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多翼离心风机优化设计方法
提出了一种适用于多翼风机的优化改进设计方法，将流场计算、试验设计方法、仿生技术与现代优化设计方法相结合，可对多翼风机叶轮、蜗壳和蜗舌进行分组或整体优化设计及改进，经试验验证，优化改进后的风机内部流场和效率得到显著改善。该项研究成果对多翼离心风机通流部件气动设计具有指导意义。
西安交通大学
2021-04-11
揭示生物振荡网络的设计原则
生物振荡网络作为生命体的内禀时钟，调节各种与时间信息相关的生命过程，因此需要在减小计时涨落的同时，保持对环境信号的敏感性。 对于处于热力学平衡态的系统，涨落耗散定理表明，高响应与低涨落不可能同时完成。但是生命系统处于非平衡态，并没有涨落耗散定理的约束。对于振荡网络这一非平衡态系统，如何保持高敏感性和精确性，以及对应的热力学的设计原理，是一个重要的利用物理原理理解生命系统的基本问题。 欧阳颀教授研究组与美国IBM沃森研究中心的涂豫海教授（北京大学物理学院/定量生物学中心教授）展开合作，首次从理论上揭示了生化反应网络优化振荡功设计原则。研究发现，通过增加系统的自由能耗散，振荡的计时精确性增加，这与之前的研究相符；更重要的是，耗散的增加还能够增强系统对于外界信号的响应，两者呈正比关系。通过对简单模型的解析发现，额外的自由能耗散可以加强振荡相位与振幅的耦合，借此来增强对信号的响应，从而打破了平衡态的涨落响应关系。为了同时达到高敏感性和精确性，系统需要精细的分配参与反应的非平衡环路中的自由能耗散。研究基于化学势与反应流提出了两条重要的能量分配原则，并在相关实验数据分析中得到验证。
北京大学
2021-04-11
船舶总体设计CAD软件系统
“船舶总体设计CAD软件系统”，它是融合现代造船技术、应用数学技术和计算机技术于一体的，面向多种类型船舶的报价设计、合同设计和部分详细设计的、基于微机和MS Windows 98/NT平台的、有充分自主版权的、符合中国国情的专业实用集成CAD软件系统。 软件由BSRA/Todd60系列船型库、船体型线变换光顺设计和绘图子系统、Holtrop’92阻力预报子系统、MAU/B系列螺旋桨设计和绘图子系统、性能计算子系统、总布置设计绘图子系统、基本结构设计绘图子系统、舾装设计绘图子系统、电气设计绘图子系统和动力装置设计绘图子系统等组成。它支持CCS/ABS/DNV/LR/BV/GL等船级社规范和IMO/SOLAS/MARPOL规则。它具有友好的图形用户界面和集成的数据库管理，并提供以DXF数据格式与AutoCAD等第三方软件的接口。它可以与基于Windows的其它应用软件进行动态连接与嵌入，提供计算、报表和图形为一体的文档输出。
大连理工大学
2021-04-13
冰箱左右开门机构设计
采用机构创新设计方法，实现同一门体的左右双向开启与关闭功能，有利 于冰箱在不同家居设计中的摆放。在节省摆放空间的同时，满足了用户不同操 作习惯的需要。创新的门体启闭方式和良好的操作性能体验，提升了产品的档 次，成为冰箱产品的新卖点。 该研发项目的产出物为嵌入冰箱的功能模块。用户无需对冰箱进行任何调 整，即可由左侧打开/关闭冰箱门体，亦可由右侧打开/关闭门体。纯机械方式的 功能模块隐藏于冰箱内部，基本不改变冰箱的现有结构，外观简洁，操作过程 安全、可靠。通过寿命测试后，可成为配置在冰箱产品上的通用功能模块，实 现规模化量产。
山东大学
2021-04-13
电器电磁元件设计分析软件
针对电器电磁元件问题，如接触器、脱扣器、各种导电回路、触头系统等，开发了专用的电器电磁元件设计分析软件。
西安交通大学
2021-04-11
汽车车身结构拓扑优化设计
在给定的汽车车身设计区域内寻求结构具有最优化材料分布，使得在规定的载荷和边界 条件下，汽车车身结构具有最大刚度。设计时：①车身结构拓扑优化工作在车身大骨架的初始划分阶段即进行；②以求出的结构最优拓扑解为指导，结合车身结构设计的实际经验，在 原有车身结构的基础上建立优化车身结构的概念性 CAD 模型。经过拓扑优化后的车身结构， 其刚度可提高 1.35 倍。适合于对轻型客车、微型客车的车身结构进行拓扑优化设计。
南京工程学院
2021-04-13
简易机器人设计与制作
依据简易机器人具有软硬件相结合的特点，提出简易机器人的设计流程：明确任务与要 求、制定总体方案、硬件设计、软件设计、制作模型或原型、试验，或没有满足要求，修改 或生意设计总体方案。简易机器人是由：机身、驱动小马达，单片机控制电路，机械传动装 置以及动作执行部件（手臂、双脚）等组成。使机器人完整地运动起来，要预先编好程序， 形成有关任务，烧制到存储器中。机器人的控制器部分既接受任务程序也可接受来自外界环 境的传感信号，经单片机控制电路的处理形成控制信号，通过电动马达与机械传动部分，控 制整个机器人执行机构的运动。
南京工程学院
2021-04-13
MOFs生物杂交材料的可控设计
开发一种简单的合成策略，制备具有高活性的酶@MOFs生物杂交材料。该方法的关键在于添加了能够作为“形貌调制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一种阴离子生物聚多肽，不仅可通过静电组装方式调控酶的表面电荷进而加速酶@ZIF-8杂交材料的形成，而且PLGA直链上丰富的羧基基团可与金属离子竞争配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔径尺寸的酶@ZIF-8纳米结构（图1A）。研究表明不同的纳米结构对于杂交材料的活性有重要影响，其中设计的介孔2D酶@ZIF-8纳米片结构由于具有更短的底物扩散路径和更大的孔道尺寸，极大提高酶活性位点的利用率，因此得到的MOFs杂交材料具有优异的生物活性。基于提出的合成策略，研究人员还建立一个 MOFs“人造细胞”，通过酶级联反应模拟细胞内的信号转导（图1B）。该人造细胞对葡萄糖具有双重光学（荧光和比色信号）响应，两种光学信号都与葡萄糖浓度成正比，并且在两个互补的浓度范围内灵敏。
中山大学
2021-04-13
工艺设计与管理系统（BITCAPP）（产品）
成果简介：计算机辅助工艺过程设计（CAPP）是连接产品设计与制造的桥梁，主要完成产品零件制造工艺过程的计算机辅助设计与文档编制，其过程从零件信息的获取到工艺规划完成，并为CAM、PPS、PDM、ERP提供信息输出结束。BITCAPP实现以下功能：零件信息获取：读取CAD信息，并对加工特征信息进行补充；工艺设计：完成工艺规划，输出工艺文件信息：表格定制：根据企业的不同表格绘制表格，并关联数据库；工艺资源管理：管理当前企业的资源设备和工艺知识；报表生成：统计资源、设备的应用；系统集成：与其他系统进行信
北京理工大学
2021-04-14
产品设计开发软件
面向产品设计，主要研究产品设计中的几何计算与设计、性能计算与分析、材料集成计算与设计基础算法，实现产品设计CAD与CAE无缝集成设计。几何计算与设计，主要进行柔性产品设计、几何拓扑特性计算、体参数化建模等方面的研究。具体实例见（a）（b）（c）（d）图。性能计算与分析，主要研发基于新的产品描述的性能分析方法。材料计算与设计，主要进行非均质产品设计、材料集成计算工程方面的研究，具体实例参加（e）图。 面向工业领域，基于虚拟样机技术和知识工程，开发产品快速设计系统。主要开发基于Web3D技术的网络虚拟交互展示技术及系统，基于虚拟数字样机的产品快速智能设计系统，行业信息化管理软件等系统，具体实例参加（f）图。
上海理工大学
2021-04-13