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[成果] 1800140177 甘肃
TQ0 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:在石油化工、石油加工、煤化工等化工流程工业生产过程中有大量高压液体,如何利用这些高压液体的能量一直是人们关注的焦点。近年来,国家重视节能减排,企业重视提高生产效益,降低成本,化工流程工业重视生产过程中余热、余压能量回收。在该项目实施之前,由于回收高压液体能量的设备—液力透平关键技术没有掌握,这些高压液体的能量基本被浪费。因此,如何在保证化工流程工业安全持续稳定生产的条件下,实现液体余压能量回收,成为突破现有技术瓶颈,实现节能减排的迫切需求。 该项目通过国家科技支撑计划等课题支持,集中了产学研用多家单位,50余名人员,历时近十年攻关,攻克了化工流程工业中液体余压能量回收核心设备—液力透平的设计理论与方法、运行稳定性控制等关键技术,相关成果被化工行业标准(化工液力透平HG/T 4591-2014)采纳,为中国液力透平节能减排的有效实施提供了关键技术支撑。在液力透平发电、直接驱动泵(或风机)、辅助电机做功3种能量回收方式的基础上,突破了现有技术瓶颈研制成功了BB1/BB2/BB4/BB5多种结构型式液力透平。研制成功的XWT360-68型液力透平,回收功率超过500kW,效率达到75%,年节电约360万度。 项目获授权发明专利5项,实用新型5项,化工行业标准1项,发表论文70篇,其中SCI收录2篇,EI收录15篇。提出的液力透平设计、运行及控制等关键技术突破中国液力透平技术瓶颈,打破国外产品在国内的垄断,提高了产品国际竞争力。研制的单/多级液力透平达到国际先进水平,在煤化工、炼油等行业成功运行260余台套,国内市场占有率60%以上。成果应用近3年取得直接经济效益约2.24亿元,累计节电16.9亿度,折合节约标准煤56.2万吨,减少CO2排放146.1万吨,节约资金12.68亿元,为实现化工过程节能减排发挥了关键作用。
[成果] 1700530037 辽宁
TG3 应用技术 钢压延加工 公布年份:2017
成果简介:科学技术领域:该技术涉及高性能金属短流程制备与加工技术,属冶金领域国际前沿技术。主要内容:自主研发了连续流变扩展挤压短流程制备高性能金属材料的技术,既解决了金属传统挤压工艺流程长、能耗高的问题,又解决了大塑性变形制备超细晶金属工艺复杂、模具寿命短、成材率低、成本高等问题。技术内容:采用剪切/振动冷却通道处理熔体,制备半固态原料,将半固态金属注入连续流变扩展挤压机中,在挤压轮槽中合金受轮槽侧壁和固定靴方向相反的摩擦力τ动和τ阻的作用,产生搓动剪切变形,使晶粒细化,在轮槽出口通过模具挤压成棒材;继而,合金棒材连续喂入第二架连续流变扩展挤压机,在轮槽中金属发生进一步变形,并在轮槽出口流动路径改变,产生剪切变形,再经过扩展挤压变形。金属在一体机上经过多次连续累积变形,组织被显著细化,从而制备出高性能超细晶金属材料。技术特点与常规挤压、连铸连轧及大塑性变形技术相比,该技术具有如下优势:短流程,高效节能,成本低。比传统挤压:省去了铸造、加热、挤压、拉拔等工序,节能40%以上,成材率95%以上,降低成本30%以上。比连铸连轧:省去了铸造、矫直、加热与多机架连轧。产品性能好。比常规挤压与连铸连轧产品性能显著提高,例如Al-Sc-Zr合金晶粒细化至800nm,比日本同类产品抗拉强度和伸长率分别提高了40.3%和255%。采用半固态扩展成形,开辟了大截面、高性能铝材从液态一步连续成形的新途径。适应性强,产品多样化。可挤压不同合金的管、线、型材,克服了连铸连轧产品单一的弊端,在电子、电力、汽车、航空、生物等领域应用前景广阔。可生产无限长度的产品。解决了常规挤压和连铸连轧产品长度有限的问题。应用推广情况:该技术获国家发明专利9项,申报发明专利3项,在Acta Materialia等发表SCI论文30篇,在由瑞士联邦政府和世界知识产权组织联合举办的第44届日内瓦国际发明展上获金奖,被中国日报、人民网、凤凰网、新华网等大量报道。在北方重工集团、沈阳环能铸造有限公司、日照金港活塞有限公司等进行了推广应用。2014年到2016年间,采用该技术新增销售额共计24034万元,新增利润5387万元,新增税收2544万元,取得显著经济和社会效益。此外,还在鞍山、抚顺、本溪建设了生产线。正在酒钢进行新生产线建设。
[成果] 1700160137 甘肃
TM7 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:随着电力系统的现代化发展,尤其是坚强智能电网这一概念的提出,电力系统的智能化成为其必然的发展趋势,传统的负荷预测已经开始转向市场需求预测,这是电力市场中制定实时电价的基础,也是提高经济和社会效益的重中之重,各有关部门为应对这一变化纷纷提出了各自的策略,发电部门的滚动发电计划也应运而生。但由于滚动发电计划对样本的特殊性要求,这些方法在应用中遇到了维数灾难问题,而这一问题同样导致模型训练时间过长,使预测的时效性大受影响。在历时两年的研究实践时间里,在9名研究人员的共同努力下,分别在用于短期负荷预测的数据预处理、短期负荷预测样本数据集的选取、基于LSSVM的预测模型及其参数优化、云计算平台研究等方面做出了深入的研究,解决了以往预测方法预测精度不高,时效性不强的问题。
[成果] 1700160782 甘肃
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:聚苯胺作为导电高分子材料之一,因其化学稳定性好、耐候性佳、原料廉价易得、合成方法简单以及导电性能等,被认为是最具有商业应用价值的结构性导电高分子,在生物传感器、防腐材料、吸波材料等领域有巨大市场需求。但聚苯胺电导率不高以及后期加工处理的难度使其在推广应用上受到较大影响。因此通过复合改性技术在一定程度上改善其加工性能差并增加其附加性能成为一种有效途径,不仅可以获得功能性复合材料,也拓宽了它的应用领域。离子液体作为一种良溶剂且本身具有导电性,在离子液体环境有利于聚苯胺的合成和电导率的提高,也能在一定程度上改善其可加工性。该发明首次将离子液体应用于电磁复合材料的制备,其有益之处是:1.合成工艺简单,合成时间较短;2.合成所用的离子液体反应环境为绿色无毒无害溶液;3.合成的导电聚苯胺/四氧化三铁复合材料导电性及磁性能较好;4.合成的导电聚苯胺/四氧化三铁电导率稳定性较好,可用于电磁屏蔽、微波吸收、隐形材料等领域。
[成果] 1700160797 甘肃
R94 应用技术 化学药品制剂制造 公布年份:2016
成果简介:流感是流感病毒尤其是甲型流感病毒引起的急性呼吸道传染病,每年都在全世界流行,波及范围之广,造成的经济损失之大位于传染性疾病之首。由于流感病毒抗原变异频繁,疫苗的预防效果不理想,所以,抗流感病毒药物的研究显得尤为重要。重楼对亚洲甲型流感病毒有较强的抑制作用,但多年来,国内外对重楼的研究主要集中在重楼抗肿瘤的药理作用上,却没任何文献记载重楼的抗流感作用,更没有对其作用机制和研制抗流感新中药的研究报道。该项目重点解决了重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,Ⅵ和Ⅶ的分离,以及重楼皂苷Ⅰ的体内外抗甲型流感病毒的作用,通过正交试验优化出重楼皂苷口服液的制备工艺,最终制备出具有抗流感病毒作用的重楼皂苷口服液,并对其质量进行了控制。
[成果] 1700160809 甘肃
R44 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:研究目的与意义:图像超分辨率重建通过对一帧或同一场景中多帧低分辨率图像进行信息提取并借助各种先验约束信息来获得高分辨率图像。图像超分辨率重建技术通过软件方法得到高分辨率图像,突破了设备物理限制,提高了图像质量,对于图像后处理如特征提取、信息识别等都具有十分重要的意义。主要论点与论据:该研究的内容包括:基于学习和稀疏表示的高分辨率初始图像生成方法研究以及结合学习先验重建方法研究。主要采用理论研究、实验验证、比较分析等综合方法开展研究工作。该研究提出基于学习和稀疏表示的高分辨率迭代初始图像生成算法以提高高分辨率重建初始图像的质量;提出基于MAP的自适应正则化超分辨率重建算法以更好地保持图像的边缘结构信息。创见与创新:该研究提出一种基于学习和稀疏表示的高分辨率迭代初始图像生成算法。该算法首先通过非均匀插值方法融合低分辨率图像序列各帧信息生成高分辨率初始插值图像,然后利用基于学习方法构建的过完备稀疏表示字典估计该插值图像的高分辨率先验图像,再将二者叠加用于迭代重建的高分辨率初始图像。该研究提出一种基于MAP的自适应正则化超分辨率重建算法。该算法首先利用基于学习的方法生成高分辨率迭代初始图像,其次利用低分辨率图像序列信息自动获取正则化重建方法的模型参数,增强算法的自适应性并降低正则参数调整的复杂度,然后利用对陡坡边缘保持特性较好的三边滤波模型作为正则项进行超分辨率重建。社会经济效益,存在的问题:图像超分辨率重建技术在很多实际应用领域都有着重要研究价值。比如,在多光谱遥感影像处理领域,超分辨率重建能够更加清晰表征不同对象;在交通安全等领域,通过超分辨率重建可以提高监控图像分辨率,增强路况、车辆、目标人物、事件等信息的追踪及辨识能力;在医学影像处理领域,超分辨率重建技术可以有效提升CT、MRI等图像的成像质量,有助于医生更好地诊断病例。类似的现实问题还有很多,而且随着社会经济发展,这方面的应用还会进一步增多。因此,图像超分辨率重建技术的研究应用在数字图像处理相关领域的众多实际应用中有着重要研究意义。而课题组的研究结果,在以上方面都有很好的应用推广前景。该项目虽然取得了较好的成果,但一些成果的应用还受到一些特定条件的限制,如字典学习时,约束项的构建仍基于传统的鲁棒函数,函数收敛性并未通过理论验证。因此,针对基于鲁棒学习的稀疏过完备字典生成模型的收敛性问题研究是课题组下一步的重点工作。
[成果] 1700160810 甘肃
TP3 应用技术 计算机系统服务 公布年份:2016
成果简介:该课题结合相关主题发现和集成学习思想研究图像分类和标注的方法,然后基于建立的图像分类和标注的模型,研究分类和标注的融合方法,构建同时进行图像分类和标注的方法,并使其互相促进。完成了以下内容的研究。基于相关主题特征发现和集成学习的图像分类方法的建模、参数求解和预测分类方法的研究。完成基于相关主题特征发现和集成学习的图像标注方法的建模、参数求解和预测标注方法的研究.完成基于相关主题特征发现和集成学习的同时做图像分类和标注方法的建模,完成参数求解,预测分类以及预测标注方法的研究。该项目的开展对推动图像检索技术,提高智能机器人对真实图像的理解能力以及提高智能机器人的实用性具有重要意义。
[成果] 1700161176 甘肃
O15 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目在研究图的性质的基础上,分析现有节点中心度指标、复杂网络社团结构发现算法,提出新的适合相关网络的社团发现算法,对实验网络和实际网络进行实验分析,进而用于复杂网络上的传播机理、相继故障、拥塞控制等分析。网络中节点的中心度反映了节点在网络中的重要性,而不同的中心度指标有着不同的意义。对已有的中心度指标进行分析,以使得利用其中的一个或几个中心度指标找到网络中心社团中的中心节点;发现网络中社团结构的算法非常多,而针对不同网络的特点,其算法也不尽相同。针对实验网络和实际网络模型,分析并改进现有的社团结构发现算法,以使得能够发现较理想的中心社团结构;网络中最先发生拥塞的是中心度指标较高的节点,也即发生在中心社团中。在已知社团结构的条件下,利用粒子迁跃模型等著名的物理学模型,研究社团之间的拥塞控制.
[成果] 1700161173 甘肃
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2016
成果简介:NCS容错控制作为一个多学科交叉的较新研究课题,迄今成果虽已不少,但多数基于"时间触发"机制,对NCS这一通信与网络的集成体,其结果是容错控制器的设计因未曾考虑网络资源的有效利用,只能孤立被动地依赖网络现有的QoS,使得对NCS在控制与通信的设计上被分离,而且浪费了有限的网络资源。此外,现有成果仍以线性对象为多,性能主要集中在鲁棒完整性、鲁棒H∞完整性上,执行器故障几乎均采用最为严重的故障情形0-1模型,并且很少考虑实际故障时最易受限的执行器饱和约束问题。 基于此该项目从"离散事件触发"通信机制的引入出发,分别以不确定线性和T-S模糊非线性系统为对象,考虑更一般的故障情形,通过建立事件触发闭环故障系统模型,以时滞/事件依赖的方法,研究不确定NCS鲁棒容错、鲁棒满意容错控制与通信的协同设计问题,以求在使系统具有较满意性能的前提下,尽可能节约通信资源。项目成果不仅能为NCS鲁棒容错与网络资源有效利用的协同在一定范围内奠定理论基础,对推动NCS容错控制更为全面的进展,提高NCS安全可靠性,也具有重要的科学意义和突出的现实意义。
[成果] 1700161174 甘肃
S15 应用技术 谷物及其他作物的种植 公布年份:2016
成果简介:盐渍化和干旱是制约作物生长和产量的两大环境因子。该项目通过根癌农杆菌介导法将荒漠旱生植物霸王ZxNHX和ZxVP1-1同时导入甜菜,并对转基因甜菜植株的耐盐抗旱性、含糖量进行检测和分析,获得了抗逆性强、含糖量高的甜菜新株系。该项研究成果为通过聚合转化离子区域化功能基因改良糖料作物抗逆性的应用提供理论基础和实践依据。这对于提高该省乃至北方地区糖料作物产量,改良和利用大面积盐荒地,促进干旱半干旱地区甜菜产业可持续发展都具有重要的现实意义。
[成果] 1700161177 甘肃
TG1 应用技术 金属表面处理及热处理加工 公布年份:2016
成果简介:该项目从设计复合熔渗层合金成分及其各元素成分之间的热力学分析开始,以性能要求为导向进行表面复合熔渗层的制备、微观组织观察与分析,获得了与基体呈现冶金熔合的表面复合功能熔渗层,熔渗层包括熔合区、过渡区以及复合区,对各个微区进行相组成、形成过程与相变分析,结果表明熔渗层与基体结合良好,所获熔渗层无任何夹杂、微裂纹等缺陷,并对其摩擦磨损性能进行测试与分析,所得功能熔渗层的耐磨性与基体相比提高十倍以上。
[成果] 1700161181 甘肃
R28 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:中药陆英的冲剂和颗粒剂,在临床上主要用来治疗肝炎等疾病,具有一定的疗效[2-3]。经化学和药理学试验证实,乌苏酸和齐墩果酸为抗肝炎有效成分[4-5],但是临床制剂只是水煎剂,成分复杂,杂质较多,有效部位不明确。本小组在研究过程中,发现产自甘肃省的陆英尚未有化学成分及其生物活性的研究报道,而且以前的研究报道不够深入系统,预实验的结果也表明,甘肃产陆英的主要化学成分与文献报道的其它产地陆英的化学成分存在较大差异。为了科学、系统阐述当地药用植物资源的物质基础,为后续的开发利用奠定扎实的理论基础,该研究重点阐明陆英叶和花部位的化学成分。
[成果] 1700161182 甘肃
TH3 应用技术 泵、阀门、压缩机及类似机械的制造 公布年份:2016
成果简介:传统的限压式变量叶片泵属于单作用叶片泵,其单边输出压力油,转子和泵轴所受径向力较大,而且存在实际流量与理论流量偏差大及不能用于高压的缺陷。传统双作用叶片泵虽然改变了单作用叶片泵单边输出压力油的缺点,径向受力平衡,但是它不能变量。该成果研究了旋转配流盘双作用变量叶片泵,由于配流盘旋转定子相对不易,采取旋转定子的形式实现,设计出该泵的模型,完成设计图纸,该泵实现双作用变量,消除单作用变量叶片泵的泵轴受力不平衡缺陷,并提出一种基于泵出口压力变化测量液压泵瞬时流量的测量方法。已经申请两个发明专利,国内外这方面内容相对较少,所以发明专利授权以后,通过成果推广与转化,可以取得一定的经济效益。研究了定子旋转角度与工作腔油液压力之间的变化关系,得到顺时针与逆时针转动时,其压力变化趋势不一样的结论。研究一种新型定子曲线,即使用等速曲线代替原来定子过渡曲线的大圆弧段,分别对工作腔油液预升压、叶片受力、流量特性进行研究,得到相关有益结论,该研究成果可以为推动国内液压元件发展,减小与国外液压泵性能差异起到一定的作用。对于阀的非线性研究较多,本人对阀控缸系统进行了详细的数学推导,进而得到非线性模型,并基于微分几何理论,得到阀控缸的输入输出反馈线性化数学模型。阀控缸输入输出反馈线性化数学模型保留了系统的高阶项,克服了利用泰勒展开近似线性化方法不精确的不足。该结论对于阀控缸系统非线性研究提供一种新思路,对于改善阀的非线性具有一定的意义。该项目的分析方法和研究结论可直接应用于相关企业的生产实际,补充国内高压叶片泵的研发,项目的进一步深入研究和推广可为国内高压叶片泵的设计制造提供强有力的理论支撑,同时为形成具有自主知识产权的高性能液压泵打下坚实的理论基础,为企业创造丰厚的利润。
[成果] 1700161189 甘肃
TM2 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2016
成果简介:该课题依托于甘肃省自然科学基金项目(1310RJZA043),以优势互补原则,研究了基于LiBOB与SL的新型电解液体系,并组装了试验电池以研究其相关电化学行为。 电解液是组成锂离子电池的重要材料之一,寻找新型锂盐是电池领域的一个研究重点。双草酸硼酸锂(LiBOB)具有电化学窗口宽,热分解温度高,在碳基负极材料表面成膜性能优异,环境友好等突出优点。但LiBOB在某些溶剂中的溶解度及溶液电导率均偏低,且在碳基负极材料表面所形成的固体电解质界面膜的阻抗值较高,严重限制了电池的低温性能及倍率性能。因此,该课题通过优化溶剂的组成来弥补双草酸硼酸锂(LiBOB)的不足,以构建综合性能优异的新型电解液体系。 该课题的创新点:根据优势互补的原则,对环丁砜和LiBOB基新型电解液体系的进行了构建。以基于SL与LiBOB的新型电解液体系组装正极和负极材料,都表现出非常优异的电化学性能。 通过研究电解液/电极界面组成、结构、形貌、阻抗、稳定性等性质随电池工作条件的变化情况,并结合密度泛函理论,推测出了界面上所发生的化学反应及界面膜的形成过程、机理。将电解液组成-界面性质-电池性能进行关联,并对环丁砜的作用机理进行了探讨。为电解液的组成优化及新型锂盐的研发提供了理论指导。 项目的实施,形成了有一定影响力的电池材料研发团队,培养了硕士研究生4人,并在国内外重要学术期刊发表SCI或EI收录论文6篇。基于理论和实验分析,课题组还开发出了一新型电解质锂盐。所开发的新型锂盐,具有优异的电化学性能。研究结果受到了包括韩国三星在内的多家企业的关注。但对于新型锂盐的性能研究仍不够全面,需继续加强。
[成果] 1700161120 甘肃
TV22 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2016
成果简介:技术原理及性能指标: 边坡自排水电渗锚杆,该锚杆由两根电动土工袋、锚具、垫板和虹吸管构成;电动土工袋后半部分预留孔,在孔处附设袋囊,袋囊内与电动土工袋径向连接有纤维绳;中空管上开设渗水孔、后半部分开设泄浆孔、泄浆孔上套有袖阀;中空管套入电动土工袋内并伸至底部,袖阀与电动土工袋上的预留孔相扣,袋囊的左右两侧用塑料夹将电动土工袋从外侧绑扎在中空管上;虹吸管由吸水管9、接头弯管、排水管和平衡出水器连接构成,吸水管通过接头弯管与排水管的一端连接,排水管的另一端与平衡出水器连接;在坡面一定间距向下倾斜平行施设两根电动土工袋,保持电动土工袋的袋口与袋底有一相对高差,注浆管向中空管内压力注浆,浆体通过袖阀进入电动土工袋的袋囊内,在袋囊内凝固锚固于稳定坡体内,锚具将电动土工袋前段锚固于垫板上;坡面土体内埋设水分感控开关,坡体外安放太阳能电池,两根电动土工袋中位置较高的一根为阳极,较低的一根为阴极,导线依次将阳极、水分感控开关、太阳能电池,阴极B串联起来;在阴极的中空管内插入吸水管,吸水管在坡面处通过接头弯管与排水管和平衡出水器连接,吸水管的进水口和平衡出水器出水口高程相同;在中空管内注少量水,抽气机从平衡出水器抽气、使水流入平衡出水器,启动初始虹吸。该成果将锚固、电渗和虹吸技术集结于一体,解决各自的不足与相互共存时的矛盾,提出一种固结排水、锚固坡体的支护结构,防治水分诱发坡体失稳尤为重要。技术的创造性与先进性: 该成果所研发的一种边坡自排水电渗锚杆及施工方法集合锚固技术、电渗技术和虹吸技术于一体,解决强降雨地区和软土地区坡体失稳,提升滑坡的治理水平。技术的成熟程度,适用范围和安全性 已经熟练掌握工艺流程,广泛适用于降水引起滑坡失稳的滑塌灾害,支护性能可靠,安全性高。应用情况及存在的问题: 已经与企业合作将技术应用于降水丰富容易引起边坡滑塌的边坡工程,还需继续扩大应用范围。
[成果] 1700161157 甘肃
TU9 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目结合兰州地区深基坑设计与研究中存在的问题,依托兰州地区大量高层建筑、地铁1号线和西客站的深大复杂基坑工程,研究考虑锚杆、支护桩与土体协同工作的桩锚支护的设计计算方法;建立了深基坑桩锚支护结构优化设计算法;对兰州地铁1号线部分车站支护结构进行数值模拟研究,通过大量参数分析给出设计和施工的合理建议;通过现场试验研究验证理论分析的正确性。这对指导该地区深基坑桩锚支护结构设计具有重要的理论意义和实践价值。通过引入锚杆预应力损失剩余系数的概念分析推导了锚杆变形的计算公式,进一步依据锚杆与基坑边坡变形协调的原则给出了锚杆预应力值的确定方法,这样在确定锚杆设计拉力和所施加的预应力后可以方便地计算出锚杆的变形。通过对影响锚杆变形的因素分析可以发现:锚杆变形随锚杆预应力值的增加而减小,呈近似线性关系,且表现出中上部大、下部小的特点;锚杆变形随锚杆自由段长度增加而增加,呈近似线性关系,但是随锚杆锚固段长度增加而减小,且呈非线性关系,设计过程中应该综合承载力、稳定性和变形控制要求合理确定锚杆自由段和锚固段长度;锚杆变形受锚固体直径的影响较小,建议锚杆锚固体直径取130~150mm比较合理;锚杆变形随土体界面摩阻力的增加而减小。提出了摩擦型灌浆土层锚杆抗拔力求解的新观点。分析认为,在预应力锚杆柔性支护结构体系中,锚杆抗拔力应由锚土作用抗拔力和土体自承作用抗拔力两部分组成,锚杆首先是作为传递土体自承作用抗拔力的传力构件,当土体自承作用抗拔力不满足支护体系的稳定性要求时,锚杆开始提供锚土作用抗拔力,这体现了预应力锚杆对支护体系稳定性的贡献。分析推导了锚土作用抗拔力和土体自承作用抗拔力的理论计算公式。工程实例计算分析表明,按改进求解方法计算所得的锚杆抗拔力较传统求解方法计算的结果要大,锚土作用抗拔力可以达支护体系总抗拔力的68%以上,在两类抗拔力的共同作用下,支护体系才能保持稳定状态。基于圆弧滑移面,应用附加应力法,从应力状态的角度分析,并给出预应力锚杆支护结构的安全系数计算式,式中体现了锚杆预应力的作用,从而能够将锚杆的预应力的作用在设计计算中得以考虑。考虑附加应力的计算表明,计算安全系数时,可只考虑预应力水平分力的作用;预应力较低时,附加剪应力对安全系的影响较小,可只考虑预应力引起的附加正应力,使计算简化。但预应力较高时,附加剪应力的作用不宜忽略。该项目提出的计算方法考虑了桩与土体的非线性相互作用以及支护桩与预应力锚杆的变形协调,以往计算方法中未曾考虑。由该项目算法求得的侧移和弯矩,可以看出采用该项目方法计算的桩身侧移和弯矩要小于按规范所计算的设计值,说明采用该文在考虑排桩与土体相互作用以及桩和锚杆变形协调的情况下所计算的土压力要小于郎金土压力,这一观点与前期研究中所提出的观点一致。从遗传算法和单纯形法的基本理论出发,通过MATLAB中的遗传算法工具箱、和单纯性法的编程,计算得到了给出的目标函数的最优解。再结合工程实例,课题组可以得出这样的结论:第一排锚杆作用排桩桩顶以下2.0~3.0m的范围内,剩余的几排锚杆间间距均分首排锚点至基坑坑底的距离。利用MATLAB编制一系列计算模块与优化计算功能相结合,对工程实例中的排桩预应力锚杆支护结构进行优化计算。其优化目标分别为排桩刚度、排桩桩顶最大位移、排桩桩身的最大弯矩的单目标优化,以及排桩桩顶最大位移和排桩桩身的最大弯矩的多目标优化。支护结构的水平位移量与施工开挖的深度紧密关联,当深基坑悬臂开挖至某一深度时,支护结构的水平位移曲线呈前倾型,桩体上部的水平位移值最大;随着钢管内支撑的架设、预应力的施加以及基坑的进一步开挖,支护结构的水平位移曲线逐渐向"弓"字型转变,发生最大位移的部位也随之下移,大约在基坑开挖深度的2/3处。(11)兰州地区基坑边坡土体含黄土状土,具有垂直节理发育和湿陷性等特性,基坑侧壁的自立性好,可优化的空间比较大。但应注意有管线渗漏等对基坑围护结构产生的风险,黄土遇水产生湿陷变形且土的抗剪强度参数剧减,以及黄土力学性质各向异性等均对地铁基坑的稳定性有一定程度不利影响。(12)提出了基于支护结构-土体空间非线性共同作用位移反分析和安全预报双重要求的深基坑工程施工监测问题。通过拓展传统的以安全预报为主要目的的深基坑工程施工监测,在监测内容和成本增加不多的情况下,满足该项目位移反分析对监测数据的要求。(13)基坑开挖初期围护桩体变形的变化速率较为明显,随着开挖深度的增加,这一趋势开始减弱,当到达一定深度时趋于稳定。桩顶位移呈现明显的波浪形式,反映了内支撑对土体变形的约束作用;各道围檩的变形规律基本一致,并且随着深度的增加围檩的水平位移也在逐渐增大。(14)随着基坑开挖深度的增加,围护桩位移增大,各开挖阶段水平位移与深度变化和内支撑及预应力的施加有关,土体位移沿基坑周边的分布并不均匀,基坑中部圈梁位移最大;最大地表沉降向远离基坑边缘方向移动,约位于1/3倍左右坑深处;围护桩体变形曲线逐渐向")"形变化,最大水平位移发生的部位随之下移。(15)基坑动态信息化施工是保证深基坑施工安全的关键;合理的监测方案、准确的监测数据以及及时的信息反馈可为设计、施工决策和信息化施工提供重要的保障。该项目主要创新之处:提出了摩擦型灌浆锚杆抗拔力的改进求解方法,分别给出了锚土作用抗拔力和土体自承作用抗拔力两部分抗拔力进行理论求解的计算公式;通过引入锚杆预应力损失剩余系数的概念给出了锚杆变形的计算公式,进一步依据变形协调的原则给出了锚杆预应力值的确定方法;将锚杆预应力作为集中力分解为水平分力与竖向分力,估算其在土体中的附加应力,从而分析和计算边坡的稳定性。提出由集中力弹簧模型建立支护桩与土体相互作用的曲线,进而根据一般弹性地基梁的挠曲微分方程,并考虑排桩与锚杆的变形协调,推导出非线性共同作用的排桩预应力锚杆的挠曲微分方程,应用有限差分法计算排桩预应力锚杆的位移和内力。利用MATLAB编制一系列计算模块与其优化计算功能相结合,可用于兰州地区复杂超深基坑中的排桩预应力锚杆支护结构进行优化计算。另外,该项目已发表论文12篇,其中EI检索6篇,中文核心检索6篇;参加本学科领域的国际、国内学术会议4次;培养硕士研究生6名,完成了既定的任务。该项目部分成果已被2012年《湿陷性黄土地区建筑规范》修订组采纳,为支挡结构优化设计提供了理论依据,可有效降低支护费用的10%~30%,预计每年节约边坡或基坑支护造价费用数千万元。已在该课题组设计的多个大型支护结构工程中得到了应用,取得了良好的经济和社会效益。
[成果] 1700160443 甘肃
TH11 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该成果采用双轴型步进电机、周转轮系、蜗杆机构及电磁设备等构件的组合,实现了只用一台电机完成三个不同自由度所要求动作的设想,而且这三个动作既可单独发生也可以组合发生,互不影响。但常规的、现有的电机需要三台电机才能完成这三个动作。该成果减少了电机数量,降低了成本,使机械臂的结构更为紧凑,维护更为方便,控制更为简单,降低了机械手臂的技术难度,为机器人产业等智能制造业奠定基础。
[成果] 1700160927 甘肃
TN91 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:传统的无线传感器节点通常是由能量十分有限的电池供电,而且在部署后难以二次补充能量,因此传感器网络存在严重的能量约束问题。所以,传感器网络路由协议的首要设计目标就是要高效地使用传感器节点的能量,延长网络的存活时间。分簇路由采用分级管理,多跳通信的方式,可满足无线传感器网络低能耗和高效率通信的需求,具有较好的可扩展性,是WSN中主要使用的路由协议类型。WSN分簇路由协议在提高WSN的整体性能、保障网络可靠性、鲁棒性、充分利用能量、数据融合等各个方面具有较大的优势,设计性能优异的分簇路由协议已成为WSN研究中的重要内容和热点问题。依据项目合同书规定的研究内容,针对预期的研究目标,该课题采用理论与实践相结合、先易后难、逐步开展研究的技术路线,已完成的技术内容如下:1)无线传感器网络分簇路由协议研究与分析。分析了无线传感器网络分簇路由机制,着重从簇头的产生、簇的形成和数据路由角度系统地描述典型的分簇路由算法,比较和分析这些算法的特点和适用情况。结合该领域研究现状,指出了提高分簇路由算法能效的研究方向。2)研究无线传感器网络分布式簇形成算法。对提高分簇路由算法能效的各项关键技术包括簇首选择、簇内通信、簇间通信,以及路由算法设计的目标、评价指标进行了研究。在此基础上提出了一种面向典型环境监控应用的能量高效的簇头选择算法和分布式簇形成算法。3)研究单跳与多跳相结合的数据传输路由。单跳和多跳相结合的数据传输路由可大幅度的节省网络能量,减少节点能耗。在时间驱动数据采集方式中,每个簇成员在给定的时隙内将采集的数据发送给簇首,为单跳形式。簇首将数据融合后,以多跳方式将数据传递到Sink节点。当簇头到基站的距离小于阈值时,簇头直接将数据发送到基站无需转发,否则只能以多跳的方式把数据发送到基站,靠近Sink节点的节点将在唤醒时间内充当路由节点,来分担簇头节点的通信负担,形成在最后一跳的多条路径选择,课题组将其称之为"洒水壶"路径。4)研究二次能量供给特点及建立相应的二次能量供给模型。研究二次能量的供能特点,与具体的应用环境相结合得到实际应用环境的能量供给数据,建立了二次能量的供给模型。5)设计基于二次能量供给的的分簇路由协议。设计相应的分簇路由算法,设计相应的簇首选择算法和簇间路由算法,通过仿真与现有算法进行对比分析。
[成果] 1700160957 甘肃
TG1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:研究的主要内容: 主要以添加微量合金化元素及固溶时效强化理论为基础,针对铜合金要求的高强度、高导电、高导热、耐高温、耐腐蚀磨损等问题,使其综合性能达到优异,同时兼顾高强度及良好的导电导热性能,研究制备新型钴铬稀土铜合金材料及其理论,探索在铜合金中添加微量钴、铬及稀土元素并调整其化学成分配比提高性能;测试其硬度、抗拉强度、导电性、导热性、耐磨损、耐腐蚀等性能;考察合金金相组织,探讨合金化元素的强化机制;研究先进的非真空铸造技术及固溶时效热处理工艺;配制液态金属净化清洁剂及其理论分析。 通过正交试验,将设计确定的最优铜合金材料进行合金熔炼制备,通过固溶时效强化热处理工艺提高合金综合性能,测试材料相关机械物理性能。主要研究成果: 纯Cu中添加Co、Cr元素会使铜基体组织致密,晶界清晰,晶粒细小,析出CuCo、CoCrCu固溶体和CoCrX化合物,它们在基体相中分布均匀,对基体起到了很好的强化作用,当材料在磨损过程中这些强化相抵抗摩擦力,防止磨损面产生犁沟和磨屑现象。 当铜合金材料对导电性能要求不高而对磨损能力有强烈要求时,如:电极瓦板、高炉风口、电力机车接触线、型材结晶器等零件,在纯铜中加入Co、Cr等合金化元素后,能有效地强化铜合金材料的机械性能,大大减小铜合金在磨损过程中的质量损失,同时降低并稳定摩擦系数,从而提高材料的耐磨损性能。 Co CrCu合金材料具有较强的耐酸雨浸态腐蚀性能,经固溶时效后的合金耐腐蚀性能又有很大提高。时效态金相组织中析出的点状和骨骼状强化相,均匀弥散分布在基体中,在腐蚀过程中起到钉扎把持腐蚀产物与基体结合紧密,封闭或者堵塞腐蚀通道,使材料抵抗深化腐蚀的能力增强,并且不产生明显的晶界腐蚀现象。腐蚀产物基本为Cu2O。
[成果] 1700160959 甘肃
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该发明属于纳米材料分散纯化技术领域,特别涉及一种蒸发酸纯化碳纳米管的方法。该发明采用蒸发浓硝酸、浓硫酸或混合酸对碳纳米管样品进行纯化,进而去除碳纳米管表面的杂质。与常规的纯化方法相比,蒸发酸纯化碳纳米管的方法节省大量酸,减少有毒气体的产生避免造成二次污染。既去除碳纳米管表面的催化剂杂质,又保护碳纳米管表面的完整结构,提高其纯度和品质。
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