该成果研究团队以同济大学机械与能源工程学院简小刚副教授和土木工程学院王伟教授为核心，依托于同济大学两个国家重点学科即土木工程学科和机械工程学科交叉平台——国家土建结构预制装配化工程技术研究中心，瞄准我国新型城镇化建设需求，针对我国预制装配式建筑产业化过程中存在的大型钢管结构件装配困难、难以单边锁紧安装、单边连接设备严重匮乏等关键问题，通过学科交叉与融合，成功研制开发出一种能够应用于预制装配式建筑领域钢管柱梁结构件摩擦型高强螺栓单边连接产品与安装设备，为我国绿色建筑及建筑工业化实现规模化、高效益和可持续发展提供技术保障与产品支撑。该产品单侧安装、单侧拧紧，避免了现场焊接。

本实用新型公开了一种带内置隔板的闭口构件，包括方管，所述方管上开设有方形洞口，方管内部竖直焊接有两块可伸缩的隔板，所述方形洞口处焊接有与方形洞口相匹配的补洞板。本实用新型通过在方管壁板上开洞，将隔板放入方管内，从洞口进行焊接，焊接好后再将补洞板补上焊接，提高焊接速度，减少焊接量，并且采用可伸缩的隔板，当将隔板底部与方管内部焊接时，将隔板收至最低处，便于焊接隔板的两面，焊接完成后，将隔板拉伸至最高处，将隔板的顶部和方管的顶部焊接起来。本实用新型提高拼装、焊接效率，有效的保证方管外观质量，提高生产效率，

面向高端装备发展对先进激光焊接技术的迫切需求，围绕大型薄壁关键构件激光焊接制造过程中的     重大科学技术问题展开研究，突破了大型薄壁构件激光焊接的关键共性技术，解决了大型薄壁构件激光 焊接过程稳定性、质量一致性和可靠性难题，开发出关键功能部件和成套技术装备，构建了大型薄壁构  件激光焊接制造理论和技术体系，显著提升了我国高端装备制造的自主创新能力和技术水平。项目成果 获中国机械工业科学技术奖一等奖 1 项，北京市科学技术奖二等奖 1 项。

本发明公开了一种自感知自愈合混凝土构件，在混凝土搅拌的过程中，放入钢制胶囊，待搅拌均匀 后浇入事先安装就位的钢筋笼;钢制胶囊在混凝土中的位置分布均匀，钢制胶囊的取向随机。本发明不 仅能改善混凝的抗拉、抗剪、抗弯、抗磨和抗裂性能，而且能大大增强混凝土的断裂韧性和抗冲击性能; 由于钢制胶囊壁的中部使用陶瓷材料，并且厚度较薄，可以保证混凝土开裂后，该处的钢制胶囊可以及 时破裂，内部的结构胶流出并渗入裂缝

成果描述：小径厚壁无缝钢管的超声波探伤技术是当今世界难点之一，在超声波探伤过程中由于周围环境的影响，干扰信号的屏蔽也是难点之一，本系统在这两个世界级难点都给出了可行的解决方案与工艺标准。 本系统采用多通道双探头，可一次性实现钢管的周向、纵向的缺陷检测。工作模式采用探头固定静止，钢管在水箱中螺旋前进，这种方式可以实现钢管的连续自动探伤。该超声波探伤系统结构合理、灵敏度高、检测结果满足厂方要求，在钢管质量检测中发挥着重要作用。 该系统主要由四部分组成：①、机械传动部分，②、控制部分，③、超声波系统，④、软件系统。 ①、机械传动部分包括自动送料、出料机构，同步带与齿轮传动机构，摩擦轮传动机构。 ②、控制部分的核心是PLC，主要控制电机的运转包括正转、反转、点动、停止和急停，及控制声光报警、喷标系统、水泵开启与关闭。 ③、超声波探伤系统主要由超声波脉冲发射卡、数据采集卡、A/D转换卡、探头组成。 ④、软件系统主要的功能模块包括：回波采集及预处理模块、缺陷诊断模块、回波显示模块、PLC控制模块、报表生成模块等。采用VC++实现对板卡采集的回波数据进行滤波处理，并将回波数据以波形图显示在工控机的软件界面。缺陷诊断模块对回波数据经过算法计算与标准伤的阀值进行比较从而判定回波是否存在缺陷波，若发现缺陷，则启动进行声光报警及喷标程序，并将缺陷波形数据自动存储到系统数据库。报表生成模块可以管理本批次钢管缺陷记录，或是按月或其他条件生成报表。PLC控制模块主要是通过上位机与下位机的通信，实现对电机的运转、喷标报警、水泵的控制。 该超声波探伤系统主要实现厚壁无缝钢管的全自动探伤检测、智能判伤、监控、数据保存和报表输出一体化操作。市场前景分析：金属材料在高温、高压、高载荷的情况下，内部已有的缺点可能被放大，造成不可估量的经济损失，据估算，我国每年由于不合格产品的经济损失达到2000亿元。并且超声波有很高的缺陷辨识能力。因此，超声波无缝钢管超声波探伤系统的市场需求很大。与同类成果相比的优势分析：1、相比以往厂方委托其他单位检测无缝钢管，既提高了检测效率，又降低了成本。按照厂方提供的每年要送外检测15-20吨的样品的预算，只此一项可节约检测成本约30万元。 2、相比国外同类产品的每套200多万人民币的检测系统，该超声波检测系统既能满足厂方的高检测要求，又价格低廉。 国内领先。

发泡水泥构件是以普通硅酸盐水泥、硫铝酸水泥、粉煤灰等为主要原料，添加特制配方的发泡剂，在模箱里膨胀定型后，使用特制的自动切割设备切割成相应尺寸的发泡水泥构件。发泡水泥构件内部为蜂窝状闭孔结构，具有良好的保温性能、质轻、吸水率低、不燃、可锯可钉，是理想的A级防火保温材料，可广泛运用于防火隔离带、门芯板、内墙保温、屋面、楼面保温、楼道保温，用途极为广泛。 发泡水泥构件生产线主要由发泡搅拌机、切割机、热缩包装机、恒温养护设备、自动运输线及数十个铁板模箱等构成。基于可编程控制器（PLC）、工控上位机、称重、PID、温控等多种功能单元进行控制系统的硬件构成设计和软件监控组态、生产线顺序控制程序设计，以实现发泡水泥构件生产线自动控制。该生产线自动控制系统是综合应用现代机械电子、气压传动、自动控制、网络通信、组态监控等技术研发的一套自动化装备，系统具有动态实时运行显示，系统操作方便，工作稳定，可靠。

节能建筑外围护构件与被动设施优化方法研究，2007 年 12 月通过河南省教育厅鉴定。 建筑节能已成为建筑领域当前研究和实践的重点，我国建筑用能占当年全社会终端能源消费 量的 27.8%。《民用建筑节能管理规定》和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》等强制 性法令法规的颁布无疑对建筑节能、改善室内热环境有极其重要的作用。但是我们也应该看 到，尽管新的城市住宅和上世纪 80 年代初期的住宅相比其隔热保温性能有了较大提高，但 与发达国家相比还有很大差距。由于建筑寿命一般在 50～100 年，加上人们对建筑热舒适的 要求不断提高，建筑能耗需求在今后较长时间内持续增长，必将对我国的能源使用模式产生 强烈冲击。因此，我们急需开展新的、更为节能的技术研究和实践。 本项目研究目的是研究节能建筑外围护构件与被动设施对建筑能耗的影响以及与 建筑的结合与优化配置问题，最终应用于建筑设计与选择，其技术要点如下： 1. 介绍了室内热环境的几个影响因素，受传统民居建筑外围护结构设计启示并考虑到现代 科技水平和生活方式，从而提出了现代住宅外围护结构设计策略。 2. 从能量角度论述了外围护结构如何通过设计来保持、阻止以及引入能量。 3. 利用计算机模拟能耗分析软件对工程实例的外围护结构设计进行了优化设计的方法实 证研究。 4. 借助高精度热成像仪的拍摄，使得外围护结构的实验调查更加准确和直观。清晰的呈现 出采暖条件下外围护结构的钢筋混凝土梁柱、窗户、窗框、缝隙等热工薄弱环节。 5. 利用能耗分析软件 DOE-2 对飘窗、空气渗透、遮阳方式、玻璃选用进行能耗分析，用数 据说明其存在的问题，并提出可行的解决方案。 

采用局部加载增量成形大型复杂构件可有效减少成形载荷、提高材料成形极限、拓展构件成形尺寸范围、提高设备成形能力，是采用难变形材料的大型复杂构件近净省力成形的有效途径。揭示了大型复杂构件局部加载成形过程的加载状态并建立了下材料流动解析模型；发展了适用于大型复杂构件三维坯料设计的解 析-数值混合方法；构件了能快速稳定实现局部加载的液压机的液压系统，获得相同装机功率下远大于整体加载成形的成形能力。工艺理论已形成系统，且技术成熟度高，撰写综述论文发表于国际 SCI 期刊，已在实现局部的液压系统方面申请发明专利多项。

特殊钢是指具有特殊的化学成分、采用特殊的工艺生产、具备特殊的组织和性能、能够满足特殊需要的钢类。本项目提出了采用三步法加工该类模具的新技术，先采用激光成型机加工出模具的预孔；然后用电火花线切割机床切割出模具的定径区、压缩区、倒锥区；最后用自主研发的卧式超声研磨抛光机对模具的各个区域进行研磨和抛光加工。 技术特点: 本项目利用已研发成功的大孔径(孔径5mm以上)拉拔模具专用卧式超声波研磨抛光机，并确定了一套大孔径人造金刚石特殊钢管材拉拔模具的工艺路线，即“三步法”。先采用激光成型机加工出模具的预孔；然后用电火花线切割机床切割出模具的定径区、压缩区、倒锥区；最后用自主研发的卧式超声研磨抛光机对模具的各个区域进行研磨和抛光加工。 主要技术指标： 经济指标：10万吨/年的特殊钢产量在国内属于中等规模的企业。按特殊钢钢管年产10万吨计算，假如钢管的外径为10mm，那么人造金刚石拉拔模的价格约为5000元，一般情况下，每只拉拔模具可以拉拔20吨特殊钢钢管，那么拉拔模具的产值将达到2500万元。 应用范围： 该项目涉及的产品主要用于拉拔各种高精度特殊钢钢管，通过改变拉拔模具压缩区角度的大小，亦可应用于拉拔铜管和铝管等有色金属管，可以大大提高模具的使用寿命和产品的精度。