al2O3/Cu复合材料点焊电极在汽车焊装线上进行了装机试验，其使用寿命为传统Cr-Zr-Cu电极的3倍以上。

含压缩、拉伸、扭转、剪切、弯曲各一件。

本发明公开了一种基于双层热电堆结构的风速风向传感器及检测方法，该传感器结构简单，且易于测量，具有高灵敏度。所述基于双层热电堆结构的风速风向传感器，所述风速风向传感器包括硅衬底、位于硅衬底上方的二氧化硅层，以及位于二氧化硅层中的加热电阻、上层热电堆组和下层热电堆组；上层热电堆组和下层热电堆组上下布设；加热电阻分别与第一加热电阻接触块和第二加热电阻接触块连接。

本发明涉及一种系统纠正热电偶热惯性漂移的动态测温方法。 本发明采用数值计算的方式模拟和分析不同偶丝/结点直径的热电偶， 在火焰中的温度响应过程，筛选出热惯性稳定性最优的偶丝-结点匹 配，按照这种匹配的要求定制热电偶，从而达到纠正热惯性漂移的目 的。在测量时，将热电偶结点快速移入火焰内指定的测点，利用数据 采集模块和计算机记录和分析热电偶的温度-时间数据，通过热电偶温 度-时间序列的二阶差商特性，筛选出热惯性稳定的时间区间，然后在 该区间内进行一阶系统响应方程的数据处理，获得热惯性系数和火焰 温度。该发明与传统的热电偶测温相比具有更广泛的适用性和更高的 准确度。

本发明公开了一种基于 dSPACE 的固体氧化物燃料电池热电特性模拟系统，包括仿真单元、仿真控制单元、传感器测量单元。仿真单元包括 PC 和 dSPACE 及接口板。仿真控制单元包括电压可调电源、电堆热模拟系统以及负载。传感器测量单元包括电压测量模块、电流测量模块、K 型热电偶以及 PLC。其中电压可调电源输入是 220V 交流市电，输出为 0-30V 可调，电堆热模拟系统通过均匀分布在电池片上的电热丝来模拟输入氢气

航空有机玻璃主要用作飞机座舱盖或整体圆弧风挡玻璃，可防止空中突然爆破。镀膜航空有机玻璃是指在航空有机玻璃上涂覆一层ITO或Au薄膜，以增加航空有机玻璃独特的使用性能，如：ITO膜具备高电导率和高的可见光透射率，能反射雷达波，从而实现隐身功能。但有机玻璃或镀膜航空有机玻璃在储存、运输、加工和组装等的过程当中，很容易发生擦伤、污染、磨损等问题，传统的保护方法无法完全起到保护作用，也比较容易受到来自盐雾、酸雨、潮气或者微生物等侵蚀，从而导致化学腐蚀或者电化学腐蚀的问题，影响了有机玻璃的外观，甚至会导致其光学性能的大幅下降，尤其是发生擦伤、整机喷漆污染等问题会使ITO镀膜破损从而导致飞机座舱玻璃的报废，会给企业带来严重的经济损失。所以镀膜航空有机玻璃在装配过程中需要一定的防护措施。 课题组以水性聚氨酯为基料，研制了一种配方简单，施工方便，涂料储存期长；涂膜附着力适中，既能有效保护底材，又可以整体剥离的涂料。该涂料成本低，施工方便，不污染环境，不会影响所保护基材的物理（尤其是光学、导电）力学性能等性能。 主要用于成都飞机工业集团公司的有机玻璃舱盖或镀膜有机玻璃舱盖。 因涂料对施工环境适应性强，可用于外场维修时铝合金蒙皮等的临时保护，维修后可整体剥离，且不会影响飞机铝合金蒙皮的性能。

果包括自适应高性能回波对消系统的算法实现、固件（FPGA）实现，算法与FPGA实现已全面优化，可实现单通道或多通道的高性能回波对消功能。课题组在自适应信号处理领域的研究已取得较显著的进展，申请国家发明专利3项（已公开），实用新型专利2项（已公开）。 应用本成果，可有助于实现小型化的数字电视直放站、数字无线通信直放站、雷达干扰机等设备，显著提高系统性能。 图1 样机正面照片 图2 样机背面照片 图3 内部电路调试照片 图4 实验平台照片

混凝土结构因其脆性大的弱点，在工程应用中往往不可避免产生开裂。混凝土结构 因开裂导致混凝土结构水密性下降、渗漏，影响工程的使用寿命，甚至无法正常使用。 这是建筑界普遍存在的问题。水工、道路、桥梁等工程中混凝土结构受损后，需要进行 快速修补。从混凝土结构产生开裂的原因与环境条件分析，开发新型高性能修补材料具 有重要意义。 本发明技术根据不同现代混凝土工程的修补需求，开发出系列高性能快速修补材料， 包括超快硬修补材料、快硬早强修补材料、高性能快速修补材料。 高性能水泥基系列快速修补材料的主要特点是早期强度高、无收缩、与基面粘接强 度高、长期稳定性好、耐久性优越等特点。还具有耐磨性好、抗冲击性能优越、高抗冻 性等特殊功能。更重要的是通车时间可从 3 小时到 24 小时内调节。 高性能水泥基系列快速修补材料可广泛适用于道路、机场跑道、钢筋混凝土、轻集 料混凝土、桥梁、建筑、水工和路面等混凝土结构物（构筑物）等裂缝或缺陷的修补， 也适合于路面的大面积修补，尤其适合于北方严寒、盐冻地区的工程应用。