我国高速公路建设已历 20 年。目前的设计理论借鉴了国外的思想，其实质是轻交 通路面设计思想的简单外延。我国道路的特点是交通量大，重车比例高，如外环线的重 车高达 65%，远远大于国外约 10%；超载严重，载重车超限比例达 51%。这导致路面寿命 仅 5-8 年，许多公路通车 1-2 年即大量损坏，远小于国外 20 年以上的寿命。 本研究集 17 年研究积累，创建了重交通沥青路面的完整设计理论。首先，通过实 地调研，发现了路面损坏的新类型；首次测定了动水压力，发现了沥青的迁移现象；首 次揭示了非均布重载下的路面力学响应和 Top-Down 损坏的必然性；系统阐明了路面损 坏的新机理和新模式，提出了设计新指标，为新理论构建打下了基础。其次，根据 17 年来积累的海量数据，创建了路面全寿命结构行为方程；提出了等效结构变换法，统一 了国际路面核心设计理论；发现了影响路面温度的新因素，建立了实用预测方法；首次 考虑了剪切疲劳效应，建立了永久变形预估模型；建立了材料 5 面体控制标准；提出了 "按性能设计，按力学验算"的设计思想，实现了使用性能与力学性能、结构设计与材料 设计的并轨。其三，发明了普适改性沥青系列技术，综合性能优于国际产品，打破了垄 断；提出了技术标准，研制了生产设备，实现了国产化和产业化。最后，研发了系列实 验设备，为结构和材料评价提供了新手段。 成果在沥青路面的损坏机理、温度场预估、抗剪试验以及设计思想、方法方面具有 突破和原始创新，核心设计理论的统一和"按性能设计、按力学验算"的提出，是路面领 域的重大理论突破。申请专利 14 项，出版专著 2 部，论文 177 篇，EI 检索 65 篇，部分 被引 749 次。近 5 年应邀在全国讲座 45 次。成果在国际最繁重的深港西部通道等 20 条 重交道路上直接使用，最长已用 13 年依然完好，节约路面建设资金 15-30%；已在北京、 广东、山东、江苏等省市全面使用，其他省市间接使用，部分成果已被 2007 年规范所 采纳，累计节约投资 2 亿 8 千多万元。

该成果 2016 年获教育部高等学校科学研究优秀成果奖二等奖。中国月-季节尺度降水预测是短期气候预测中的一个难点和重点，我们提出了一种基于动力-统计相结合的客观定量化的气候预测新理论，充分吸收了动力学和统计学方法的优点，为提高月-季节降水预测准确率提供了一种新思路。

本发明提出一种水泵水轮机第一象限特性曲线理论预测方法，基于水轮机欧拉方程，利用水泵水轮 机转轮进出口直径、转入叶片进出口安放角及导叶开度等几何体型参数，考虑转轮进口的撞击损失、转 轮内及尾水管水头损失和离心力作用项，得到水泵水轮机反―S‖的特性及水轮机区特性曲线。本发明可 适用于抽水蓄能电站中水泵水轮机前期开发设计，为水泵水轮机几何参数对转轮的反―S‖特性影响提供 预测和指导方向；使转轮在水力模型试验之前，为电站前期调节保证设计提供水轮机区初步

螺杆压缩机具有结构简单、工作可靠等一系列独特的优点，广泛用于空气动力、制冷空调及各种工艺流程，然而其设计非常复杂。本成果在对螺杆压缩机的工作过程理论进行系统深入的研究基础上，开发了一套设计计算软件SCCAD。利用该软件，可快速准确地完成转子型线设计、吸排气孔口布置、热力性能预测、动力特性分析，以及刀具刃形计算等设计计算内容。SCCAD软件填补了国内空白，并

“高校思想政治理论课”在线开放课程 本科课程、高职课程、研究生课程、中国系列、形势与政策

探索虚拟环境的真实感知以及虚实环境融合的一致性理 论与方法，主要研究虚拟环境的构建、大规模场景绘制、沉 浸式真实感漫游、目标检测与识别等关键技术，在高分遥感 影像增强的虚拟仿真、高清立体显示、多用户虚拟漫游等方 面研究特色鲜明。

成果简介精密锻造成形（或称闭塞挤压成形） 是一种新型精密塑性制造技术， 它是当今金属制品制造先进技术之一。 所开发的闭塞精密挤压成形工艺技术不仅可以在制造过程中节材、 节能， 缩短产品制造周期， 降低生产成本， 而且可以获得更好的材料组织结构与性能， 提高产品的安全性、 可靠性和使用寿命。 随着我国汽车、 摩托车、 兵器、 航空及通用机械等重点产业的发展， 精密塑性加工技术将成为提高产品性能与质量， 提高市场竞争力， 降低制造成本的关键技术。成熟程度和所需建设条件本项目自主开发， 技术国内领先， 并已成功应用汽车零部件的工业化制造。项目实施需要有一定的锻造或挤压设备以及辅助设施。技术指标（1) 可有效减小变形载荷， 成形复杂结构零件， 缩短工艺流程；（2) 提高材料利用率 10—30%；（3) 提高锻件尺寸精度， 减少机加工工序和成本；（4) 改善产品力学性能， 提高产品品质；（5) 降低设备负荷 20-50%以上。 可成形锻件重量范围大， 与同类产品生产工艺相比节约总成本 15-30%以上。市场分析和应用前景汽车工业是我国重点发展的支柱产业。 近几年通过不断自主创新和不惜努力， 汽车工业的规模和品质都得到了飞速发展。 特别是在最近几年我国汽车工业独领风骚， 一举成为世界第一制造大国。 根据国家行业统计 2012 年全国销售汽车近 1700 万台， 今后几年还将以 10%以上的速度发展。 按照全国年销售 1700 万辆计算， 汽车用各类结构件如轴承轮毂、 齿轮坯、 滑块星套、 发电机磁极等每种零件的实际需求都将达到 3500 万只以上， （不含汽配市场）。 但目前国内以精密成形技术为核心的发展状态相对滞后， 采用精密塑性加工的比例与发达国家相比差距较大， 有很大的发展应用空间。社会经济效益分析项目实施以来， 可以提高产品质量和精度， 同时降低制造成本， 改善制造环境。 不仅为企业带来可观的经济效益， 也能有效地保护了环境， 产生了良好的社会效益。合作方式合作开发、 技术（实施） 许可联系方式冶金学院 郑光文 电话： 18155564763 邮箱： 1822147001 @qq.com

近年来室内空气污染问题严重影响人民健康，空气净化器逐渐成为新的家庭必备电器。由于净化器采用的滤料多为一次性玻纤材料，更换频繁，维护费用高，并且阻力大，能耗高，制约健康空气净化技术的普及和推广。而静电吸附材料利用静电吸附原理，能够高效吸附PM2.5颗粒，吹风清洗后可以重复使用，已经在工业中广泛应用。由于该技术必须使污染空气与负离子预先混合充分，负离子发生器与吸附材料之间必须保持充分的缓冲距离，否则静电吸附材料无法工作，从而使得该技术无法在小型净化器得到很好的应用。本项目计划以静电吸附材料为研究对象，利用空气动力学原理，采用计算机模拟与实验测试相结合的方法，开发短流程负离子与空气预混合技术。该技术主要目标是在1~5cm短流程内解决点源颗粒与面源气体混合均匀性问题，从而有效解决静电吸附材料对混合流程长度的依赖性。通过本项目，一方面，在实际应用中能够将静电材料替代传统玻纤过滤材料，降低空气净化器使用成本；另一方面，该技术也能够在工业气体治理领域得到有效的拓展，例如短距离气体均匀混合能够有效减小工业气体混合设备尺寸，从而降低设备制造成本，进一步提升本项目研发技术的市场推广价值。 课题组经过几年在空气污染物研究和发展，已经具备在此方面开展研究的物质条件和软件条件。课题组曾搭建空气污染物过滤实验台，对负离子混合与静电吸附过滤材料性能进行了详细测试，如下图1-6所示。同时，课题组已经拥有测试PM2.5、风速等基本仪器，如图7-9所示，能够对空气中粉尘进行精确测量。在与企业合作的过程中，也培养了一批能够进行技术研发的研究生队伍。由此可见，以上条件对本项目的顺利实施提供了良好的科研条件。 1、 项目的主要内容、创新点、技术水平1) 主要内容 n 在现有的净化器结构基础上，数值模拟分析污染空气流动形式，粉尘颗粒流动路径等等，为负离子与空气混合提供基础数据。 n 在数值模拟的基础上，设计新型流道结构，搭建实验台，测试分析流道对气体流动的影响。 n 实验以及数值分析不同流速情况下，气体混合情况，尤其是负离子混合不均匀性以及不同风速下的测试PM2.5的局部过滤效率。 n 对现有净化器提出改进方案，制作负离子混合样机，试验测试净化效率。 n 开发新型净化器，提高单位体积空气净化效率。2) 创新点 n 目前在空气净化器方面关于污染气体与负离子短流程混合研究的还未见报导，本项目涉及的工作内容及技术尚未得到深入研究和开发； n 利用数值模拟技术对不同结构的过滤器内部气体混合流动进行分析，获得净化器内部气体过滤机理，并以此进行结构优化，在空气净化技术研发方法方面有创新性。3) 技术水平 n 由于技术难度大，目前市场上仍未有负离子加静电吸附的净化产品，本项目是首次在实践中将用于工业的静电吸附材料用于民用净化器； n 利用静电吸附原理提高PM2.5吸附效率的同时，阻力比传统玻纤过滤材料的更低，噪音更小，寿命更长，项目研制的技术含量相当高； n 本项目开发的技术也可以用于工业领域，技术应用范围广。

水煤浆是一种采用物理方法制备而成的全煤基、流体化的洁净煤燃料。所以采用本项目的主要目的在于：代油应用以提高经济效益或代煤应用以满足环保要求。 在代油市场上与其他以煤代油方式相比具有以下特点： 对原烧油设备（储罐、管道、仪控系统等）利用程度高，代油工程改造费用低； 不需增设煤场，节约占地面积； 运输损失和储存损失小； 燃烧效率高，物理不完全燃烧损失小； 便于实现燃烧过程和生产工况的自动调节、优化控制和计算机智能管理，从而不仅有利于工人劳动条件的改善和劳动强度的旧的降低，而且有利于生产工况的稳定和产品质量的提高； 储存及使用安全，无自燃着火与爆炸之虞。 与其他煤基燃料（粉煤、块煤）相比，水煤浆具有如下优越性： 易于运输、储存，特别是在我国目前铁路运力严重不足情况下，如果结合管道输煤而广泛应用水煤浆，将非常有利于缓解铁路交通紧张的局面； 由于采用雾化燃烧方式，燃烧强度明显高于煤的层状燃烧； 在燃料投入量和燃烧工况的调节、控制方面，明显比粉煤来得容易，而且准确可靠； 使用安全性好； 对大气环境的污染较轻； 投资和运行成本低于煤的气化和液化。 本项目系六五和七五期间的国家重点科技攻关研究项目，总计通过了七项省部级鉴定和国家级鉴定验收，达到世界先进水平，1991年获得冶金工业部科技进步二等奖，1993年获得国家科技进步三等奖，并被列为95国家科技成果重点推广项目（项目编号为：工-1-2-1-19），成立有国家水煤浆工程技术研究中心工业炉窑燃烧技术研究所，负责推广应用。

热锯机和冷锯机是广泛应用于冶金厂型钢、尤其是异形断面型钢轧制生产线上的一种切断设备。它们的主要作用是将轧机轧制出来的轧件切头、切尾和切定尺。由于锯机的进锯速度远小于锯齿线速度，所以每个锯齿只能刮下极薄的一层金属。这样所造成的金属变形量较小，切口断面平整。这是其它切断方法所无法比拟的。另外，较其它切断设备，锯机具有设备简单，重量轻以及生产效率高等优点。 由于锯机使用条件恶劣，对象复杂，其经常发生锯齿糊齿、顶裂、齿尖的折断、根裂及非正常磨损，导致锯片寿命过短，锯切断面出现变形、毛刺、飞翅等缺陷，影响了钢材的成材率。 该项工作经过近20余年的工作，从基本锯切理论入手，针对不同的锯切对象和使用环境，利用现代设计理论和技术成果，通过对锯片设计、制造和热处理等方面的全面研究，在锯片设计和质量控制等方面取得多项突破，并锯片的高强度、高刚度、长寿化，不同型钢锯切断面的无（小）毛刺、小变形等等方面形成系列专有技术。上述成果已分别通过原冶金部技术鉴定、并有多项取得获省部级科技奖。有2项获国家专利授权。以上技术现已在全国推广应用。