铁路轨道宽频性能测试系统拟解决轨道结构中各部件振动疲劳损伤的模拟研究，针对各个部件服役状态下所处的高频共振频段与低频频段共同作用，真实地模拟各部件现场工作状态。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 铁路轨道宽频性能测试系统拟解决轨道结构中各部件振动疲劳损伤的模拟研究，针对各个部件服役状态下所处的高频共振频段与低频频段共同作用，真实地模拟各部件现场工作状态。研制的新型轨道部件高低频疲劳试验机的组成包括驱动系统、预加载部分、润滑系统、计算机电气控制部分以及软件组成。试验机的驱动系统属于交流伺服系统，在主轴上设置有可调节压头行程的偏心轮，偏心轮的功能是将主轴的旋转运动形式转换成压头上下直线的运动形式，从而达到对部件的动负荷加载的功能。本设备可模拟各部件在各自共振频率和其他低频载荷叠加后的组合疲劳试验，试验对象包括但不限于钢轨、弹条、垫板、螺栓、轨枕以及轨道板等等。预计可系统性的回答上述各部件高低频组合疲劳伤损演化规律，填补国内外有关轨道部件高频疲劳寿命试验研究的空白。

依照美国AMCA207标准设计适合于不同类型规格风机的性能测试台，配用高精度传感器，采用计算机自动数据采集系统，对测量参数进行实时监控与测量，最后形成标准试验报告。

成果与项目的背景及主要用途：统计资料表明，80-90%焊接结构断裂事故是由疲劳失效引起的，由于焊接接头的焊趾处的应力集中和残余拉伸应力作用，焊接接头疲劳强度大幅度地低于基本金属的疲劳强度。虽然结构按疲劳规范设计，仍然发生一些整体结构的过早疲劳失效，造成巨大的经济损失，甚至是人身伤亡事故。由于焊接接头焊趾是疲劳裂纹引发部位，如果对该部位实施适当的处理，使残余拉伸应力转变为压缩应力和减少应力集中，这将有利于延缓疲劳裂纹的产生，具有巨大的社会效益和经济效益。本项目是在国家自然科学基金的支持下完成的，从超声波冲击、相变应力应用、等离子喷涂等三方面提出了三种改善焊接结构疲劳性能的新技术，研制发明了相应的装置、焊接材料和喷涂技术。这些方法可以方便地应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道等工况、野外施工和高空现场作业的场合，其应用前景是十分乐观。 技术原理与工艺流程简介： 1）超声冲击方法改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理为：通过超声波发生器将电网上的工频交流电转换成超声频的交流电，用以激励声学系统的换能器。换能器将电能转换成同样频率的机械振动，在机架所提供的一定压力作用下，将该超声频的机械振动传递给工件上的焊缝，使以焊趾为中心的一定区域内焊接接头表面产生足够厚度的塑性变形层，从而达到改善接头几何外形，降低应力集中程度、调节其应力场沿厚度方向的分布状况，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 2）相变应力应用改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用开发的相变应力焊接材料使焊缝金属冷却中产生的相变应力，抵消焊接残余拉伸应力并获得压缩应力，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。 3）等离子喷涂改善焊接结构疲劳性能的基本工作原理：利用等离子在焊趾部位喷上结合性能良好的涂层材料来改善接头的应力集中状态，最终达到改善焊接接头疲劳强度的目的。技术水平及专利与获奖情况：整体研究达国际先进水平；已获国家发明专利3 项，在申请国家发明专利 5 项；2004 年度天津市自然科学一等奖，2002 年获教育部发明二等奖。 应用前景分析及效益预测：接头焊趾及焊跟部位是焊接结构承受疲劳载荷的薄弱环节，改善焊趾和焊根部位的疲劳性能将提高整个结构的疲劳性能。使用超声波冲击、相变应力及等离子喷涂等这些新技术可以大幅度地改善焊接结构的疲劳寿命，显著降低焊接结构破坏事故的发生几率, 进而节约焊接结构的用钢量和资金，增加焊接结构的安全裕度，防止因焊接结构发生意外疲劳破坏事故给国家和人民财产的经济损失，因此具有广阔的应用前景及产生巨大社会效益和经济效益的可能。 应用领域：可以应用到桥梁、采油平台、船舶、飞机、机车车辆、压力容器及管道、水轮机、火箭发动机、汽车制造等诸多领域。 

含压缩、拉伸、扭转、剪切、弯曲各一件。

随着科技的不断发展，笨重的阴极射线管(CRT)显示器越来越不能满足需求。而液晶显示器(LCD)则因具有能耗低、重量轻、超薄、图像柔和等一系列突出的性能得到了迅猛发展。 液晶材料是液晶显示器的核心材料之一，它赋予液晶显示器各种优良的性能。国内高档液晶材料主要被大日本油墨化学工业株式会社、日本Chisso公司、德国Merck公司垄断。目前，国内只有几家企业能批量生产中低档液晶材料，尚无厂家

针对病毒可能污染的环境物体表面及应急医院废水等进行高效消毒意义重大。深圳国际研究生院能源电工研究所张若兵副研究员团队积极拓展开发基于强场调控的致病微生物消杀关键技术，已初步研制出用于热敏性固体材料表面消毒的高活性宽幅等离子体便携式消杀装备及强脉冲电场调控的医疗废液灭活装备，有助于解决致病微生物消杀装备等资源短缺问题，为疫区医院防疫、含病毒医疗废水高效消毒提供强化消毒装备。 团队正在对系统深入优化，并积极联合深圳大学总医院等合作团队着手开展后续效果评价工作，争取尽早推向应用，助力抗疫工作。 除了在抗击疫情中发挥作用以外，宽幅等离子体射流阵列和强脉冲电场技术在新一代精准医疗装备、热敏性材料封装和智能制造等领域也将发挥重要作用。

液-液萃取分离科学和技术是化学工程学科的重要分支之一。一大批萃取分离技术在石油化工、原子能、医药工业、食品工业、生物化工以及环境工程中得到了广泛应用。现代工业的发展，对液-液萃取分离科学与技术提出了新的挑战，也为新型萃取分离技术的产生和发展提供了良好的机遇。液-液萃取技术作为一项应用很广的高效分离技术，已成为许多领域发展的技术关键。本项目围绕国家节能减排战略，开展高效液-液离心萃取设备的研制及应用研究。创造性地建立了流场分布与操作条件的关系模型，实现了设备的可控设计；对液-液离心萃取过程环隙间流动特性进行深入细致的研究，定量地求出泰勒涡流的生成条件及其变化规律，精确地描述出流场全貌；在Taylor-Couette流体运动特征、失稳演变过程和压力周期波动特性方面有所突破，建立离心不稳定准则，获得环隙式液-液离心萃取过程的强化传质机理，为环隙式液-液离心萃取系统的量化设计提供理论基础。开发出的离心萃取成套设备及相关工艺技术，在石油化工、生物制药等行业得到了成功应用。在我国最大的林可霉素生产基地-南阳普康药业集团有限公司建成了基于离心萃取技术的“萃取-洗涤-反萃”成套设备及工艺，获得了成功。依托中国石化集团公司，在我国最大的己内酰胺生产基地建成了杂质离心萃取的工业示范装置，每年产生经济效益500万元，大大改善了产品质量。

随着塑料、橡胶加工工业的发展，对于混炼设备的要求越来越高。双转子连续混炼技术是在密炼机基础上发展的一种新型高分子材料的混炼方法。其核心设备——双转子连续混炼机，除了具有密炼机优异的剪切混合和分布混合特性外，还具有双螺杆挤出机连续工作的特性，在节能和环保方面具有独特的优势。华东理工大学的相关课题组经过近十年的研究，开发出了具有自我知识产权的双转子连续混炼技术和双转子连续混炼造粒机，已经通过了教育部、江苏省科技厅、中国石化集团公司组织的技术鉴定，获国家机械工业联合会、江苏省科学技术进步奖。采用该技术开发的高浓缩炭黑母粒连续混炼造粒生产线和高压电缆屏蔽料连续混炼造粒生产线已经被成功地应用于PE80、PE100高压水管料专用高浓缩母粒生产、含量为50%的高浓缩高档碳黑母粒、导电纤维母粒和高压电缆屏蔽料的生产。生产线采用计算机集成控制，水下造粒等先进的技术手段，解决了相关产品生产过程中的碳黑排放污染环境的问题，实现了生产的连续化、自动化，单位产品能耗是常规方法的1/2～2/3，实现了相关产品的高效、节能、环保化生产。项目的创新点在于开发了一种独创的双转子连续混炼机转子构型和双转子连续混炼工艺，解决了高填充混合和导电高分子材料的混炼过程中对剪切混合和分布混合的综合要求高，开辟了一种新的高浓缩、高填充母料和导电高分子材料的生产方法和生产工艺。

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。

随着塑料、橡胶加工工业的发展，对于混炼设备的要求越来越高。双转子连续混炼技术是 在密炼机基础上发展的一种新的高分子材料混炼方法。其核心设备——双转子连续混炼机，除 了具有密炼机优异的剪切混合和分布混合特性以外，还具有双螺杆挤出机连续工作的特性，在 节能和环保方面具有独特的优势。华东理工大学的相关课题组历时近十年的研究，开发出了具 有自我知识产权的双转子连续混炼技术和双转子连续混炼造粒机，已经分别通过了教育部、江 苏省科技厅、中国石化集团公司组织的技术鉴定。 该技术已经被成功地应用于PE80、PE100高压水管专用高浓缩母粒生产、含量为50%的高 浓缩高档碳黑母粒、导电纤维母粒和中高压电缆屏蔽料的生产。生产线采用计算机集成控制， 水下造粒等先进的技术手段，解决了相关产品生产过程中的碳黑排放污染环境的问题，实现了 生产的连续化、自动化，单位产品能耗是常规方法的1/2~2/3，粉尘排放下降了95%，实现了 相关产品的高效、节能、环保化生产，用工成本下降了50%。 项目的创新点在于开发了一种独创的双转子连续混炼机转子构型和双转子连续混炼工艺， 解决了高填充混合和导电高分子材料的混炼过程中对剪切混合和分布混合的综合要求高，开辟 了一种新的高浓缩、高填充母料和导电高分子材料的生产方法和生产工艺。