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[成果] 1800140080 北京
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2018
成果简介:随着《中国制造2025》的发布,汽车工业对轻质高强复合材料需求量和制造质量的要求越来越高,短流程成形技术已成为汽车轻量化发展的支撑技术。在国家863计划、江苏省产学研联合攻关重大项目、科技部科研院所专项等项目支持下,该项目经过多年系统研究和开发,开发了轻质高强复合材料短流程成形关键技术与成套装备,具有生产效率高、制造成本低、技术成套性强、材料-工艺-装备一体化等技术特点。主要创新内容如下: (1)短流程、高效率:开发了系统化在线制造技术,实现了从化工原材料到制品的短流程一步成形,能耗降低30%以上,材料成本降低20%,生产效率从7~8分钟/件提高到30~60秒/件,提高10倍以上。 (2)长纤维、高性能:建立了纤维长度多因素在线关联控制模型,解决了动态纤维界面多维度处理难题,制品中纤维长度从0.5~3mm提高到了15~60mm,提高20倍以上,制品性能大幅提升。 (3)可控充型、快速制造:开发了变截面复合材料制品长纤维流动取向控制技术,研制可控充型成形专用模具,解决了复合材料部件露纤、翘曲、变形等问题,实现2.8m2复合材料部件可控充型高精成形制造。 (4)成套装备、填补空白:开发了长纤维高粘度树脂柔性复合核心元件等关键设备,集成开发短流程成形成套装备及全流程控制系统,实现了高自动化成形制造。 该项目获得授权专利6项,软件著作权3项,发表论文8篇,形成标准/规范9项。从2013年至今,已建成投产成套装备4台套,成形制品已在国内多家汽车厂应用,实现了上汽荣威RX5电池盒、底护板,现代瑞纳后防撞梁,起亚K3隔音板,东风裕隆发动机底护板等部件的批量制造,替代进口,供货20万余件,新增产值达到5000余万元。该项目有效降低了复合材料成形制造过程中的能耗、大幅提升生产效率,成套技术填补国内空白,推动了汽车等国民支柱制造业的技术进步。经相关机构检测及机械工业联合会成果鉴定,项目总体技术达到国际先进水平。
[成果] 1800290051 内蒙古
U41 应用技术 道路运输辅助活动 公布年份:2018
成果简介:该项目通过开发可模拟实际工况热力条件的测试方法,结合室内试验和现场监测,考察了多种土体的热力特征,构建了可描述冻融环境下路基土体水热力耦合特征的理论模型,基于理论模型开发了计算程序。该项目研发的试验技术、理论模型和数值计算程序在多条寒区公路的热力稳定性控制和冻害防治中进行了应用,取得了良好成效。 开发了热参数动态测试装置与测试方法,可在-40℃~150℃温度范围内模拟各种实际冻融环境对土体热参数进行动态测定;在传统冻土三轴仪开发了冻土直线应力路径试验方法;提出了正负温区的土体热参数理想测试温度;发现了冻土中塑性应变增量方向随应力路径改变、刚度损伤受围压影响并随变形趋于稳定、卸载体胀等新现象;给出了冻土弹性模量合理取值标准。 在Ziegler正交原理约束下,严格证明了耗散函数的一阶齐次性与材料的率无关性等价,解决了热力学本构建模的基础理论问题;率先提出了由耗散函数确定屈服准则和流动法则的系统方法,用该方法建立了可描述冻土复杂特征的本构模型。 提出了寒区路基的水-热-蠕变、水-热-应力损伤、水-热-动力、随机水-热等系列耦合理论模型及数值方法,研发了可模拟复杂耦合特征的分析软件及配套的前后处理软件,集成了多场耦合数值模拟平台,实现了各种实际工况下寒区路基水热力演化规律的准确预报,改变了没有寒区工程水热力耦合计算软件的现状。该平台具有通用性和重复性,提高了计算效率,降低了设计人员劳动强度。
[成果] 1700520402 北京
U21 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:高速铁路作为中国自主创新的标志性成果领跑世界。无缝线路是消除了轨缝的长钢轨与其下部复杂结构共同适应热胀冷缩、保持强度与稳定性的线路,是保障高速线路高安全、高平顺、高可靠的核心技术。项目组在国家及部委支持下,历经十余年的理论与技术创新,形成了具有自主知识产权的复杂环境下高速铁路无缝线路关键技术及应用体系。1.创建了复杂温度下高速无缝道岔精细化分析理论和技术,攻克了复杂气候条件适应性难题。促使中国成为高速通过性能优良、温度适应能力最强的高速无缝道岔制造国。2.创立了长大桥梁、高架站无缝线路协同分析理论与成套应用技术,突破了与复杂线下基础协调性难题。促使桥长数百公里、跨度上千米的桥梁都可实现线路无缝化。3.研发了多手段智能融合的无缝线路系统实时在线监测及预警技术,实现了安全服役状态的可控性。通过成套技术的研究,形成了从设计、制造、铺设到维护的无缝线路技术体系,真正实现了无论线路有多长,都能够通过无缝化实现全线连续、高速、安全、平稳、舒适运行。该项目形成《铁路无缝线路设计规范》等国家及行业标准7项,出版专著4部,发表论文500余篇,申请发明专利29件(已授权10件),获实用新型专利、软件著作权25件。项目成果应用于中国全部高铁项目中,并在国外铁路建设中得到广泛应用。国家有关部门鉴定为“成果系统性、创新性强,整体达到了国际领先水平”,为中国高铁快速发展及走出去战略提供了重要支撑。
[成果] 1800290188 陕西
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:近年来,我国汽车保有量急剧增长,加上高温、重载等不利因素影响,部分沥青路面通车后不久就发生推移、拥包、车辙等病害,严重损坏了沥青路面整体性和结构稳定性,使沥青路面性能急剧下降,究其主要原因在于沥青路面层间结合薄弱。沥青路面的层间结合主要依靠粘层油提供粘结强度,国内外主要使用的粘层材料为稀释沥青、热沥青、乳化沥青以及改性乳化沥青等,这类材料在一般环境下可以满足使用要求,但是在高温、超载、纵坡等复杂路况下,其粘结性能的局限性就凸显出来,难以满足使用要求,沥青路面层间结合性能严重衰减,大大地缩短了路面使用寿命。 项目拟采用有限元软件研究沥青路面结构层在道路环境中的动态力学响应,分析沥青路面结构层在道路环境作用下的力学响应与其层间粘结性能的内在规律,确定沥青路面层间粘结层间关键技术指标,研发能够有效模拟道路环境的多功能沥青路面层间粘结力测试系统,开发粘结性能优良的SBS改性乳化沥青路面粘层材料,制定SBS改性沥青路面层间粘结材料施工技术指南,建立SBS改性沥青路面层间粘结材料施工技术质量保障体系。 主要研究内容: (1)不同道路环境下沥青路面层间结构动态力学响应分析。借助有限元软件ABAQUS分析道路环境作用下的沥青路面结构层的力学响应,研究荷载、层间摩擦系数、坡度、水平制动、超载和面层厚度等不同因素对沥青路面层间结构力学行为的影响,提出不同道路环境中沥青路面结构层层间抗剪强度要求,分析不同因素对沥青路面结构层层间粘结行为影响的差异;明确沥青路面结构层层间粘结性能的关键影响因素。 (2)高性能粘结材料的研制与性能评价。从超薄磨耗层与普通粘层材料入手,综合考虑了材料组成和乳化工艺等因素对SBS改性乳化沥青性能的影响,通过正交试验设计试验方案,确定了高性能SBS改性乳化沥青层间粘结材料的理想配方及制备工艺。利用研发的多功能层间力测试系统,对多种粘层材料做粘结性能试验进行对比,评价不同粘层材料的粘结性能,结果表明,该研究开发的SBS改性乳化沥青性能优越。 (3)沥青路面层间粘结效果影响因素研究。在已有研究的基础上,调查现有的沥青路面层间处治技术,总结影响沥青路面层间抗剪强度的因素,利用自主研发的多功能层间力试验仪,研究环境温度、竖向荷载、粘层材料用量、沥青混合料类型和界面清洁程度等因素对沥青路面层间抗剪强度的影响,为粘层材料的选择、洒布量的确定及层间参数测定方法、评价指标的确定提供依据。 (4)多功能层间粘结性能测试系统开发。以国内外评价沥青路面层间剪切力的试验方法为基础,结合沥青路面结构层在道路环境作用下的力学响应与沥青路面层间粘结性能的内在规律,围绕3种层间破坏模式:剪切破坏、拉伸破坏和扭转破坏开发一套操作简单易行,可完成剪切、拉拔、循环加载等试验功能的层间力测试系统。 (5)沥青路面粘层材料施工技术指南与施工技术质量保障体系研究。通过铺筑试验路及后期观测,总结了粘层施工过程中容易出现的问题,规范了粘层施工工艺及注意事项。依托试验路,进行了粘层施工及质量检测,编写了粘层材料设计与施工指南,建立了粘层施工技术质量保证体系。
[成果] 1800290210 重庆
U49 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:成果主要包含内容: (1)交通均衡理论及应用研究。研究交通均衡流的存在性、稳定性问题,重点研究交通均衡流的计算问题,特别对具弧容量约束的交通均衡模型进行了深入研究,导出了具弧容量约束的交通均衡流的存在性、稳定性,给出了计算具弧容量约束的交通均衡流的限制性算法。 (2)Nash均衡理论研究。主要研究Nash均衡点的存在性问题,并在不同拓扑空间研究了Nash均衡点的稳定性问题。 (3)广义向量拟均衡问题系统研究。主要研究广义向量拟均衡问题系统理论框架及其应用。 (4)非线性均衡领域的其他研究。主要研究参数优化问题、向量优化问题、变分(似变分、隐变分、拟变分等)不等式问题及其他相关优化问题。这四部分研究关系密切、相互渗透、相互支撑,共同构成非线性均衡理论的主要部分。 该成果主要由19篇国际刊物发表的SCI检索论文及学术著作《运筹学理论与模型》组成,其第一作者均为项目组成员,19篇论文平均SCI他引次数为6.9,发表刊物平均影响因子为1.342,其中,SCI期刊(JCR分区)1区刊物2篇、2区刊物10篇、3区刊物6篇、4区刊物1篇。学术著作《运筹学理论与模型》,450千字,2002年8月贵州人民出版社出版,长期作为教师参考书和研究生教材使用。 成果创新点: 将交通均衡问题从路径容量约束推广到具弧容量约束情形,首次提出了具弧容量约束的交通均衡原则及数学模型,并导出了具弧容量约束的交通均衡流的存在性与稳定性结果。经典的交通均衡问题,随着路径流量的增加,路径上的支付也同时增大,而路径上支付的增大,又反过来限制了流量的增加,这样相互作用的结果,路网中的流量,将逐渐趋于均衡状态,在高速交通网中,由于路段较少,各路段间通行能力差异不大,不同OD方向的车流在同一路段叠加的矛盾不大,因此,用经典的交通均衡模型来分析高速交通路网,具有合理性;至于具路径容量约束的交通均衡模型,因考虑了容量约束这一交通路网的客观因素,其分析结果比前者更具科学性;但这两种模型,都不能用于分析研究城市交通系统,因为在城市交通环境中,路段多,不同路段间通行能力差异大,不同OD方向的车流在同一路段往往层层叠加,情况复杂,交通矛盾大,OD点对间的路径容量不但难以计算,也没有实际意义,而具有弧容量约束的交通均衡模型正适合这样的城市交通环境。事实上,即使是高速交通系统,只要路网中车流量与通行能力间矛盾大,路网负荷大,用具弧容量约束的交通均衡模型来分析研究,得到的结果同样会更具科学性,更接近于真实的交通实践。 理论与应用价值: 项目对非线性均衡问题进行了系统、深入的研究,涉及非线性均衡问题主要模型、解的存在性、解的稳定性、解的算法、解映射的性质、非线性均衡问题的各种子问题及其相互关系等各个方面,它勾画出了非线性均衡理论的基本框架,丰富、完善了非线性均衡理论。 项目的一个具体应用就是提出了具弧容量约束的交通均衡理论,使城市交通控制有了科学、稳定的均衡分析模型,它不但可以用于城市交通路网的实时控制,还可以对因城市交通工程施工导致路网流量变化情况进行预评估,也可以用于指导城市新区的交通路网建设,推动中国的城镇化过程。
[成果] 1800290231 山东
[TG1, U29] 应用技术 铁路运输辅助活动 公布年份:2018
成果简介:成果创新性:该材料具有强度高、韧性好、导热性好、抗热裂。应用于高速列车制动盘盘体,经1:1摩擦试验,工作面未产生裂纹,制动时盘面温度上升慢、下降快,散热性能好、磨耗低、使用寿命长等特点。采用上述材料生产的制动盘并且经应用表明完全能够满足列车380km/h以下的安全运行工况要求。 材料的化学成分组成是影响金相组织形态、决定基体组织、机械性能的主要因素之一;全面掌握化学元素对钢的影响,严格控制合金加入的数量及相互比例搭配工艺方案是项目的主要技术关键。 成果先进性:多元低合金高强度铸钢材料是一种在低碳钢的基础上通过增加Cr、Mo、Ni等合金元素而使抗拉强度达到1050MPa以上的低碳、低合金材料。项目采用中频感应电炉熔炼工艺,有效的控制了铁水的化学成分和熔炼浇注温度,通过对多种熔炼工艺进行试验,最终确定了通过增加Cr、Mo、Ni等合金元素使抗拉强度达到1050MPa以上方案,元素间的优化整合是新技术的核心;课题组在研制过程中先后攻克了S、P不稳定,化学成分偏析,抗拉强度、冲击韧性、延伸率达不到设计要求,裂纹,夹杂物超标,硬度不均匀等技术问题,最终达到了预期的目的,化学成分控制稳定,机械性能和基体组织均超过了设计标准要求。解决了高速列车制动盘实际应用中经常出现裂纹等问题,提高了制动盘的使用寿命。 成果独占性:该材料常温及高温下的各项技术性能指标均符合铁科院TKB60001S001(2.0)《动车组制动盘技术条件》设计的要求,所采用的熔炼工艺技术结构填补了国内空白,技术水平达到国内领先水平。
[成果] 1800260134 云南
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2018
成果简介:(一)项目主要技术内容: 车载可配置智能电源管理系统通过嵌入式测控技术的设计开发,按照交流→直流→汽车底盘发电机→设备蓄电池的优先顺序自动切换供电方式;通过智能化供配电控制管理、自动功率跟踪,可充分利用汽车底盘发电机提供的富余电量,为上装设备供电和设备蓄电池充电;在保证上装设备供电的同时,利用富余电量对设备蓄电池进行充电;通过实时检测设备蓄电池组的端电压、电流和输出状态,自动调整充电状态(带载充电和无载充电);当设备蓄电池组的端电压低于终止电压阈值时,能自动停止设备蓄电池组对外供电。通过均压控制技术,在充放电过程中具对两只串联设备蓄电池进行自动均压调整,避免了一只过充、欠充、过放电,导致使用性能下降和寿命缩短的问题。通过应急启动控制功能,实现设备蓄电池组对汽车底盘蓄电池应急启动供电。 车载可配置智能电源管理系统通过对工作电压、电流、温度的实时采集,欠压、过压、过流、短路等保护预警值的配置与控制管理,提供多路独立的数字化输出控制,工作电流保护阈值能在线按需配置,满足了各分路输出应具有不同电流和保护控制的差异性应用的需要。 车载可配置智能电源管理系统能自动采集实时工作参数并判断工作状态,通过CAN总线向显控模块或主控计算机传输工作状态及故障信息,当接收到主控计算机的查询指令后,可按要求上传车载可配置智能电源管理系统工作状态和各输出端口的电压、电流,同时满足了远程一键开关机、开关输出、工作状态及故障信息显示、指示的应用需要。 (二)授权专利情况: 车载可配置智能电源管理系统已获得8项目专利授权,其中发明专利1项,实用新型专利2项,外观设计专利5项。软件著作权认定6项。 (三)技术经济指标: 该单位自2010年开展车载可配置智能电源管理系统立项研发以来,项目研发总投资已超720万元。 车载可配置智能电源管理系统先后完成了两个系列三种规格的车载电源系统开发,并形成批量产品生产,已经形成300W-2500W的系列化产品。截至2017年年底,该单位已生产销售了数千台产品,销售收入突破8000余万元,利润突破1000余万元。 (四)应用推广及效益情况: 该单位生产的车载可配置智能电源管理系统已在昆明、武汉、成都、重庆等大中城市的客车、消防、铁路等多种行业车辆成功应用,产品市场占有率达80%。
[成果] 1800260175 云南
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2018
成果简介:连杆是发动机核心零部件,其可靠性直接影响发动机的可靠性。针对高可靠性连杆在理论设计、材料研发、强化技术和系统集成方面的难题,公司与昆明理工大学,历经近10年的持续研发、攻关和应用推广,取得了如下创新成果: 1)建立了高可靠性连杆数字化正向设计流程及方法。针对连杆可靠性提升和轻量化的技术难题,结合现代设计方法,研究了连杆重量核算、杆部标识及大头轴承润滑仿真与优化方法,建立了高可靠性连杆疲劳失效模型;基于产品数据管理系统,构建了从材料选配、结构设计、工艺优化到试验的高可靠性连杆数字化正向设计流程及方法。 2)研发了国产化高性价比高可靠性连杆材料。针对高强度连杆材料国产化技术难题,提出面向成本的设计方法,联合钢厂研究了高强度连杆材料的配方,创新研发了热处理强化工艺,成功研发了替代进口的国产化高性价比高强度连杆材料。 3)高可靠性连杆优化工艺及强化技术研发。针对连杆的强化技术难题,系统优化了工艺,开发了连杆表面复碳强化、连杆基体强化等关键技术,提高了连杆总成的疲劳可靠性。 4)实现了高可靠性连杆核心技术在制造过程的系统集成。针对生产效率低及质量一致性差的难题,开发了连杆制造过程失效分析数据库;结合信息化系统,实现了核心技术在制造过程的系统集成,构建了精益制造管理体系。缩短了设计和生产周期,降低了生产成本、提高了产品可靠性和质量一致性。成果在长安连杆产品上的产业化应用表明:生产流程缩短41.2%,产能提升66.7%;废品率降低1.7%;原材料成本下降11.8%,制造成本下降11%;结合材料强化技术应用,疲劳可靠性提高9%以上。 作为国有军工企业,公司实现了军民融合、产品升级,连杆产值规模不断提升,2017年连杆产能已超过2500万支,成为亚洲规模最大、技术领先的行业龙头企业。 成果在全国多家企业广泛应用,部分产品出口美国、日本等国家。截止2017年底,累计新增销售收入226.69亿元,新增利润36.40亿元,新增利税72.15亿元。其中2016~2017年,新增销售88.33亿元,新增利润14.68亿元,新增利税29.33亿元。 项目构建了产学研协同创新平台和研发团队,培养了硕士博士生24人及一批企业技术创新人才;发表学术论文31篇;获授权专利35件;主持起草国家标准1项、行业标准2项,参与起草行业标准5项,制定企业标准10项。推动了发动机连杆行业的科技进步。 项目取得多项技术和管理创新,取得了显著的经济和重大社会效益,具有良好的应用前景。经鉴定,成果达到国内领先水平、部分成果达到国际先进水平。
[成果] 1800260251 云南
U41 应用技术 道路运输辅助活动 公布年份:2018
成果简介:"滇东北高速公路特长纵坡和桥隧群区交通安全及可靠性关键技术"是交通运输部建设科技项目(2013318791440)的研究成果,项目针对连续长下坡路段运营风险评价方法可靠性不高、桥隧群区段运营安全评估方法缺失、长下坡路段主动安全预警防控技术不足、高海拔山区局地大雾和路/桥面霜冻监测预警技术不成熟等突出问题,围绕长下坡和桥隧群特殊路段、及其在伴随复杂地质和气象条件下的风险与灾害的监测、预警、评价、保障等环节关键技术,采用产学研用的组织方式开展联合攻关,取得了长下坡、桥隧群区段安全运营评价方法、事件交通影响评价方法、浓雾及路/桥面潜在暗冰预警技术、桥隧群路段边坡落石崩塌灾害防治技术、长下坡路段货车制动安全预警装备等技术成果,显著提高了山区高速公路交通安全水平和运行效率,对云南省乃至全国其他同性质高速公路有着重要的借鉴参考意义。成果创新点如下: (1)首次建立了包括交通量、重载货车比例、三维动态视距、运行速度、制动失效等因素的连续长下坡路段运营安全风险评价指标、计算方法和分级标准; (2)首次研发了连续长下坡路段货车制动安全预警系统、一种主被动一体化的路面状态传感器、车载式移动交通气象监测系统和新型雾区专用诱导标志,填补了国内的空白。 (3)首次创立了基于多模式最小二乘法参数优化和基于灰度均值白天与黑夜过渡方法的双亮度差法视频能见度检测技术,解决了基于视频监视器的全天候能见度检测的问题; (4)首次建立了一整套路面温度空间分布规律提取方法,综合路面结冰预警判别条件,形成了路面温度与潜在路面结冰预警技术,解决了桥/路面黑冰预警的难题; (5)针对隧道口崩塌落石灾害防治问题,首次创立了落石速度极限值估算方法,为防护结构准确计算提供了理论依据。 该项目研发了新产品5项,获得发明专利1项,实用新型专利4项,软件著作权5项,发表国内外学术论文6篇。研究成果已在云南省G85麻柳湾至昭通、G8511小勐养至磨憨等高速公路上得到了成功应用,社会经济效益显著。 成果补充和发展了现行《公路路线设计规范》的相关技术内容,为山区高速公路在长纵坡路段、桥隧群区路段、不良气象路段,以及崩塌灾害多发区的交通安全保障与运行管理方面提供了实用技术、适用产品和工程对策,丰富和健全了长下坡和桥隧群区段的运营安全风险评估与保障技术体系,提升行业在山岭重丘区及在复杂地质与气候条件复合因素影响下的交通安全运营管理水平与保障能力。
[成果] 1800260256 云南
U44 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目为云南省交通运输厅2011年科技项目,属桥涵工程学科。项目针对云南省及国内现有的中小跨径梁桥荷载试验存在的突出问题,项目组通过理论研究、室内试验、数据仿真分析、依托工程验证试验相结合的方式,首次明确提出了公路梁桥荷载试验的加载控制对象,并给出了相应的加载效率控制范围;明确了桥面铺装对桥梁结构受力影响规律,结合大量工程实例提出了桥面铺装对不同桥梁结构形式的应变和挠度校验系数影响的常见范围,使混凝土梁桥承载能力评定更加合理科学;揭示了中小跨径梁桥护栏等附属构件的工作机理,量化了护栏参与受力程度;给出了新、旧规范差异对荷载试验的影响规律,并对中小跨径梁桥满足新、旧规范效应的安全加载范围进行了界定,揭示了不等跨桥梁安全加载原理;建立了考虑桥面不平整度的中小跨径梁桥冲击系数公式,并首次对传统的冲击系数计算提出了加权的改进方法;提出具有概率意义的承载能力评价指标,建立基于不同目标可靠指标的承载能力分级标准,在概率极限状态范畴构建了针对中小跨径梁桥的承载能力的评估方法;建立了服役中小跨径梁桥承载能力抗力概率模型;建立了考虑评估基准期和活载影响修正系数的服役中小跨径梁桥汽车荷载效应概率模型。依托该项目,申请了1项发明专利及1项软件著作权,参编著作1部,发表了论文11篇,其中SCI、EI检索5篇,参加国际学术会议交流2次,培养研究生8人,人员晋升4名,国外访问学者4人次。部分研究成果纳入《公路桥梁荷载试验规程》(JTG/T J21-01-2015)。研究成果在云南省多条公路桥梁的试验检测上进行了应用与验证,为同类桥梁的荷载试验评估提供了技术支持。研究方法也可供其他类型桥梁的动力分析及评价参考,经济及社会效益巨大,应用前景广阔。
[成果] 1800280103 重庆
U4 应用技术 汽车制造 公布年份:2018
成果简介:项目属于车辆工程领域。 高效、低成本的整车油耗开发技术,是各OEM迫切需要用来满足油耗法规、缓解用户油耗抱怨的关键技术。现有的整车油耗开发主要是子系统孤立分散的油耗测试、瞬态性能离线分析、基于稳态数表的油耗仿真,导致测试效率低、关键参数分析不实时、仿真开发与分析优化局限等诸多弊端,难以实现精细化的整车油耗开发。基于能量流分析的整车油耗开发可以将每一克燃油在整车各子系统和零部件之间的传递、转换、消耗历程进行量化分析,是突破整车油耗精细化开发的关键技术。该项目在国家科技支撑计划的支持下,针对上述难题,开展了技术研究与产业化应用。主要成果如下: (1)发明了用于整车能量流分析的集成测试方法。搭建了整车状态下动力传递系统、冷却系统、润滑系统等的100余项实时参数测试环境,解决了现有油耗开发的测试子系统孤立、参数边界不统一等难题,实现了同一车辆、环境与工况下整车、子系统和零部件的集成测试,为整车油耗精细化分析提供了完整、精确的试验数据。 (2)提出了基于先进传感技术与数值仿真耦合的瞬态性能与控制参数的在线检测技术。基于一维气体动力学、零维热力学与实测信号的动态耦合求解,实现了缸内燃烧与热功转换过程的瞬态性能参数在线检测和点火、喷油等控制参数“循环-循环”精确检测,瞬态相对误差≤5%,满足整车工况瞬态经济性在线分析与优化要求。 (3)开发了基于详细物理结构的仿真模型和油耗影响因子评价及优化分析方法。建立了包含发动机热力学、冷却、润滑、机舱等8项物理模型,整车瞬态油耗预测误差≤3%,实现了冷机、暖机、节能技术应用分析,油耗优化分析从3个部位细化为37个部位,优化维度从3个维度增加至动力总成匹配、本体设计、热管理、控制策略等7个维度。 获授权发明专利16项,实用新型专利14项,软件著作权10项;发表论文22篇(SCI收录10篇,EI收录2篇)。 基于能量流分析的整车油耗开发关键技术已应用在长安、奔腾动力和绿能高科等公司产品及技术开发。长安CS75已产业化应用超6.5万辆,整车油耗降低10.32%;奔腾动力应用能量流在线检测技术与中国汽车工程研究院、广汽、玉柴等开展项目合作;绿能高科应用能量流测试技术来开展相关研发服务。项目增收4.48亿元,新增利润0.6亿元。 项目打破了国外OEM及供应商在该领域的技术垄断,助推国内精细化油耗开发技术发展,为中国品牌车型满足更为严苛的油耗法规提供了技术支撑。
[成果] 1800280124 重庆
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2018
成果简介:该研究项目属于发动机噪声控制领域。 增压直喷技术是车用汽油机节能减排的国际主流技术,但增压直喷汽油机在开发过程中存在诸多NVH问题,其中高压燃油系统噪声是用户怠速工况最易感知的舒适性体验,因而备受汽车厂商和用户的关注。长期以来,中国缺乏成熟的低噪声高压燃油系统开发技术,完全被国外大公司所垄断,存在开发周期长、资源浪费等诸多弊端。因此,突破低噪声高压燃油系统开发技术,对实现中国汽车自主创新具有重要意义。该项目在国家863计划支持下,依托“汽车噪声振动与安全技术国家重点实验室”,围绕增压直喷汽油机高压燃油系统声品质评价、噪声精准预测等技术难题,取得如下技术创新成果: 1.针对高压燃油系统多物理场耦合建模难题,国内首次建立了机-电-液多物理场耦合的汽油机高压燃油系统噪声仿真技术,详细考虑了液体特性、系统结构特征、控制信号对系统响应的影响,构建了汽油发动机高压燃油系统的动力学模型,实现了对油轨压力脉动的预测,实现多款汽油机燃油系统自主设计,开发的长安汽油机怠速噪声能量低于同级合资品牌30%以上,并成功缩减开发周期12个月,减少16轮次试验测试。 2.针对高压油泵和喷油器低噪声设计难题,基于机-电-液多物理场耦合的汽油机高压燃油系统NVH仿真分析技术,识别出系统的关键敏感参数,提出了高压燃油系统降噪设计规则,实现了喷油器、高压油泵电磁阀落座速度与噪声的精准仿真,有效降低喷油器\高压油泵采购成本和后期问题解决成本。 3.针对高压燃油系统噪声主观评价客观化难题,基于高压燃油系统近场噪声频谱数据,发明敲击指数CKI(CA-Knocking-Index)评价方法,消除了评价人员主观感受及环境因素对噪声评价的影响,实现了声品质主观评价客观化,降低了工程师工作强度,节省了开发时间。 该项目成果共获发明专利3项、实用新型专利4项,发表论文3篇,形成企业规范2项。该项目成果已应用于长安H/D/S等平台系列增压直喷汽油机,所开发的高压燃油系统噪声达到国际先进水平,成为长安睿骋CC、逸动、CS75等整车NVH性能的技术亮点和卖点,促进了销售持续迅猛增长,近三年整车新产品产销72.7万辆,新增销售额558.27亿元、利润1.45亿元。中国兵器装备集团公司科技与信息化部鉴定委员会评价该项成果“实现了汽油机高压燃油系统噪声控制,已应用于长安多款发动机新产品开发,高压燃油系统噪声评分达到国外竞品机水平。”
[成果] 1800300162 上海
U6 应用技术 船舶及浮动装置制造 公布年份:2018
成果简介:所属类别:水体治理与修复技术技术来源:自主研发与优化集成。 适用范围:大规模蓝藻暴发的富营养化湖泊湖面现场减容基本原理: 首先通过采集装置对富藻水进行采集,藻水从进藻管路进入反应池,与藻水一起进入混合后输进PAC与藻水混合箱混合。与此同时,开启PAM与铁粉的加药泵,输进反应池与藻水混合。混合后的藻水由反应池底部的管路流入藻水分离池。启动磁盘组的电机带动磁盘缓缓转动,即可以将藻水槽内带磁性的藻团吸附,通过铲藻条相切,藻泥刮下后,流进藻泥收集箱。而通过磁盘吸附后的水,通过溢流口流向清水输出管路,直接排放湖中。 工艺流程: 一体化高效蓝藻浓缩脱水收聚船一次性将富藻水含水率降到90%以下,以简洁高效的一级分离技术代替传统的气浮加离心或气浮加压滤两级组合工艺。具有设备效率高、体积小,适合船载的特点,这一技术的应用还有效避免了由于船体晃动对气浮效率的影响。 关键技术: 1、蓝藻高效磁分离及浓缩脱水技术; 2、浅吃水船型技术; 3、表层藻水高浓度采集技术。
[成果] 1800280188 重庆
U41 应用技术 道路运输辅助活动 公布年份:2018
成果简介:在中国西部山区铁路、公路、水运、航空等基础设施建设过程中,不可避免地出现大量的高切坡工程。该项目针对现有高切坡防治中基本不考虑高切坡的演化过程、高切坡防治结构长期适应性、高切坡监测信息数据处理中准确性和可靠性的技术难题,依托国家重点基础研究发展计划(973计划)等多项国家和省部级科研项目,通过多家高校、科研、公路建设和养护管理人员历经十年时间(2008-2018年)联合攻关,取得了如下主要创新性成果: 1.创建了高切坡地质灾害过程控制防治技术体系。 基于演化过程的高切坡地质灾害防控理论,建立了高切坡地质灾害孕灾模式与层状岩体高切坡卸荷演化的能量指标及计算方法,研发了公路高切坡稳定性的超前诊断与支护技术,构建了基于演化过程的高切坡地质灾害防控体系。 2.研发了基于高切坡-防治结构相互作用和长期安全性的防治技术。 揭示了支护结构与高切坡的耦合作用机理和治理前后高切坡的稳定性变化规律,提出了高切坡-支护结构体系在不同折减条件下的长期稳定性的变化规律和防治结构长期稳定性的评价方法,构建了高切坡地质灾害防治结构长期适宜性评价体系。 3.研发了高切坡地质灾害多场特征信息感知与数据处理技术。 研发了局部自适应的地表(三维激光点云)特征信息提取技术,多源数据融合的地表位移多层级探测技术,研发了高切坡监测数据的组合模型处理技术,实现了复杂地质条件下高切坡多场耦合数据的精确提取与科学处理。 获得授权发明专利7项、实用新型专利4项,出版专著5部,发表论文87篇(SCI收录9篇、EI收录57篇);培养了361名交通行业优秀技术人才,其中博(硕)士217人。鉴定专家一致认为该项成果整体处于国际先进水平。 成果已成功应用于重庆、四川、贵州等地10余条公路的建设,产生了18373.51万元元的经济效益和巨大的社会、环保效益,应用前景广阔。
[成果] 1800290014 北京
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2018
成果简介:该课题研究范围包括电动车专用单档和两档变速箱开发、换挡控制策略和电动力集成一体化技术、轻量化技术、四驱底盘开发及四驱控制策略开发、能量回馈式制动防抱死系统(EABS)产业化设计与批量化生产工艺、无线快充和无线慢充系统。拟在北汽新能源公司纯电动轿车产品开发基础上,进行高性能B级纯电动轿车研发,满足百公里加速4秒,最高车速180公里/小时,以及续驶里程300公里要求。通过项目培养研发队伍,探索积累新能源领域的新技术,形成一批测试规范及检验标准。 电动化四驱底盘结构和底盘集成设计技术:采用前后轴分离式电机布置结构,通过合理匹配,选用高转速电机、大扭矩变速箱,以满足课题指标要求,前动力系统采用交流异步电机加单级减速结构,后动力系统采用永磁同步电机加两档变速箱结构,通过合理的悬架设计,满足布置要求。前悬采用原车麦弗逊悬架形式,前副车架在原基础车上进行改进。后悬架进行重新设计开发,前后螺旋弹簧更换为新设计的空气弹簧。重新对底盘性能调教和测试。 前后分离式电机四驱系统和控制方法:基于该课题重新设计开发了一种四驱扭矩控制架构、自主设计开发了一种双电机联合寻优仿真分析方法,能够方便地寻求电机理想工作点,改进系统工作效率,优化了车辆的经济性。该扭矩架构已经复用到北汽新能源自主开发的BE21平台上,预计2019年底量产;基于该课题自主开发了一种基于加速度的扭矩分配方法,该方法能够大幅降低由于大扭矩驱动造成的打滑现象,提升车辆的动力性,同时又可兼顾车辆的操纵稳定性。该扭矩分配方法是世界上首次将加速度引入四驱扭矩控制中的项目,为四驱扭矩控制技术提供了一种新的控制方法。 高能量密度电池系统开发技术:为满足长续驶里程需求,用高能量密度电池,进行相应电芯材料、成组及控制技术研究,优化成组结构和电芯布置,在保证电芯安全性的同时,提升单体电芯的能量密度。系统结构优化研究,通过优化电池模组结构、模组与模组间连接、电池组结构及连接部分瘦身等,提高电池系统的空间利用率,有助于整体能量密度的提升。 多维度轻量化技术:为完成该课题要求的动力经济性能指标和加速性能指标,该课题进行了多系统、多部件、多材料、多工艺的整车级多维度轻量化技术路线制定,通过碳纤维复合材料、PMMA材料、铝合金、SMC材料等轻量化材料在车身、底盘、电池系统的应用,及材料、结构、工艺一体化设计开发;通过PDU的轻量化集成设计,实现具有四驱系统的纯电动B级轿车整备质量目标的达成。 无线充电技术:对多种磁耦合机构结构及磁场分布进行研究,综合分析横向偏移及纵向偏移特性,选定最优的耦合机构;对线圈装置结构和电磁场优化:采用多物理场耦合仿真模型,分析不同结构的线圈,不同磁性材料尺寸、形状、厚度等对系统性能的影响,提出基于磁性材料降低系统涡流损耗、提高系统效率、改进电磁屏蔽效果方法;系统阻抗匹配与电路参数优化设计:通过电路模型分析系统效率、功率随补偿电容、阻抗匹配电路的变化,找到理想的电路参数设计,提高系统效率,减少参数变化如系统偏移对功率的影响。
[成果] 1800290021 北京
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:复杂的水动力环境影响跨河、海桥梁工程的安全。桥墩及基础结构周围河、海床面受水流冲刷而降低,可导致桥梁基础埋置深度变浅、桥墩失稳定、倾斜甚至倒塌等毁坏。调查发现,在桥梁工程中由于基础冲刷而造成的破坏比例很高,再加上近些年河道内大范围无序采沙,进一步增大水下结构物周围河床冲刷,威胁桥梁结构的安全。因此,研究桥梁墩台与基础的冲刷预测、监测及安全防护具有重要理论意义与工程价值。 通过实验室试验和数值模拟,获得了桥墩周围描述紊流特征变量的分布规律,识别了与基础冲刷相关的马蹄涡结构,建立了表征水流冲刷能力的理论表达式;基于冲刷研究的基本概念,分析了国内外既有冲刷计算公式中各主要参数对计算结果的影响效应,析出了既有公式的理论缺陷。运用多学科理论,建立了针对采沙河道的演变计算模型,提出了采沙影响桥梁安全的分析方法,发现了采沙坑演变具有造成桥址河床普遍冲刷的特点;通过大量的试验、计算和分析,提出了采沙坑尺度以及采沙坑与桥址的安全距离相关关系。 明确了泥沙粒径及流速、水深对桥台冲刷的影响规律,分别得到了适用于单式河床断面和复式宽滩河床断面的2个桥台冲刷计算公式。针对工程中常用的带锥坡的U型、锥坡埋入式和肋板式桥台,以及各种桥台与不同水流交角对冲刷最大深度的定量影响,进行了试验观测和数值计算,分别确定了3种型式桥台冲刷的形状影响系数,确定了15°~60°交角影响系数表达式,得到了以90°为分界的不同影响规律公式。 建立了跨河桥梁压缩冲刷的一维数值计算模型,中、小河流采沙河床自然演变的一维数值计算模型以及溯源冲刷与桥墩局部耦合冲刷的计算方法和模型,形成自主发明技术多项、软件著作权多项;提出了采沙尺度及冲刷深度、冲刷距离的理论关系,可用于桥墩及基础冲刷的安全性评判;通过粗糙床面明渠流紊流结构实验,建立了紊流k-ε模型近壁面计算模型,提高了粗糙壁面条件下k-ε模型的模拟精度,为提高桥渡冲刷二、三维计算精度打下了基础。 基于墩周水流运动规律,研究了桥梁防洪应急防护的抛石技术,通过研究抛石落距受水流、桥墩绕流及抛石颗粒特性的影响,建立了相关物理方程;通过研究减小墩周绕流冲刷强度的措施,提出了大规模采沙河床演变引起桥址冲刷的全断面防护技术,基于大规模采沙河床洪水期演变对桥下冲刷的规律研究,提出了针对性的底槛拦沙防护措施;通过底坎与水流精细结构的作用关系试验观测与量化研究,揭示了底坎减冲机理是通过降低水流紊动强度、切应力及紊动涡量降低水流的输沙能力,从而实现对桥墩的防护;提出了一套底槛防护优化设计方案与参数。
[成果] 1800290022 湖南
U44 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:碳纤维增强复合材料(CFRP)具有轻质、高强、耐久性好、和施工人员劳动强度低等优点,已在混凝土桥梁结构加固领域得到了广泛应用。传统CFRP加固桥梁通过在桥梁构件的受拉区表面粘贴CFRP,使CFRP与结构混凝土及内部钢筋共同工作、分担荷载从而起到加固的效果。但这种加固技术的主要缺陷在于:CFRP强度很高但弹性模量相对偏低,CFRP的高强材性需要其较大拉伸变形(1%以上)才能发挥,因此桥梁混凝土内的钢筋屈服时所能够利用的CFRP材料强度非常有限(仅10%左右),其高强材料性能能不得到有效利用;另一方面,粘贴CFRP加固桥梁时容易出现CFRP-桥梁混凝土间的剥离,致使加固效能降低甚至导致加固桥梁过早破坏。 研制了具有产业化价值的外贴及表层嵌贴预应力CFRP夹锚及张拉设备,开发了预应力专用CFRP材料,形成了两种预应力CFRP桥梁性能提升技术体系。 明确了预应力CFRP对桥梁承载性能的提升效应和机制,提出了桥梁加固设计理论及承载力计算方法。 揭示了预应力CFRP加固桥梁结构的疲劳破坏模式及破坏机理,提出了加固桥梁构件疲劳寿命分析方法。 明确了不同应力水平及环境温差下CFRP的预应力损失特性,提出了加固桥梁冻融耐久性分析模型。
[成果] 1800290034 陕西
U21 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目主要针对列车振动引起的黄土地基振陷变形、滑坡和高边坡失稳破坏、黄土湿陷性机理、黄土路基高标准填料改良以及富水三趾马红土隧道围岩稳定性分级等重大关键工程地质和灾害问题,在郑西高铁、大西高铁、蒙华煤运铁路、山西中南部通道重载铁路等多条铁路沿线开展大量的工程地质调查、勘察、原位测试和大型物理模拟等工作,结合室内黄土动力学试验、非饱和试验、微结构测试、大型剪切试验以及现场监测、数值模拟和理论研究等,研究不同黄土在机车荷载下变形破坏规律,获得了一系列重大创新性成果。 发展和完善了土体的动力学理论,提出了土体在低幅值高循环荷载作用过程中应变累积行为的动力学模型。 建立了一套可快速推广复制的原位浸水试验方法与监测体系,发明了一种深部黄土湿陷感知系统,揭示了湿陷过程中地层结构效应和土层侧向位移的机理,创建了岩桥(古土壤层)滞后塌陷理论,解决了桥桩基古土壤层湿陷段摩阻力“由正转负”计算的难题,消除了桩基深部隐藏沉降信息的隐患。形成了黄土湿(振)陷的改良与排水平纵横协同防控的智能化设计关键技术体系。 率先将水泥窑灰作为改性材料引入黄土处理领域,提出一种高速铁路填料改良路基及其构筑方法,减小了沉降,并且消除了由于机车振动引起的黄土路基振陷、湿陷和崩解等。 采用现场监测的方法,获得机车振动作用下斜坡不同部位的土体加速度、速度、应变及土压力的时程数据,揭示了机车振动作用下斜坡的动力响应规律,监测和分析了振松振裂效应以及边坡失稳机理。提出了水诱发的黄土滑坡的“饱和黄土蠕滑动液化”机理和地震诱发黄土滑坡的“解体、斜抛、粉尘化”机理,被国内外学者广泛引用。
[成果] 1800290035 湖南
U41 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2018
成果简介:中国高速公路通车里程已超过13万公里,但多为双向四车道。随着国民经济的发展,越来越多的路段已不能适应客货运输持续快速增长的需要,急需改扩建提高通行能力。南方汽车保有量远高于全国平均水平,又加上其自身存在的多方面特点和难点,南方高速公路改扩建任务尤为繁重。 开发了路基长期稳定性保障技术。针对南方路基土天然含水率高、难以压实,运营期含水率升高幅度大、服役性能大幅衰减的技术难题,从质量、能量守恒定律出发,揭示了路基服役性能衰变机理;发明了能有效控制路基长期稳定性的不良土质路基含水率设计新方法;开发了路基刚度补偿技术。使路基含水率变异性减小59%,全寿命周期刚度控制在20%以内,保障了路基性能长期稳定性。 发明了新老路基非均匀沉降控制技术。针对新老路基非均匀沉降显著,容易诱发路基变形、路面开裂的技术难题,建立了新老路基非均匀沉降控制指标和标准;开发了控制新老路基非均匀沉降的加筋处治技术;发明了疏排旧路基内部滞水的导水设施及避免施工期雨水对路基破坏的路表排水系统。使改扩建施工期老路和工后新老路基非均匀沉降分别控制在0.25%和0.20%以内,改善了新老路基变形协调性;疏排了旧路基内部积水和避免了施工期雨水下渗。 发展了拓宽路基下地基处治技术。针对改扩建工程拓宽路基下地基沉降难以准确计算和控制的技术难题,以固结度和残余沉降为评价指标,分别提出了基于路表标高、地基勘察资料和路表沉降速率的老路地基稳定状态评价技术;依此为基础,建立了基于新老路地基固结度协调的拓宽路基下地基沉降计算方法;开发了拓宽路基下地基深层处治技术。工程实践证明,技术有效控制了拓宽路基下地基沉降。 创新了旧路路基性能检测、评价与加固技术。针对现有无损检测技术难以准确感知并评价旧路基工作状态的问题,提出了探地雷达法、高密度电法及瑞雷波法联合探测并解译路基性能的新方法;研制了旧路基工作性能综合检测装备;提出了以回弹模量为指标的旧路基工作性能评价技术;开发了智能注浆技术。检测效率和精度分别提高80%和60%,改善了旧路基修复后耐久性。
[成果] 1800250281 山东
U6 应用技术 船舶及浮动装置制造 公布年份:2018
成果简介:该项目属于船舶、舰船工程领域,学科代码:58050。 船舶焊接技术是现代造船工业中的关键技术之一,但中国船舶焊接技术仍处于相对落后的水平,大型薄板构件焊接变形控制、中厚板构件焊接效率提升、机器人自动焊接等关键技术仍是中国船舶制造业需要攻克的重点和难点问题。该项目立足于中国船舶工业发展现状,以山东半岛蓝色经济区作为发展平台,面向新旧动能转换重大工程部署中船舶制造产业升级的迫切需求,有针对性地对上述关键技术进行了科研攻关。项目组经过几年来的深入研究,已经取得了一系列创新性技术成果,逐步形成了以船舶工业为技术应用终端,集大型构件焊接变形控制、复合高效焊接、机器人自动焊接与智能制造为一体的船舶工业焊接技术体系。 获得的技术成果简要介绍如下: 1.开发了船用钢板复合高效焊接技术:针对厚度为25mm以下船用钢板焊接工作量大、劳动强度高、焊接效率低等问题,开发了等离子-MIG复合焊接位置调控与磁场相位复合调控技术和等离子-TIG电弧耦合复合焊接等船用钢板复合高效焊接技术,并研制了相应的高效化焊接装置。有效降低焊接热输入,减小焊接变形,同时改善焊缝组织和接头性能,焊接效率提升30%,单位能耗下降12%,产出成本投入率降低16%,显著提高了企业的经济效益和市场竞争力。 2.开发了船用薄板结构件变形控制技术:针对半潜式钻井平台上层建筑大型薄壁构件焊接变形量大、现场组装矫形困难的问题,提出了基于有限元的焊接热过程仿真,实现了薄壁构件焊接变形的有效预测,并开发设计焊接防变形专用工装,对焊接变形进行精确控制。 3.研制了基于SolidWorks的船舶结构机器人焊接离线编程系统:针对在双层底船舶焊接、船体合拢和穿舱节点焊接等密闭舱体焊接作业任务中作业空间狭小、焊接效率低、不易实现自动化的问题,研制了基于SolidWorks的机器人焊接离线编程系统,应用于大厚板构件窄间隙CMT焊接过程中,在降低焊接热输入、减小焊接变形、提高船舶焊接效率和焊接质量的同时,实现离线控制。 项目团队先后承担国家863计划、山东省自主创新专项和山东省海洋经济区创新发展区域示范项目,并均已通过验收,累计获得国家科研支持经费3988万元,获得技术成果赶超国际先进水平。 项目研发过程中,授权国家专利8项,其中发明专利5项,发表论文6篇。 上述技术成果在烟台中集来福士海洋工程有限公司半潜式深水钻井平台项目以及威海东海船舶修造有限公司远洋渔船的建造项目中进行了产业化应用,近3年为企业新增实际销售总值25.5亿元。 在该项目技术支持下开发的船舶工业复合高效焊接技术与相关装备,其性能均达到船舶制造产业建设的性能和质量要求,应用于船舶制造与修复、海上设施建设与维修,可有效改善焊接质量、提升建设效率、缩短施工周期、降低企业成本,具有新技术研发和应用的创新性,为船舶制造产业的新旧动能转换提供了强大的推动力。
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