在巡检条件下，实现多物理量融合的钢轨病害动态检测技术。采用复合电磁技术检测材料表面和内部的宏观伤损；采用巴克豪森技术测量缺陷产生前的残余应力、材料状态改变、表面早期伤损；应用相控阵超声技术检测钢轨内部缺陷，并实现焊缝的精确定位及智能化全尺寸高效检测。实现覆盖诸如钢轨（含焊缝）等重大设施及新型材料全尺寸、全寿命周期的健康状态综合检测。 高速铁路损伤检测：实现80-350km/h的高巡检速度下对轨道不同阶段损伤的检测，提高轨道安全性； 智能制造质量检测：实现新型加工、增材制造中加工质量无损检测，提高智能制造的加工水平； 结构智能健康监控：实现钢轨、桥隧、航空航天设施关键部位故障状态监控，提高重大设施寿命。 技术优势 巡检试验转台的速度提升至350km/h，填补了国内350km/h速度等级巡检试验转台的空白。首次在国内研究了350km/h高速及不饱和状态下铁磁性材料动态磁化过程机理。采用电磁、涡流、图像等无损检测核心关键技术，研究各种材料的伤损缺陷对检测信号的影响，克服使用环境、高速运动对检测系统的影响，在高速及重载铁路应用条件下，对服役钢轨表面、亚表面以及一定深度的裂纹缺陷损伤进行快速巡检，构建高速钢轨裂纹巡检设备，实现对铁路钢轨裂纹缺陷形貌参数等相关数据信息的快速获取、损伤程度判别，并进行故障预警和寿命评估。研究基于复合电磁效应、超声波、激光、图像融合的钢轨巡检及实时分析技术，实现病害特征识别与缺陷重构。通过分析铁磁性材料磁化过程，抑制巡检中检测探头的振动、提离效应、材料属性以及使用环境对钢轨表面检测结果的影响；基于多物理量数据的融合分析，精确识别钢轨缺陷产生前的残余应力、早期伤损等多种病害。通过使用超声技术实现焊缝精确定位及全断面相控阵高效检测。

离子加速器与透射电镜耦合设施可以在离子束辐照样品产生高剂量率位移损伤的同时对材料中的微观结构和成分变化进行实时原位的观察与分析，因而能揭示辐照过程中点缺陷迁移，凝聚等动力学过程以及在纳米尺度上材料各种结构变化的临界辐照剂量，获得实验数据，配合计算机模拟验证或建立辐照效应的动力学模型，为开发新型抗辐照材料提供科学依据。由于反应堆材料中嬗变产物（主要是氢和氦）与中子所致的位移损伤往往按特定比例同时产生，单离子束辐照不能观察到氢、氦与位移损伤的协同作用，世界核电强国都在兴建能同时模拟位移损伤和氢、氦协同作用的三离子束辐照装置。但多离子束与透射电镜联机受到电镜极靴空间和电磁场的限制，困难很大，最先进的此类设施也只能同时引入两个离子束。本项目研制先进的氢、氦同轴低能离子注入机，将氢、氦与产生位移损伤的中能重离子（400 keV)同时引入透射电子显微镜，即将建成世界上最先进的辐照效应实时原位分析装置。

在巡检条件下，实现多物理量融合的钢轨病害动态检测技术。采用复合电磁技术检测材料表面和内部的宏观伤损；采用巴克豪森技术测量缺陷产生前的残余应力、材料状态改变、表面早期伤损；应用相控阵超声技术检测钢轨内部缺陷，并实现焊缝的精确定位及智能化全尺寸高效检测。实现覆盖诸如钢轨（含焊缝）等重大设施及新型材料全尺寸、全寿命周期的健康状态综合检测。高速铁路损伤检测：实现80-350km/h的高巡检速度下对轨道不同阶段损伤的检测，提高轨道安全性；智能制造质量检测：实现新型加工、增材制造中加工质量无损检测，提高智能制造的加工水平；结构智能健康监控：实现钢轨、桥隧、航空航天设施关键部位故障状态监控，提高重大设施寿命。技术优势巡检试验转台的速度提升至350km/h，填补了国内350km/h速度等级巡检试验转台的空白。首次在国内研究了350km/h高速及不饱和状态下铁磁性材料动态磁化过程机理。采用电磁、涡流、图像等无损检测核心关键技术，研究各种材料的伤损缺陷对检测信号的影响，克服使用环境、高速运动对检测系统的影响，在高速及重载铁路应用条件下，对服役钢轨表面、亚表面以及一定深度的裂纹缺陷损伤进行快速巡检，构建高速钢轨裂纹巡检设备，实现对铁路钢轨裂纹缺陷形貌参数等相关数据信息的快速获取、损伤程度判别，并进行故障预警和寿命评估。研究基于复合电磁效应、超声波、激光、图像融合的钢轨巡检及实时分析技术，实现病害特征识别与缺陷重构。通过分析铁磁性材料磁化过程，抑制巡检中检测探头的振动、提离效应、材料属性以及使用环境对钢轨表面检测结果的影响；基于多物理量数据的融合分析，精确识别钢轨缺陷产生前的残余应力、早期伤损等多种病害。通过使用超声技术实现焊缝精确定位及全断面相控阵高效检测。应用范围:（1）获得国家科技部重大科学仪器开发专项重大科学仪器开发专项“在役钢轨缺陷综合检测监测设备开发与应用”、国家自然科学基金委员重大科学仪器开发专项“钢轨接触疲劳及裂纹多物理高速巡检监测技术攻关”铁路总公司重大课题“高铁钢轨浅表层缺陷快速检测关键技术研究及装备研制”等项目支持。（2）作为关键核心设备应用于中国铁路总公司新一代国产大型高速钢轨探伤车GTC-80，累计巡检里程已达1万公里以上。发现各类型缺陷，如裂纹，剥离，磨损等400多例，通过了铁路总公司的关键技术鉴定，实现进口重大装备替代。（3）30km/h的双轨电动探伤机器人，集成环境感知、智能巡检、大数据处理与无线传输等功能，实现无人监控下的长距离自主运行，用于城市轨道巡检，已应用于南京地铁、西安地铁等。（4）智能制造质量检测技术应用于宝武集团宝日冷轧钢板厂（世界最大冷轧钢板生产线）钢板加工性能在线自动检测。（5）结构智能健康监控技术应用于京沪高铁CRTS-Ⅱ型轨道板健康监控（上海铁路局科技进步一等奖）、金温高铁沿线光纤监测（全国首例）、贵广客专K75+431双线特大桥沉降监测、芜湖地铁1、2号线安全监控系统；（6）挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖，创青春全国大学生创业大赛金奖，第一届中俄工业创新大赛二等奖。

2023年6月25-26日

本发明公开了一种在渗流效应影响下对含有分布式地下设施的山体进行温度场仿真的方法。利用高程信息提取的等高线数据建立山体和地下设施的三维几何模型，将渗流场等效成山体随机均匀分布的“毛细管”，将山体数据抽象成一棵具有层次结构的多叉树，利用计算机图形学里判断点在封闭图形的算法，精确计算出每根“毛细管”的高度，从而在山体几何模型中建立了等效渗流场的几何模型。再利用 ANSYS 生成的配置文件，通过程序化设计查找出构建的地下设施

石油钻井模拟教学平台以顶部驱动钻机为制作蓝本，钻井井场模型按1:24比例微缩制作，平台由钻井井场教学平台、压力调节站柜、ZSC-Ⅱ钻井司钻操作台、钻井模拟教学平台控制软件、虚拟仿真系统等组成；适用于大中专院校、职工培训等多层次教学，培养复合型、交叉型人才，它集演示和操作于一体，实现了泥浆大循环、司钻操作、远程监控、动力驱动等模拟功能。 石油钻井模拟教学平台通过虚实结合，搭建实物平台，运用三维软件虚拟仿真表现培训内容，能实不虚，虚实结合，相互补充。在使学员对石油钻井的井场布局、钻机主要部件、井控装备、固控设备及管汇安装进行初步了解的同时，还可通过演示操作来加深学员对钻井六大系统的认识。将高危险高能耗的现场作业通过动画模拟的方式在实验室中实现，使教学安全绿色无污染，节省了现场培训的成本。而且通过动画模拟操作训练，使岗前基础知识的学习更加生动牢固。 演示钻井作业六大系统： ①动力驱动系统：演示为钻机各大系统提供动力的各种设备的布局设置和传输路径等。 ②起升系统：演示钻机钻进、起下钻及钻头钻进的过程。 ③旋转系统：演示由顶部驱动装置驱动电机的旋转运动带动钻杆旋转钻进的过程。 ④循环系统：演示固控设备布局、井控及泥浆循环过程等。 ⑤井控系统：演示井控设备的布局及结构组成讲解； ⑥控制系统和监测显示仪表：演示通过司钻操作台的仪表对钻进参数如大钩负载、转速、泵压、地压、钻速等进行测量和记录，并对钻井过程进行控制 虚拟仿真主要训练科目有： 1 司钻台仪表操作 2 顶驱开机操作 3 顶驱钻进操作 4 顶驱起钻操作 5 顶驱下钻操作 6 电动钻机转盘下钻操作 7 电动钻机转盘钻进操作 8 电动钻机起钻操作 9 顶驱钻机倒划眼操作 10 活动解卡操作 11 正常起下钻关井认知训练 12 钻进关井认知训练 13 空井关井认知训练 14 司钻法压井认知训练 15 工程师法压井认知训练 16 边循环边加重法压井认知训练      

团队开发创新实践类教学仪器，包括智能四轮小车、DSP和STM32嵌入式实 验套件、智能平衡小车以及DSP电机控制实验箱等。利用此系列产品可以揩建完 整的创新电子电控类实验室，针对不同年级和不同课程的需求，逐步层阶式培养 提高学生电子部件基本应用能力、硬件设计能力、软件编程以及创新和实践应用 能力。 目前，产品已经设计完成，其中，智能四轮小车和智能平衡小车已经在 重庆大学电气工程学院相关课程中使用，获得学院师生的一致好评。产品科技创 新，产品附加值更高，在初步推广中得到了很多高校老师和学生的认同。 产品的主要特点和创新点： 积木式开发套件； 采用DSP和STM32控制芯片，可扩展高级应用算法； 集成电力电子模块、信号采集模块、人机交互单元、蓝牙、陀螺仪等多种功 能模块； 支持C语言开发； 支持MATLAB/Simulink快速搭建算法模型； 丰富的实验内容和外设扩展接口。

项目概况 以前各高校做“车削力实验”需要用车削力传感器、动态应变仪和光线示波器来做的， 光线示波器早已停产。或者用数据采集仪采集数据，输入计算机，还需开发相应的软件。目 前，有进口的车削测力仪，价格昂贵，主要用于研究生搞科研，本科教学只是演示。 我们研制的“车削测力仪”，由车削力传感器、直流电源、信号调理放大电路、相应软 件等部分组成。采用单片机、A/D 转换、串口通信等技术，能直接把车削力转换为数字量， 通过 232 接口，和计算机联接，由计算机绘制车削力变化曲线。克服了常规用应变仪只能输 出模拟量（还需要另配采集仪）的缺陷。具有体积小、集成性能高、抗干扰能力强、应变放 大和滤波全程控等特点。 主要特点 1）桥路采用直流恒压激励； 2）稳定性好、可靠性高、寿命长； 3）自动清零； 4）可连续将测量值通过 232 口输入计算机，自动生成车削力曲线； 技术指标 1）体积：200mm×40mm×60mm 2）重量：2 Kg 市场前景 适用于各大专院校开设的“机械制造基础”课程的教学实验。价格便宜，使用方便。