项目研究背景： 当前，美国、日本等国家采用 T1200\T1800 等材料进 行了大量研究，也取得了相应的技术成果，但因其成本高、成型难度大， 使其应用收到限制。 对吸波碳纤维缠绕压力容器成形必须进行精确的复合 材料结构设计及可靠性的准确预报，以确保其成形质量，其工艺工程十分 复杂，它涉及许多设计变量。 研究内容 ：对吸波碳纤维缠绕压力容器成形研究主要内容为： 1、采用价格相对低廉的 T7

双碳目标下，我国正逐步构建起以新能源为主体的新型电力系统。风电是其中关键一环，发挥着愈加重要的作用。随着风电机组的高度变高，以节省成本为目的进行结构轻量化设计是当前风电发展的必然方向。其中海工基础与风电机组由于设计分工不同，国内一直沿用传统的分离式设计，在塔架底部进行数据交互与迭代设计，导致投资占比增高，设计方法冗余度大，建设阶段成本浪费。如何解决分离式设计的弊端，开发更高效的一体化轻量化设计方法是破局痛点的关键所在。 针对钢制塔筒结构，开展失效型式分析，考察不同参数对钢筒性能的影响；针对海上风电机组基础结构成本高、材料浪费严重的问题，以NREL 5MW海上风电机组的三脚架和导管架基础结构为例开展拓扑优化轻量化设计研究，最终实现结构轻量化设计，得到性能更优，质量更轻的海上风电机组基础结构。 创新点 针对钢制塔筒结构，开展了各类失效型式分析，并考察了设计参数对结果的影响，形成一套钢制塔筒轻量化设计方法。 以5MW海上风电机组模型作为参考模型，将拓扑优化方法引入海上风电机组三脚架和导管架支撑结构的轻量化设计，并进行模态分析、刚强度计算，得到一套在概念设计阶段、考虑结构－载荷耦合效应下海上风电机组三脚架和多导管架的拓扑优化设计及仿真流程。 市场前景 在目前陆上、海上风电机组大型化的趋势下，结构的安全设计、轻量化设计将会成为制约行业发展的一个重要难题，而将拓扑优化及有限元仿真引入风电机组结构设计中可有效解决此类问题。 应用案例 航天万源2MW直驱风电机组塔筒，减重10tons； 5MW海上风电机组三脚架支撑结构，减重276.54tons; NREL 5MW海上风电机组导管架支撑结构，最大位移减少14.89%、最大等效应力减小26.66%。 获奖情况 张承婉、杨晓宇、陈卓；指导教师：龙凯，一带一路暨金砖国家技能发展与创新技术大赛－工程仿真创新设计赛项（研究生组），团体优秀奖 张承婉；指导教师：龙凯，第三届中国工业互联网大赛二等奖 丁文杰，本科生，2020年毕业，论文题目“塔筒法兰螺栓疲劳失效机理和法兰轻量化设计”，校级优秀论文 丁文杰、李泽阳、季元、张承婉；指导老师：廖海涛、龙凯，兆瓦级海上风力发电机组三脚架基础结构设计与强度校核分析APP，第三届中国工业互联网大赛，工业互联网+数字仿真专业赛二等奖 张承婉、陆飞宇、张锦华；指导老师：龙凯，中国国际“互联网+”大学生创新创业大赛北京赛区一等奖 张锦华，指导老师：龙凯，海上风电机组多导管架的拓扑优化方法研究.2020年北京市普通高校优秀本科毕业设计（论文）

项目概况 该项目研究开发出具有自主知识产权的少片簧及关键工艺和材料技术，实现其轻量化、高性能和长寿命要求，形成了具有自主知识产权的承受高应力少片簧的关键制造技术，申请了“承受高应力的高强度变截面簧片及其制造方法”的发明专利（200710132237.5）。 本项目处于国内先进水平，拥有自主知识产权，项目获得2008年度中国汽车工业科技进步三等奖。主要特点 在少片簧优化设计的基础上，采用高洁净度、控制夹杂物形态和减少夹杂物数量、形变细化晶粒、表面无全脱碳的新型高强度弹簧钢，对少片簧进行变截面控温轧制，细化晶粒，减少表面缺陷，优化热处理工艺，减少脱碳，改善韧性；，提高表面应力喷丸的预应力大小和喷丸强度等措施，解决了少片簧在承受应力水平提高后,其强度提高和疲劳性能的匹配问题，以及疲劳性能对表面和内部缺陷敏感性显著增加的问题，稳定和提高了少片簧疲劳性能，实现了承受高应力的高性能、长寿命少片簧开发，可减轻悬架弹簧重量20~30%，提高平顺性约10％，具有明显的省材节能降耗效果。技术指标     少片簧设计应力1000-1200MPa、抗拉强度水平≥1800MPa，减轻悬架弹簧重量约20~30%，提高平顺性约10％，满足台架疲劳寿命和实际使用要求。市场前景     本项目已在依维柯系列轻型客车系列上实现了少片簧的国产化批量生产应用，取代了进口，满足了近万台份依维柯车的高端市场需求，减轻了悬架重量，提高了整车平顺性及乘座舒适性，取得了显著的经济效益，并正推广应用于更多的车型上。鉴于高应力少片簧具有整车轻量化、提高整车平顺性和降低材料消耗和燃油消耗等减重、节能、环保的效果，因此，该项目具有十分广泛的推广应用价值，能显著提高企业产品竞争力，填补该领域的国内空白，具有显著的经济效益和社会效益，其进一步的推广应用前景十分广阔。

该成果获2018年度国家科学技术奖科技进步类二等奖。创立了多模式公交网络供需辨识与协问设计技术，研发了多模式公交网络协同仿與与效能评估技术、多模式公交系统协调控制技术及面向多模式公交网络的智能版务技术与平台，大幅提升了多模式公交运行信总化管理水平和公众出行服务能力，项目攻克了城市多模式公交网络协同设计与智能服务的核心理论与关键技术，解决了当前城市公交系统缺乏协同、效率低下的问题，实现了城市多模式公交网络协同设计、综合评佔、协调控制与智能服务的技术突破.成果在京津翼、长三角、长江经济带等重点城市的工程项目中得到推广应用，全面提升了应用城市公交系统的整体效 能，有力支撑公交都市国家战略的实施，经济社会效益显著。

成果的背景及主要用途：水利水电工程大都处于高山峡谷，所处地区地质构 造复杂、地质信息众多，给地质勘探、工程设计与施工等各方面带来极大的困难。 传统二维、静态的处理工程地质资料、分析地质问题的方式，已难以满足工程地 质、设计人员的实际需求。因此，深入研究水利水电工程地质三维建模与分析的 关键技术，可为分析解决水利水电工程勘测、设计与施工中复杂的地质问题提供 科学的理论方法和先进的技术手段。 技术原理与工艺流程简介：在为水利水电工程建设服务的前提下，针对多源 地质数据的耦合分析、地质体的复杂性、信息存储量大、分析速度慢、地质构造 的动态性、模型的可靠性及其快速更新修改等难点，融合水利水电工程科学、工 程地质学、数学地质学和计算机科学等多个交叉学科的先进理论技术，提出了实 现水利水电工程地质三维建模与分析的理论方法和关键技术。针对复杂地质体信 息量大的特点与水利水电工程地质的分析要求，研究面向水利水电工程地质的三 维数据结构模型，提出了以 NURBS 为主、结合 TIN 和 BRep 的混合数据结构；进 而通过以面向对象技术、地质实体 NURBS 构造技术、改进的地质趋势面分析技 术和三维对象集合运算技术等多种先进技术手段，提供了可供选择的建模机制， 对各类地质对象和人工对象进行拟合构造与几何建模，实现了水利水电工程地质 三维统一模型的建立，并对模型的可靠性进行分析验证，提供模型的快速反馈更 新机制。基于三维统一模型，针对实际需求研究水利水电工程地质分析应用技术， 176天津大学科技成果选编 设计了丰富的分析算法。根据所提出的理论方法和技术，紧密结合实践应用，研 制开发通用的水利水电工程地质建模与分析软件系统，为水利水电工程地质分析 提供有力的技术平台。 技术水平及专利与获奖情况：该成果总体上达到国际先进水平，在水利水电 工程地质 NURBS 混合数据结构建模方法与应用方面达到了国际领先水平。 应用前景分析及效益预测：该成果可直接推广应用于各项大中型水利水电工 程前期规划、地质勘测、工程设计和施工等不同阶段的工程地质分析中，可通过 钻孔平硐优化布置节约地质勘探费用，辅助地下工程施工及其管理可提前工期， 降低造价，直接经济效益较大；提高工程地质分析、工程设计和施工的水平与效 率，为实际遇到的地质问题提供科学的解决途径和先进的技术手段，社会效益显 著。在水利水电工程等领域有广阔的应用前景。 应用领域：水利水电工程地质建模与分析技术主要应用领域为水利水电工程 地质勘测、设计和施工领域。 合作方式及条件：企业合作。

本项目在轻量化环保热塑性复合材料开发及应用，智能材料开发与应用，结构设计及分析等方面进行深入研究，已完成前端模块、座椅骨架、SUV尾门、保险杠、复材弹簧的开发。在材料、工艺、载荷方面取得了较大突破。 本项目团队来自北航交通科学与工程学院，团队成员包括孙凌玉教授、康宁副教授、李立军讲师、郭春杰高工以及团队中多位博士、硕士生。团队主要研究方向为复材结构设计与仿真、智能材料及失效诊断、优化设计与工艺仿真、连接建模仿真与实验等。

本项目在轻量化环保热塑性复合材料开发及应用，智能材料开发与应用，结构设计及分析等方面进行深入研究，已完成前端模块、座椅骨架、SUV尾门、保险杠、复材弹簧的开发。在材料、工艺、载荷方面取得了较大突破。 本项目团队来自北航交通科学与工程学院，团队成员包括孙凌玉教授、康宁副教授、李立军讲师、郭春杰高工以及团队中多位博士、硕士生。团队主要研究方向为复材结构设计与仿真、智能材料及失效诊断、优化设计与工艺仿真、连接建模仿真与实验等。

本项目在大型屋盖风致作用机理、风效应分析理论、设计风荷载确定方法和 屋面系统抗风的技术措施、检测评价方法等方面取得了以下创新成果：（1） 提出了大跨屋盖非高斯极值风压分析理论和多模态耦合风振效应分析理论 系统构建了非定常、非高斯特性的屋面风荷载模型，提出了屋盖非高斯风压时程的概率密度表达式、多样本风压极值概率分布模型；提出能够计入多模态参 与的耦合效应和结构、风荷载、风向不确定性的基于概率的高效风振计算方法。 系统建立了屋面风荷载和结构风效应的分析理论。（2） 提出了屋面围护结构和大跨承重结构抗风设计方法提出考虑非高斯极值、相关性面积折减、风向效应的围护结构风荷载计算方 法，提出了可考虑多模态风振响应的多目标等效静风荷载分析方法。基于提出的 理论方法和大规模风洞实验，分析不同结构参数和风荷载参数下的平面、柱面、 球面、双坡、鞍型、悬挑等典型屋面围护结构全方向极值风压及大跨主体结构的 等效静风设计荷载，给出了可供设计直接使用的计算图表。（3） 提出了改善屋面围护系统抗风承载力的技术措施、评价方法以及检测手段 提出了屋面围护系统的材料选择要求和构造设计原则；研发了改善和提高抗风承载力的金属屋面板板型和抗风揭部品部件，同时很好地满足功能及节能环保 要求；提出围护系统抗风揭的实验室测试方法和现场原位测试方法，及屋面系统 的安全性评价方法。

本项目在大型屋盖风致作用机理、风效应分析理论、设计风荷载确定方法和 屋面系统抗风的技术措施、检测评价方法等方面取得了以下创新成果：（1）  提出了大跨屋盖非高斯极值风压分析理论和多模态耦合风振效应分析理论 系统构建了非定常、非高斯特性的屋面风荷载模型，提出了屋盖非高斯风压时程的概率密度表达式、多样本风压极值概率分布模型；提出能够计入多模态参 与的耦合效应和结构、风荷载、风向不确定性的基于概率的高效风振计算方法。 系统建立了屋面风荷载和结构风效应的分析理论。（2）  提出了屋面围护结构和大跨承重结构抗风设计方法 提出考虑非高斯极值、相关性面积折减、风向效应的围护结构风荷载计算方 法，提出了可考虑多模态风振响应的多目标等效静风荷载分析方法。基于提出的 理论方法和大规模风洞实验，分析不同结构参数和风荷载参数下的平面、柱面、 球面、双坡、鞍型、悬挑等典型屋面围护结构全方向极值风压及大跨主体结构的 等效静风设计荷载，给出了可供设计直接使用的计算图表。（3）  提出了改善屋面围护系统抗风承载力的技术措施、评价方法以及检测手段 提出了屋面围护系统的材料选择要求和构造设计原则；研发了改善和提高抗风承载力的金属屋面板板型和抗风揭部品部件，同时很好地满足功能及节能环保 要求；提出围护系统抗风揭的实验室测试方法和现场原位测试方法，及屋面系统 的安全性评价方法。

成果简介：凡是噪声环境恶劣、且需要通话的场合，都适用抗噪声通话系统。达到国外抗噪声通话产品的性能指标。随着我国汽车工业的发展，近年来我国的车用涡轮增压器市场也取得了快速的发展，形成了较大的生产规模。但是与涡轮增压器市场迅猛发展不协调的是，目前国内增压器设计的核心技术还是掌握在国际知名企业手中，国内的增压器制造企业，新产品的开发主要还是依靠仿制，产品的设计还是停留在经验设计阶段，没有形成自己的设计方法和核心技术，这对于提高企业核心竞争力和企业的可持续发展极为不利。针对国内车用涡轮增压器设计能力的不足