主要研究内容和创新点 传感监测器件在电力应用中需要抗强电磁干扰、电绝缘，在石化应用中需要本身不带电。光纤传感技术从本质上满足上述要求，但还需解决交叉敏感、长期工作稳定性等难点问题。本项目在在结构上由不同参数的光纤光栅，或者光纤光栅和光纤法珀组成混合式传感器，集成不同解调方法，适应不同应用环境和工程需求，形成了混合式光纤传感技术。主要成果和技术水平： 本项目共获得授权发明专利14项、实用新型专

本实用新型公开了一种坡耕地壤沟流组合式翻斗流量计，包括多级竖向水管、横向水管、PLC 控制 器、以及级数与竖向水管相应的翻斗流量计，翻斗流量计分别设于相应级数竖向水管的下方，在前一级 竖向水管底部与其后一级竖向水管顶部通过横向水管相连;第一级竖向水管顶部与待测水流的坡耕地集 水沟相连，最后一级竖向水管底部直接设有翻斗流量计;除了最后一级外所有竖向水管底部均设有换向 阀，每一级翻斗流量计和所有换向阀均接入 PLC 控制器，通过 PLC 控制器可控制换向

本发明公开了一种基于刚性折纸单元的组合式可展开结构，纵向由全等重复单元组成，即多榀相同的折纸单元组合连续拼接起来达到所需要的空间纵向尺寸，宽度和高度由基本折纸单元的尺寸决定。每榀折纸单元平面图为矩形，折纸单元的中央位置由两个同底等高的梯形板块组成，外侧边缘由八块和中间板块具有相同的宽度和折痕夹角的刚性板块组成，其中四块刚性板块尺寸相同，中间夹有一块短刚性板块。每块刚性板块的几何尺寸决定了结构的整体形状。 本发明所展示的组合式可展开结构产生一个可调节纵向尺寸的矩形庇护空间，具有很好的适应性和伸缩性，结构简单，造型美观，易于移动、组装和可扩展，尤其适用于由折纸技术启发的移动模块化收容所等特定项目。

XM-HL4高级组合式基础护理训练模拟人   XM-HL4高级组合式基础护理训练模拟人（多功能护理人模型）是集护理操作于一体的整体护理人，高分子环保材料制成，肤质仿真度高，综合了基础护理与外科护理的主要功能，可完成多项基础护理操作训练。 功能特点： ■ 四肢关节灵活度逼真，可模拟关节僵硬，躯干部可前倾，可坐轮椅。 · 躯干：屈伸 · 颈部：屈伸、侧转 · 肩部和髋部：内收、外展、屈伸 · 肘部：旋内、旋外、屈伸 · 膝部：屈伸 · 腕部：屈伸 · 踝部：旋内、旋外、背屈、跖屈 ■ 可实现多种体位：去枕平卧位、屈膝仰卧位、半坐卧位、端坐位、俯卧位、头低足高位、头高足低位、侧卧位、截石位、昏迷体位等，满足操作需要。 ■ 可进行床上擦浴及更衣，扶助病人移向床头法、轮椅使用法、平车运送法、担架运送法等移动和搬运病人法、轴线翻身法，肢体约束法、肩部约束法、全身约束法等操作。 ■ 头发护理：可进行梳发、洗发护理。 ■ 脸部清洁：面部皮肤可擦拭清洁。 ■ 瞳孔观察示教：一侧瞳孔散大、一侧瞳孔正常。 ■ 耳部护理：可进行耳廓、外耳道的清洗。 ■ 口腔护理: 可进行正常口腔及牙齿护理。 ■ 可进行气管切开术后护理。 ■ 可进行吸痰术练习。 ■ 氧气吸入法：鼻孔内可插入吸氧管，练习氧气吸入的操作过程。 ■ 雾化吸入疗法：可练习雾化吸入的操作过程。 ■ 鼻饲术：托起头部使下颌靠近胸骨柄实现昏迷病人的鼻饲，具有真实大小的胃，可容纳250ml的液体，胃管插入45-55cm时，可以抽出模拟胃液。 ■ 洗胃术：可经口、鼻进行洗胃器洗胃、电动吸引器洗胃、胃管洗胃、洗胃机洗胃，胃容量约为200ml。 ■ 手臂静脉穿刺、注射、输液（血）：可使用不同类型的穿刺针，正确穿刺时落空感明显并有回血产生，可进行静脉输液（血）练习，静脉血管和皮肤均可更换，操作方便，经济实用。 ■ 上臂三角肌皮下注射：可注入真实液体，注射模块可取下清洗，并可更换。 ■ 臀部肌肉注射：可注入真实液体，注射模块可取下清洗，并可更换。 ■ 股外侧肌肉注射：可注入真实液体，注射模块可取下清洗，并可更换。 ■ 男性导尿术：可取仰卧屈膝位，两腿外展后可独立支撑，男性阴茎可提起与腹壁成60度角，插管时可真实感受男性尿道的三个狭窄、两个弯曲，操作成功后可导出模拟尿液。 ■ 女性导尿术：可取仰卧屈膝位，两腿外展后可独立支撑，女性尿道充分体现短、粗、直，具有尿道口、阴道口、阴蒂等解剖结构，操作成功后可导出模拟尿液。 ■ 留置尿管和膀胱冲洗术。 ■ 造瘘口护理：腹壁有回肠造瘘口和结肠造瘘口，内连集液瓶，可进行造瘘口护理。 ■ 灌肠操作训练：可实现大量不保留灌肠、小量不保留灌肠、清洁灌肠和保留灌肠等多种灌肠方式。 ■ 压疮护理：显示压疮的临床分期4个不同阶段，同时显示压疮和各种病理表现：压疮炎症、溃疡、窦道、腐肉、坏死、焦痂等，可进行伤口的评估、测量与清洗。 · 第一期：淤血红润期。 · 第二期：炎症浸润期。 · 第三期：浅度溃疡期。 · 第四期：坏死溃疡期。 ■ 可练习手指、足趾的包扎。 ■ 其他护理操作：冷热疗法护理、外阴擦洗、外阴湿热敷、尿道冲洗、床上擦浴、座式擦浴、穿换衣服等多项护理操作。

在过去的二十年里，磁电材料因其在磁传感器、能量回收器、微机电系统、可调微波器件等工程领域的应用潜力，一直以来得到了研究者的广泛关注。为了实现强的磁电耦合，北京大学工学院的研究者们利用不同的压电和压磁材料制备了诸如0-3型、3-1型、2-2型和2-1型的磁电复合材料。 北京大学工学院实验室通过激光处理压磁材料FeBSi合金(Metglas)，提出了1-1型的磁电复合结构。实验测试得出：1-1型磁电材料具有超高的磁电系数（超过7000 V/cm Oe），相比于现有结果提高了接近7倍。当被测磁场频率为复合材料的谐振频率时，在室温条件下测到了1.35×〖10〗^(-13)Tesla的微弱磁场，这是块体磁电复合材料领域的重要突破。该研究还发现，激光快速退火处理可以显著降低压磁材料在谐振频率点的交流损耗，从而提高1-1型磁电结构的机械品质因子。此外，1维（1D）的结构也有利于降低退磁因子，并增强磁通聚集效应。

该成果采用PCB线圈组成的磁耦合谐振式无线电能传输系统可实现中短距离无线供电，该系统的创新在于采用PCB线圈替代传统的线绕线圈，铜线绕制的线圈容易变形而引起参数变化，对系统完全保持一致的谐振频率增加了难度而PCB 板生产出来的线圈参数几乎能完全保持一致，因此有利于保持系统的谐振频率一致。

项目简介 在过去的二十年里，磁电材料因其在磁传感器、能量回收器、微机电系统、可调微波器件等工程领域的应用潜力，一直以来得到了研究者的广泛关注。为了实现强的磁电耦合，北京大学工学院的研究者们利用不同的压电和压磁材料制备了诸如0-3 型、3-1 型、2-2 型和2-1型的磁电复合材料。北京大学工学院实验室通过激光处理压磁材料FeBSi 合金 (Metglas)，提出了1-1 型的磁电复合结构。实验测试得出：1-1 型磁电材料具有超高的磁电系数（超过7000 V/cm Oe），相比于现有结果提高了接近7 倍。当被测磁场频率为复合材料的谐振频率时，在室温条件下测到了1.35×〖10〗^(-13)Tesla 的微弱磁场，这是块体磁电复合材料领域的重要突破。该研究还发现，激光快速退火处理可以显著降低压磁材料在谐振频率点的交流损耗，从而提高1-1 型磁电结构的机械品质因子。此外，1 维（1D）的结构也有利于降低退磁因子，并增强磁通聚集效应。应用范围基于磁电耦合效应，该项研究课题组首次提出了磁电磁通门的结构设计，旨在对微弱直流磁场进行探测。这个磁电磁通门具有梭形结构，对于1nT 的直流磁场输入，磁电磁通门输出信号的相对变化相比现有的结果提高了4-5 倍，为磁异常探测在导航、医学诊断等领域的应用创造了可能。项目阶段本课题组同内窥镜团队合作，发展了基于磁电耦合原理的磁电传感器阵列和磁成像系统，研制了国内首台磁电磁成像样机。该样机核心组成部分由56 路磁电传感器、驱动电路、信号采集与处理、磁成像显示等构成。该磁成像系统不仅能够检测磁性金属物的存在，而且还能准确判断其位置、姿态，定位偏差纵向在1.2cm 以内，横向偏差在0.5cm 以内。另外，通过对金属棒扫描和采集信号的微分处理，还可以判断金属棒的长、径比值。该项研究提出的磁成像系统在安检、医学上人体内磁性药囊实时监测方面具有较大应用价值。知识产权已申请相关专利。合作方式 技术转让、合作开发。

本研究成果包括岩体初始地应力场计算仿真、岩体参数选取及反分析、岩体多场耦合机理及多场耦合数值模拟、复杂岩体开挖与锚固支护计算仿真、施工爆破效应计算仿真等诸多方面,形成了较为独特的岩体多场广义耦合分析的科学研究体系

（专利号：ZL 201410168888.X） 简介：本发明公开了一种基于耦合电感的两相交错并联变换器的拓扑结构，属于电力电子技术领域，它包括直流输入源，两个功率开关管，两个带有两个绕组的耦合电感，三个单向整流二极管，一个输出二极管，一个箝位电容，两个中间储能电容，一个输出滤波电容。本发明具有较高的升压能力，能够实现更高升压比的输出，功率开关管和二极管的峰值电压应力也有所降低，同时利用耦合电感的漏感实现功率开关管的零电流开通和二极管的关断，这样整个变换电路的转换效率得到了提高，并采用两相交错并联的控制方式降低输入电流纹波。

能源、环境及化工等领域广泛存在具有相变和反应的能质传递和转化问题， 具有多区域、多场、传递与转化等相互耦合的特点，是影响装备性能的关键热物 理问题，对提升性能至关重要。本项目针对上述领域中共性的多场耦合能质传递 机理反其强化和调控方法的前沿科学问题开展研究工作，取得了系列原创性研究 成果。主要发现点有： 一、 分区耦合多相传递可视化实验方法及其机理与特性：创新了滞止流和通 流槽道内逸出速率及位点可控的液滴和气泡动力学行为、变孔隙率网络流道及其 与外部流场耦合的两相流动、毛细阻力可调的多孔层内相变传热及含反应边界的 两相流及传递等可视化实验方法。获得了逸出液滴聚合衰减震荡机理及规律；发 现了微孔逸出气泡脱离后涌入和界面震荡现象；揭示了具有壁面逸出气泡的槽道 内两相流规律；阐明了具有微孔层和结构缺陷的气体扩散层内两相分布特征；厘 清了反向式毛细蒸发器多孔层内相分布规律反其对相变传热的影响机理；揭示了 燃料电池内两相流动和传输以及电化学反应的相互作用规律，获得了流道水淹与 压降之间的定量关系及膜电极表面温度分布特性。 二、 多元多相分区耦合能质传递及转化理论模型：建立了多场耦合固体基质 表面细胞吸附成膜理论模型，揭示了生物膜结构与能质传递及产氢/产电性能的 相互关系；建立了含生化反应的多孔填料床内多相能质传递的毛细管模型和多相 混合模型，阐明了流动和传输与生化反应的耦合特性，为固定化细胞生物反应器 性能预测提供了方法；建立了毛细结构材料内分区耦合相变传热理论模型，为反 向式毛细蒸发器和微槽膜状凝结换热提供了理论计算方法；提出燃料电池两相传 输三维孔隙网络模型和气体有效扩散系数的分形模型，首次利用V0F方法模拟 了边壁具有逸出液滴的燃料电池流道内细观两相流行为，揭示了多孔扩散层与流 场板流道内两相流的耦合关系以及流道结构和工况参数对两相流特性的影响规 律。 三、多场耦合能质传递强化及调控方法：基于分区耦合强化传热思想，提出 了三维肋表面和螺旋扭带组合强化传热新方法；通过分区流动和传递强化与调控, 发展了三维柱状阵列结构阳极微流体燃料电池，显著提升了电池性能；利用石墨 烯表面修饰，实现了多孔电极内微生物产电菌电子转移速率和活性生物量调控和 强化；创新性利用流场/浓度场/温度场/光场的强化和调控，结合表面修饰和弥 散光导体技术，实现微生物生化转化全过程强化；提出了通过外接电阻控制阳极 电势诱导和调控生物膜结构，强化了质子传输，大幅提升了微生物燃料电池性能。