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铜包铝复合材料连铸直接成形技术与生产应用
我国是世界第一铜消费大国，但75%的铜资源依赖进口。开发高性能铜铝复合材料，替代广泛应用于信号传输、输变电、仪器仪表等领域的纯铜导体，对于推进以铝节铜、缓解铜资源短缺具有重大意义。本成果发明了高性能铜包铝材料的连铸直接复合及加工成形短流程技术，研制了连铸成形关键装备，突破了双金属连铸直接复合界面控制、双金属复合材料加工协调变形等关键技术，开发出高性能铜包铝电力扁排、铜包铝扁线和圆线等产品。本成果技术具有生产效率高、环境负荷低和成本低，可生产大断面和异型断面铜包铝复合材料等特点。获授权国家发明专利10项，已转让两家企业实施，已建成年产千吨、三千吨、五千吨级铜包铝复合材料生产线3条，可节铜70%以上，取得了显著的经济和社会效益。本成果专家鉴定意见认为：“…具有鲜明的独创性和完全自主知识产权，整体处于国际领先水平，…”。获2010年度教育部技术发明一等奖。
北京科技大学
2021-04-11
高品质钢材薄带连铸产业化系列关键技术
东北大学自主研发的薄带连铸技术，形成了具有我国自主知识产权的薄带连铸高品质钢材成套工艺与装备技术，在国际上薄带连铸钢材的工业化生产具有领先地位。高品质钢材薄带连铸产业化系列关键技术取消了传统带钢生产中的连铸（铸锭）、粗轧、热连轧及相关的加热、切头等工序，将凝固与成形，铸造和轧制工序合二为一，大幅度缩短了钢铁材料的生产工艺流程。与常规厚板坯连铸技术相比，薄带连铸的生产能耗可降低80%，CO2、N0x、SOx的排放可分别降低86%、93%和70%。同时，薄带连铸也可实现高品质钢材织构、组织和析出的综合控制，具有短流程、绿色环保、产品性能优异等优点，特别适于常规流程生产不好或者生产不了的特种合金带材产品。
东北大学
2021-04-10
汽车用合金钢/中碳钢大方坯连铸冷却控制技术
汽车用合金钢/中碳钢大方坯高温力学性能及断裂机理研究：(1)进行45、40Cr、40Mn2、42CrMo、20CrMnTi等5个钢种连铸坯的高温热延性及强度性能实验及分析；(2)对5个钢种连铸坯试样的断口形貌进行扫描电镜分析；(3)研究5个钢种连铸坯在不同温度区间的脆性断裂机理。 汽车用合金钢/中碳钢大方连铸坯凝固过程研究：(1)凝固过程数值模拟，(2)工艺参数对铸坯凝固过程的影响：①钢水过热度、拉坯速度、比水量等对铸坯凝固过程的影响。②过热度与拉坯速度的匹配关系、比水量与拉坯速度关系。③铸坯温度场与凝固坯壳厚度的变化规律。 汽车用合金钢/中碳钢大方坯连铸二冷系统优化研究，结合二冷配水优化计算结果与石钢连铸机的实际情况，按照均匀冷却原则，进行大方坯连铸二冷系统的优化设计。(1)建立二冷配水模型，得出5个钢种、2种坯型（300mm×220mm和220mm×180mm）10种工况的二冷区最佳水量分布与最佳拉速的关系。结合过热度变化对二冷水量影响，建立二冷配水模型：Qi=A×V2+B×V+C+D×(ΔT-25)；(2)优化二冷配水制度；(3)设计合理的二冷系统。 汽车用合金钢/中碳钢大方连铸坯冷却控制软件研制：(1)运用射钉法测定连铸坯凝固坯壳厚度，并结合现场测量铸坯表面温度，对所建模型进行了双重验证。实验表明，所开发模型具有良好的实用性和可靠性。(2)根据大方坯连铸凝固传热数学模型，应用Borland Delphi 7.0 编程软件开发大方坯连铸冷却控制计算机模拟软件。该软件既可以在冷却水量一定条件下计算铸坯的温度场分布，又可以在铸坯目标表面温度条件下计算所需冷却水量，为铸坯质量精确控制提供重要的依据。 项目实施后，铸坯等轴晶率达30％以上的炉次比提高了36％；钢材低倍合格率由90.07％提高到98.20%，铸坯外观合格率由99.7％提高至99.9％，3年的直接经济效益1954.73万元。 该项目获得2006年获得河北冶金科学技术一等奖。相关研究内容登记计算机软件：汽车用钢大方坯连铸二冷控制计算机模拟软件（软著登字第BJ7314）和大方坯结晶器温度场模拟计算软件（软著登字第BJ7373）。 本项目对于国内外钢厂生产连铸坯质量的改善，具有广泛的借鉴意义，已推广至石钢炼钢厂转炉车间的3台方坯铸机、莱钢特钢大方坯铸机、兴澄特钢大方坯铸机、邯钢三炼钢新板坯铸机和新余钢厂板坯连铸机上，应用前景广阔，社会效益显著。
北京科技大学
2021-04-13
一种连铸中间包内旋型湍流控制器
本发明涉及一种连铸中间包内旋型湍流控制器，包括控制器本体和形成在控制器本体内的中空腔室，所述中空腔室上端设有出口，中空腔室底部四周设置有旋向一致，不与侧面垂直的立方体旋流挡片。本发明通过在在中间包长水口的正下方，与浇注的长水口对应的中空腔室底部设置旋向一致的立方体旋流挡片，使经中间包长水口注入的钢水形成一个旋流的速度场，即能防止液面波动过大，稳定钢液，降低湍动能，产生的离心力又很大程度的促进了非金属夹杂物的碰撞几率，碰撞聚集长大后更好的上浮，能更有利于去除，最终达到了净化钢液的目的。本发明结构简单，加工简便、操作方便；能在内部形成旋流的速度场，有效除去夹杂物，有效降低湍动能。
（注：本项目发布于2014年）
武汉科技大学
2021-01-12
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
应用于智能配电网的双有源桥直流变换器软启动控制方法
本发明公开了一种应用于智能配电网的双有源桥直流变换器软启动控制方法，先解锁原边全桥，闭锁副边全桥和外移相角的闭环控制，原边全桥采用斩波控制，开关管Q3和开关管Q4以50％的占空比互补导通，开关管Q1和开关管Q2采用变占空比控制，并且每个开关周期以一定的步长增加；当副边电压上升到足以驱动开关管，且开关管Q1和开关管Q2的占空比都增至0.99时，解锁副边全桥及外移相角的闭环控制；当输出电压达到额定值时，切入负载，输出电压稳定完成启动过程。本发明有效抑制双有源桥直流变换器在启动过程中的电流过冲，保证电流的正负对称，降低对开关管的耐流要求，降低成本，避免变压器偏磁现象，降低变压器的容量、体积和成本。
东南大学
2021-04-11
高地隙链轮减速门架支撑式驱动桥及行驶车辆
本实用新型公开了一种高地隙链轮减速门架支撑式驱动桥及行驶车辆，包括主驱动桥，主驱动桥的两端分别连接有门架，门架内设有减速装置，减速装置包括主动轮、从动轮，主动轮与主驱动桥的半轴连接，从动轮通过轮边减速器与驱动轮连接，主动轮与从动轮之间通过链条传动。可以缩小主驱动桥中部壳体的径向尺寸，并使主驱动桥提升到驱动车轮中心之上，提高了驱动桥体与地面之间的空隙，车辆通过野外复杂地形能力强。可适用于各种林用车辆、农用轮式拖拉机、工程用装载机、越野汽车等。
北京林业大学
2021-02-01
桥式模块化开关电型五电平自平衡逆变器
多电平逆变器在中高压交流电机调速、分布式发电、静止无功补偿、新型直流输电等领域有良好的应用前景，已成为当前电力电子技术中备受人们关注的重要研究热点。传统电容钳位型多电平逆变器存在电容电压不平衡问题，且在分布式发电场合一般需要两级变流，损耗较大。本发明提出一种桥式模块化开关电容型五电平自平衡逆变器，将开关电容模块与电容箝位电路有机结合起来，实现宽变比电压输出和电容电压的自平衡，且容易实现电压的模块化扩展。与传统五电平逆变器相比，上述逆变器减少了电路元件数目，实现了多电平逆变器的升压输出，减少了中高压逆变器设计中升压变压器的变比，节约了成本，解决了母线电容电压不平衡的问题，提高了输出波形质量，有效降低了谐波含量，具有高效高功率密度的优势。同时，由于结构上的完美对称性，具有去共模电压的特征。
厦门大学
2021-04-11
欠驱动非线性桥式吊车自动控制系统
项目的背景及目的 桥式吊车是一种十分常见的装配运输工具，在港口、仓库、建筑工地等场所得到了广泛的应用，当前，对于桥式吊车主要还是通过有经验的工人来进行操纵的，存在着培训周期长，劳动强度大，工作效率低，安全性不高等缺点。为此，设计一套操作方便的吊车自动控制系统，可以提高吊车系统的工作效率与安全性能, 并将工作人员从当前这种艰苦的工作环境中解放出来。 技术原理与工艺流程1）桥式吊车自动控制系统
南开大学
2021-04-14
高地隙链轮减速门架支撑式驱动桥及行驶车辆
项目成果/简介:本实用新型公开了一种高地隙链轮减速门架支撑式驱动桥及行驶车辆，包括主驱动桥，主驱动桥的两端分别连接有门架，门架内设有减速装置，减速装置包括主动轮、从动轮，主动轮与主驱动桥的半轴连接，从动轮通过轮边减速器与驱动轮连接，主动轮与从动轮之间通过链条传动。可以缩小主驱动桥中部壳体的径向尺寸，并使主驱动桥提升到驱动车轮中心之上，提高了驱动桥体与地面之间的空隙，车辆通过野外复杂地形能力强。可适用于各
北京林业大学
2021-01-12