已形成高效率超宽带行波管等军用核心关键元器件的电参数数字化设计能力，研发了我国第一套有自主知识产权的高性能行波管三维仿真设计软件，该软件已成为我国电真空行业核心设计软件。项目申请国家发明专利21项，获计算机软件著作权23项。获2014年国家科技进步二等奖。目前正在开展热-力-电多物理场协同数字化仿真设计与虚拟制造技术的融合工作，可用于高端行波管、电接插件、微特电机等各类军用核心关键元器件的数字化制造。

回旋行波管为高功率宽带毫米波放大器，是雷达、信息对抗领域装备的“心脏”，项目研发的回旋行波管国际领先。输出功率100kW以上，是普通微波器件的100倍以上。

回旋行波管为高功率宽带毫米波放大器，是雷达、信息对抗领域装备的“心脏”，项目研发的回旋行波管国际领先。输出功率100kW以上，是普通微波器件的100倍以上。 该产品研发解决了战略装备缺乏有效大功率源，无法启动的瓶颈问题，成功的推动了雷达等装备列装进程。

该发明提供一种回旋行波管耦合输入结构，用于解决传统结构插入损耗大的问题，该结构包括圆波导及垂直加载于圆波导的矩形波导，所述圆波导的电子注输入段设置有一个以上矩形凹槽，所述矩形凹槽位于耦合输入结构的对称面上。与矩形波导的截面中心距离为（1/2+n)λ、n为正整数，其中λ为圆波导中心频点TE11模的波长；所述矩形凹槽的长、宽由对应的工作频段与耦合量决定，深度为1/8λ´-3/8λ´、其中λ´为矩形凹槽对应尺寸的矩形波导的TE10模的波长。该发明有效减小输入电池波的插入损耗，且通过增加矩形槽的数量和调节矩形槽的结构参数，能够工作于不同需要的宽频带范围；结构简单、加工方便。

近年来，单层、双层钢壳混凝土沉管隧道技术在“珠港澳跨海通道”、“深中通道”等重大工程中的成功应用进一步提升了我国沉管隧道建设水平。由于钢壳混凝土沉管隧道能够克服钢筋混凝土结构的开裂问题，在满足高水压、大断面、极限净跨大、耐久性强要求下，较好地解决了不均匀沉降问题。但钢壳混凝土沉管隧道有其自身的局限性，其中最为突出的是混凝土难以充填密实钢壳，出现脱空或空洞缺陷问题，为水压下钢板里衬变形失稳破坏的埋下重大安全隐患。因此，亟需一种无损、快速、定量化的脱空缺陷检测技术。       中子源发射出的快中子射线与被测介质的原子核发生碰撞后，会被慢化减速形成热中子在中子源附近形成散射。快中子与物质作用时，其对原子序数大的物质有十分强的穿透能力，但却容易被原子序数小的元素减速和慢化而形成热中子，而由于氢元素原子序数最小，因此快中子在与氢原子多次碰撞后极易变成热中子。热中子同样对除水以外的其他物质的反应截面较小，散射的热中子极易穿过被检测钢管混凝土结构而被探测到。因此，中子检测技术在沉管隧道中钢壳底部的混凝土脱空探查和表征方面有重要的应用价值。

成果与项目的背景及主要用途： 海底油气资源开采包括探油、采油、运输等三大环节，海底管线是油气运输 重要手段，目前深远海海底管线的铺设技术是制约我国深远海油气资源开采利用 的关键瓶颈之一。 海底管道是深水油气田开发工程建设的一个重要组成部分，须采用深水铺管 作业船及船载铺管设备进行安装。目前国内还不具备该类工程船舶的设计能力， 深水海底管道铺设技术的研究也刚刚起步，现有工程设计能力、设备状况和作业 能力等都不能满足我国开发深海油气资源的战略发展要求。因此，对深水海底管 道铺设技术的研究是非常必要的，也符合我国石油工业向深海进军的战略要求。 卷管式铺管法是一种在陆地预制场地将管道接长，卷在专用滚筒上，然后送 到海上进行铺设的方法。卷管式铺管法铺设效率高、费用低、可连续铺设、作业 风险小。卷管式铺管船既可以用于深海，也可用于浅海，但是管道直径不宜过大。 一般而言，因受自身承应力的限制，用于卷管式铺管的而言，因受自身承应力的 限制，用于卷管式铺管的钢质管管径最大不能超过 406.4 mm。随着技术的进步， 目前已有少数卷管式铺管船突破了这个限制。国内尚没有自主开发的卷管式铺管 系统，由于核心技术的封锁，必须走消化吸收、自主研发的道路。在缺乏设计技 术资料的情况下，开展实验室模拟试验工作，有助于更好地了解卷管式铺管过程， 甄别核心影响因素，为自主设计研发卷管式铺管系统提供科学依据。 技术原理与工艺流程简介： 1、开发大型的整管弯管模拟装置，能实现多次反复弯曲，建立管道反复弯 曲大变形能力的测试方法； 2、研究确定大变形管道的焊接方法，开发高效焊接工艺； 3、研究管道焊接无损检测技术；天津大学科技成果选编 4、研究大变形焊接管道的性能评价方法，建立基于应变的工程临界评估技 术。 针对深海油气输送管道“卷管式”铺设，技术成果形成集焊接、检验、安全性 评估为体系的大变形管道成套高效焊接解决方案。 卷管式铺管法铺管效率高，费用低；适合于深水区域的管道铺设；卷管最大 管径为 457.2mm，最大作业水深可达 1800m。 卷管式铺管法首先在陆地上焊接管段，然后通过管道矫直器将管线造弯，并 卷绕在专用滚筒上，装到铺管船上运至安装海域进行管道铺设。在铺设过程中， 在张力作用下管线经过解绕、拉直，然后被送入海中。 铺设流程 ：陆地焊接接长管道；造弯，卷绕到专用卷筒上，上船固定；解 绕回弹；弯曲，进入穿串装置；拉直；J 型方式入海；海底着陆。 在整个铺管流程中，管道经历了弯曲—回弹—弯曲—拉直的反复大变形过程， 会导致环焊缝中的焊缝金属和熔合线在安装和运行过程中发生开裂，为确保管道 卷绕过程中的完整性，需要解决以下关键问题：材料、焊接、工程临界设计与评 估（ECA）、装备。 技术水平及专利与获奖情况： 南海深水油气资源的开发迫切需要我国发展卷管铺设技术，而卷管铺设过程 中管道承受的反复大的塑性变形对管道环焊缝的性能造成不利的影响，发展卷管 铺设技术必须解决管道的焊接和焊缝性能评价等问题。针对深海油气输送管道 “卷管式”铺设，开发了整管弯曲装置，实现多次反复弯曲，模拟管道卷管式铺管 过程所经历的循环塑性变形，确定管道的能承受的临界曲率半径；建立管道抵抗 反复弯曲大变形能力的测试方法，形成弯管试验技术。建立基于应变的焊接管道 工程临界评估（ECA）技术。 应用前景分析及效益预测： 目前，我国近浅海油气资源的开采已经接近饱和，开发深远海油气资源是必 然的趋势，南海油气资源开采符合国家战略需求。项目实施可为我国开发南海深 海油气资源奠定技术基础，大大提高我国在海洋装备制造业的国际竞争力。 合作方式及条件：具体面议。 132天津大学科技成果选编 2 近岸港口工程 3 海洋岛礁生态人居系统 4 海洋岛礁功能系统 5 海洋岛礁供水系统 6 人工海岸污染控制与生态构建技术 7 滨海区域污染生态修复技术

曲折波导行波管是传统螺旋线和耦合腔行波管的折中，具有较宽的工作带宽和较大的功率容量，在毫米波和太赫兹频段具有独特的优点。为了进一步提高器件的性能，研制了新型慢波结构，以及毫米波段新型慢波结构真空电子器件。研制成功的Q波段连续波曲折波导行波管突破了高效率曲折波导慢波结构设计、加工与装配、大电流密度电子枪、大功率连续波输出等关键技术，实现了大功率输出。 曲折波导慢波结构 Q波段连续波曲折波导行波管应用于卫星通信、电磁干扰等装备系统中。

曲折波导行波管是传统螺旋线和耦合腔行波管的折中，具有较宽的工作带宽和较大的功率容量，在毫米波和太赫兹频段具有独特的优点。为了进一步提高器件的性能，研制了新型慢波结构，以及毫米波段新型慢波结构真空电子器件。研制成功的Q波段连续波曲折波导行波管突破了高效率曲折波导慢波结构设计、加工与装配、大电流密度电子枪、大功率连续波输出等关键技术，实现了大功率输出

针对深海（深水）油气和浅层水合物开发面临易漏产层、疏松表层安全钻进、地层漏失压力低和安全密度窗口窄的难题，突破双梯度钻井关键工艺和装备瓶颈，形成了1套适用水深1000m的双层连续管双梯度钻井系统工程样机，填补了我深水双层管双梯度钻井系统关键方法、关键技术、关键设备上的空白，提升双梯度钻井关键装备的自主配套能力，为后续深水钻井、水合物开发提供足够的配套理论、基础硬件支撑，提升相关系统的设计、研发、制造的攻关能力。通过陆地井试验的研究及试验，为未来双梯度系统的海试提供有力的支持并为双梯度技术开发的各个阶段提供有效的检验手段。研究成果的实施，有望突破国外在深海双梯度钻井领域每口井服务费8000万元人民币的垄断和技术封锁，形成一套具有完全自主知识产权的深海双梯度钻井技术（ZL202010896553.5，ZL201910038302.0，ZL201911309541.1，ZL 201910949457.X），并可尝试与挪威ReelWell公司进行专利交换，共同推动双层管双梯度钻井技术的实施，降低深水钻井成本，为我国深水油气的勘探开发提供技术和装备支撑。项目研制的双层管双梯度钻井举升系统具有更简单的井身结构，减少了非生产时间，并降低作业工期和费用。另外，由双层管替代常规隔水管钻井，可降低设备载荷对平台的要求，使老平台应用到更深的水域，降低钻完井费用。预期简化井深结构可节约套管等材料费和日费约2千万/口井，节省由于国外技术垄断造成的服务费约2千万/口井。