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国家基金委：加强应用基础研究部署，提升关键核心技术攻关能力
2024年11月16日，自然科学基金委党组2024年第二次务虚研讨会议在北京召开。自然科学基金委党组书记、主任窦贤康主持会议并讲话。委领导班子，中央纪委国家监委驻科技部纪检监察组、审计署科技审计局有关领导，咨询委员会主任李静海、秘书长高瑞平，特邀科学家代表，各科学部主任（兼职）、全委局级以上干部出席会议。
国家自然科学基金委员会
2024-12-02
一种用于点光源配光的自由曲面光学元件的设计方法
本发明公开了一种用于点光源配光的自由曲面光学元件的设计方法。属于非成像光学技术领域。本发明根据设计要求设置自由曲面光学元件的具体结构，根据折射定律和能量守恒定率在计算机的辅助下，设计出满足预定照明要求的自由曲面，使光源的出射光经该自由曲面偏折后在目标照明区域产生预定的照明光斑，如带有“ZJU”字样的圆形照明光斑和均匀的矩形照明光斑。该自由曲面光学元件的某一表面为自由曲面，该自由曲面通过曲面拟合离散数据点得到。本发明设计效率高，能实现复杂照明，能获得连续的自由曲面，实现了曲面的可加工。折射型和反射型自由曲面光学元件均可以用光学树脂等材料借助注塑成型技术来实现。
浙江大学
2021-04-11
面向定制的大中型机电产品工业设计创新平台
成果描述：结合四川省机床企业和工程机械企业加快创新的发展需求，以及计算机辅助工业设计和虚拟技术的研究成果，应用“市场、设计、工程”的一体化新产品开发的理论；提出以 “以用户为中心，面向用户订制”的工业设计理论及应用的模式。应用这种工业设计模式，首先创新出新的产品外观形象——具体为新的产品外观结构、表面装饰，更合理的人机操作和交互界面。产品形象极具美感、现代感，体现企业形象，彰显品牌特色。简单概括为：建立用户希望拥有的，企业可以生产而且成本可控的，新的产品外观形象。 在此基础上，建立以网络虚拟软件QUEST 3D为基础的大中型机电产品的工业设计平台；支持用户订制的设计平台满足用户个性化需求。利用虚拟样机、虚拟环境技术和计算机辅助工业设计（CAID）技术，不但满足对产品定制的模型、渲染要求。还能部分实现产品的动态可视化。这个过程从部分技术参数功能定制到外观的形态、色彩和装饰的定制。实现较复杂的虚拟场景与虚拟样机的联动以达到虚拟样机在虚拟环境中工作的展示目标。简而言之：产品新形象不是一张图，而是一个可以转化为加工的模型；模型可以逼真动态显示。并且用户可以参与定制的功能和外观需求，部分过程可视化。市场前景分析：应用领域 (1)工程机械、机床和其他大中型设备 (2)其他机电产品，如医疗仪器、设备等具有复杂内在结构和待设计或改进的外观和人机关系 市场需求分析 (1)四川省内还有不少的上述相关企业有需求 (2)其他地区，如江浙制造业发达地区，西南地区的上述相关企业有需求与同类成果相比的优势分析：1.创新产品的外观形象，提升企业品牌价值，促进产品销售，为企业增光添彩。 2.企业的创新能力得到加强，工业设计水平得到提高。在产品设计方面有一套完整的解决方案。以市场为目标，以用户为中心的设计理念有一套完整的工作流程及相关软件来保障实施。给企业带来直接产品的设计水平大大提高，表现为从设计方案的优化，到产品外观完全达到设计预期。 3.产品形象设计的系列化——建立具有企业特征的产品形象。通过各种宣传方式，强化这种形象。 4.企业信息化水平进一步提高。用户定制系统的建立和完善，使企业在电子商务的设计部分有了可扩展基础。 5.对于中型、大型机电产品企业有可推广性。 国内领先。
四川大学
2021-04-11
基于直流输电的低速齿轮箱双馈型风电机组优化设计方法
本发明涉及一种基于直流输电的低速齿轮箱双馈型风电机组优化设计方法，属于风电领域。该方法采用一种双馈型风力发电系统拓扑结构对包括齿轮箱、双馈发电机(DFIG)和直流变流器的双馈型风电机组进行优化设计及控制；首先采用定子磁通矢量定向控制策略，求优化前后所述DFIG的定转子电流、总电流及直流变流器总电流之比；其次求优化后双馈型风电机组总成本Cs2；最后求风电机组优化设计参数：根据Cs2公式，绘制Cs2‑λ曲线，λ为优化前后齿轮箱增速比之比，求得Cs2的最小值和λ的最优值，由此获得优化后齿轮箱增速比和DFIG的定转子电流、同步转速、定子额定频率。本发明使齿轮箱增速比降低，可降低故障率和成本，提升系统运行可靠性。
曲阜师范大学
2021-05-07
海洋环境重大基础设施耐久性设计、耐久性监测与评估
2018 年我国混凝土使用方量超过 100 亿方，是海洋工程建设最大宗的建筑材料。但看似无比坚硬的混凝土材料并不像人们想象的那样坚固、耐久。滨海重大基础设施往往过早失效，服役寿命较短，经济损失巨大，严重制约环境保护与经济可持续发展战略的实施。因而，确保并延长海洋环境重大基础设施服役寿命是急需解决的重大战略问题。团队针对现代海洋工程钢筋混凝土结构面临的易开裂、难防护、钢筋锈蚀严重、长期性能难以准确评估等问题，聚焦“海洋环境混凝土结构耐久性基础理论与设计方法”、“绿色长寿命混凝土开发与应用”和“海洋工程耐久性监测与评估”，形成核心技术，研究成果推广应用于青岛胶州湾海底隧道、青岛地铁、青连铁路、青荣城际铁路、台山核电等重大工程。
青岛理工大学
2021-04-22
耦合分子振子同步化的能量代价及其最优设计原理的研究
北京大学物理学院/定量生物学中心欧阳颀课题组在Nature Physics发表题为“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章网址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子达到同步化所需的热力学代价，表明分子振子的同步化需要额外能量耗散，并揭示了能量耗散与所能达到的最优同步化效果及耦合的最佳设计之间的关系。 振子之间的同步化现象在自然界是非常普遍的现象，许多非线性理论与实验很好地回答了很大一部分非线性振子中的同步化问题。然而，对于分子振子而言，他们的振荡节律由随机的、大噪声的生化反应所决定，与之前相对成熟的非线性理论所涉及的情况有所不同。这类分子振子的同步化规律，尤其是同步化所需的热力学代价尚不明确。 欧阳颀课题组与美国IBM T. J. Waston 研究中心/北京大学定量生物学中心杰出访问教授的涂豫海教授展开合作研究，首次在理论上阐明了实现分子振子同步化所需的热力学代价。该研究提出一个简单而普适的随机理论模型，假设不同的分子振子之间被一些额外的分子间化学反应耦合起来从而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可产生同步化振荡的分子振子。在这个理论模型中，研究者们找到了单分子稳定振荡状态的概率密度的解析解，由此计算了不同条件下的能量耗散，并通过平均场近似得到了该振荡出现同步化现象的条件。通过比较不同条件下的能量耗散，研究者发现，若要实现分子振荡的同步化，除去驱动单个分子振荡的能量以外，还必须要有一部分不为零的额外的能量耗散。除此以外，当外界条件给定能量耗散的大小时，虽然可以通过调整模型中的参数达到各种不同的同步化效果，但是可以达到的最优的同步化效果由给定的能量耗散所限制。当能量耗散小于一个临界值时（这个临界值大于驱动单个分子振荡的能量）同步化是不可能的，给定的能量耗散越大，所能达到的最优同步化效果越好。该结论具有一定的普适性。随后研究者在蓝藻的生物钟系统中检验了该理论，验证了生物体内的分子振荡体系确实需要额外的能量来实现同步化。 北京大学物理学院博士生，欧阳颀课题组的张东良为该文章的第一作者，涂豫海教授为通讯作者，合作者包括欧阳颀教授和美国加州圣地亚哥分校的博士后曹远胜博士。
北京大学
2021-04-11
汽车品牌形象"变形机器人"及相关推广衍生品设计
北京工业大学
2021-04-14
一种用于圆形断面结构衬砌混凝土温控防裂设计计算方法
本发明公开了一种用于圆形断面结构衬砌混凝土温控防裂设计计算方法，包括如下步骤:确定温控 防裂目标;计算允许最高温度;拟定温控方案，计算混凝土内部最高温度，在计算最高温度≤允许最高 温度的前提下，设计温控防裂方案。本发明方法的计算公式简单，能合理反映围岩性能、衬砌厚度、混 凝土强度、洞内空气温度、通水冷却及其水温、浇筑温度等的影响，可以迅速计算出圆形断面结构衬砌 混凝土施工期各月浇筑施工的允许最高温
武汉大学
2021-04-14
一种基于CMA-ES优化算法设计声学超材料单元的方法
本发明公开了一种基于CMA?ES优化算法设计声学超材料单元的方法，该方法将CMA?ES优化算法和有限元分析方法集合，CMA?ES优化算法可以对0?1排布的阵列进行优化，每一个尺寸维度的0?1阵列，都对应一种声学超材料单元结构，其中，0和1分别代表由空气或光敏树脂构成的声学单元结构的子单元；在优化过程中，每一个声学超材料单元结构的等效折射率和阻抗值可以通过有限元分析方法分析提取，作为CMA?ES优化算法中适应度函数的变量；通过对适应度函数的值进行优化，最终可以得到最优的、满足设计要求的声学超材料单元结
东南大学
2021-04-14
匹配泵环形压水室的高效非对称导叶体及优化设计方法
项目简介 为了提高泵内导叶体的效率及稳定性，本成果基于流体动力学理论，打破传统的叶 片沿圆周方向均匀布置方式，提出了一种叶片沿圆周方向非对称布置的导叶体及设计方 法。属国内首创项目。该成果经计算流体动力学计算验证，并申请了专利，专利号： 201320001584.5。 性能指标 根据导叶体出口过流断面上流体沿水泵旋转方向流量增加这一特性，通过逐渐增加 叶片之间的角度，重构每一流道的过流能力，
江苏大学
2021-04-14