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巖石材料裂紋演化機理及非連續數值方法研究
（2018年度高等學校科學研究優秀成果獎（自然科學獎）一等獎） 成果簡介：巖石（體）是一種復雜的天然介質，在漫長的地質構造作用過程中，內部孕 育了各種規模和尺度的缺陷（如節理、裂隙和斷層等），這些缺陷的空間位置與 分布規律顯著影響其力學響應，進而對斷續裂隙巖體工程的穩定與安全產生重要 影響。另一方面，在頁巖氣與煤層氣等開采過程中，往往需要人為制造裂縫網絡 來實現壓裂增滲增產。因此，開展巖石裂紋擴展與連接機理的研究，對于預測巖 石（體）工程的失穩破壞以及提高油氣產量與效率具有重要的理論意義和應用價 值。主要取得的科學發現點如下： （1） 在試驗研究方面，研發了適用于裂隙巖石的高精度數字量測技術，發 現了非連續巖石材料中的裂紋擴展與連接規律，建立了非連續巖石材料應力跌落 與裂紋演化規律之間的聯系，揭示了巖石材料中的裂紋演化規律，為理論和數值 研究裂紋演化規律提供了技術支撐。 （2） 在理論研究方面，利用內變量熱力學理論和偽力法，揭示了裂隙巖體 的損傷局部化機理，建立了巖石（體）損傷局部化分叉模型；基于斷裂力學原理, 提出了巖石（體）的非線性強度準則，為開展復雜應力狀態下裂紋演化過程的數 值模擬奠定了理論基礎。 （3） 在數值方法方面，提出了連續-非連續數值模擬方法，編制了廣義粒子 動力學多線程高效并行計算程序，成功實現了二維和三維裂紋演化過程的數值模 擬，揭示了復雜應力狀態下裂紋演化的細觀機理，為巖體工程穩定性分析提供了 計算平臺。 (4) 在工程應用方面，實現了錦屏I級水電站深埋地下洞室非連續圍巖損 傷破壞過程的數值模擬，結合現場監測數據，闡釋了地下洞室非連續圍巖的破裂 發展規律，揭示了深埋地下洞室圍巖的損傷失穩機制。
重慶大學
2021-04-11
非接觸電能雙向推送系統關鍵技術研究
圍繞非接觸電能雙向推送系統關鍵技術進行研究，項目組在原理方面， 提出一種適用非接觸電能雙向推送模式的雙向電能變換拓撲，并構建了基于 能量注入與自由振蕩的雙工作模式，實現了電能的動態雙向轉換。在此基礎上， 進一步提出一種基于調幅控制的高頻電能變換拓撲，實現了面向負載電能形式需 求的電能直接變換，減少了中間能量變換環節，有效提升了系統效率及功率密度。 在實現方法上，提出一種基于磁共振陣列電磁耦合機構，解決了傳統磁共振耦合 模式下的調諧困難問題，有效提高了能量傳輸穩定性。在控制方法方面，提出基 于能量反反射阻抗的負載辨識方法反激磁電流控制方法，解決了負載動態變化條 件下的系統參數及負載特性的動態獲取問題，并進一步構建了電能動態推送機制。 提出針對頻率不確定性的系統魯棒控制及優化方法，解決了存在頻率漂移及開 關非線性情況下系統不確定性建模及控制問題，保證了系統在負載擾動條件下 能量傳輸的穩定性與魯棒性。在實驗系統研究方面，通過綜合利用本項目的研 究成果，開發了 1KW量級非接觸電能雙向推送系統，在傳輸距離為50厘米條件 下，系統總體能量傳輸效率85%。
重慶大學
2021-04-11
鐵基非晶合金磁性材料及其制備方法
本發明公開了一種鐵基非晶合金磁性材料及其制備方法。該合金材料的化 學分子式為：(Fe100-aCoa)x-Dyy-Bz-Siw，式中的x，y，z，w為原子百分數：60≤x ≤75，5≤y≤25，20≤z≤25，0≤w≤10，0≤a≤10，且x+y+z+w＝100。該合金 的制備過程如下：將工業純金屬原料以及FeB合金按合金配方配料，采用真空 感應熔煉成母合金，然后用單輥甩帶法制得非晶薄帶。本發明具有較好的玻璃 形成能力，且軟磁性能優良。所需的原材料大多為工業純度，從而降低了成本， 同時制備工藝簡單，可廣泛應用于結構材料和磁性材料等方面。
浙江大學
2021-04-11
基礎工程設施安全防護水災害防治非開挖修復
研發了新型工程防護高聚物注漿修復材料，具有環保、早強、高韌、耐久、抗滲性強等特點。構建了 土質堤壩柔性防滲體新方法，建立了非水反應高聚物擴散理論，發明了堤壩及地下工程防滲堵涌高聚物注 漿成套技術及裝備。建立了層狀結構介電特性及力學特性反演理論，提出了基于無損檢測的高聚物精細注 漿方法，開發了高速公路、高鐵無砟軌道及地下管道快速非開挖修復技術。技術及產品特點：通過微孔注 射，材料柔韌性強，耐久性好(5～10年)；采用自動控制精密注漿系統，施工速度快；無需養生；微創修 復，注漿孔16mm，避免了開挖維修造成的資源浪費和環境污染，對結構擾動小；造價低。
中山大學
2021-04-10
非鉗燃料電池催化劑的設計與制備
汽車行業發展迅猛，能源需求巨大，機動車尾氣的排放造成的環境污染日趨 嚴重。氫-氧質子交換膜動力燃料電池（PEMFC）以其高效、潔凈、兼容可再生能 源技術等特點，被認為是后石油時代解決移動高性能動力電池的理想方案。然而, 當前PEMFC所使用的催化劑為貴金屬Pt基催化劑，其對Pt資源的需求巨大，成 本高昂，難以成功商業化推廣。因此，開發出符合動力輸出性能的非鉗燃料電池 技術，契合我國對高效節能、環境友好的高性能動力電池汽車的迫切需求。 以該項目為依托制備的非貴金屬燃料電池催化劑以可以使單電池的最大輸出 功率達到0. 6 W. cm-2,已經完全達到貴金屬Pt基燃料電池的輸出性能，可以滿 足動力輸入應用要求。目前，該催化劑形成完全自主知識產權的技術，屬于國際 一流國內領軍的高科技技術。該催化劑的成功推廣勢必將從根本上解決機動汽車 尾氣對我國環境的污染問題，降低對石化能源的需求。市場及經濟效益分析： 全球范圍內，燃料電池行業發展迅猛，行業總體步入正軌。2010年，燃料 電池堆的全球出貨量有23萬臺，而在2007年只有1. 1萬臺出貨量，2011年至 2012年的全球燃料電池的出貨量有85%的年增長速度。在2010年全球售出的燃 料電池中，便攜式燃料電池占到這一總數的95%,其中超過97%采用質子交換 膜燃料電池技術。2007年至2010年間，燃料電池出貨量翻了 20倍。從應用上 看便攜式小幅增長，交通運輸應用在近幾年大幅增長，而在電站的應用則呈現平 穩增長態勢。2012年，燃料電池行業的收入超過10億美元的全世界市值，并且 亞太國家運送超過3/4的燃料電池系統到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的復合年增長率計算，全球燃料電池產能在2020年預計將達到664.5兆瓦。在 未來六年時間里，各國政府對加氫站及相關氫基礎設施的投入將成為這一增長的 推動力量。隨著燃料電池技術在全世界范圍內的廣泛應用，作為其關鍵材料的催 化劑必將具有廣闊的市場應用前景和豐厚的利潤。 另外，制備該催化劑的原產料價格便宜、方法和工藝非常簡單, 且生產過程中不會對環境造成污染，很容易開展下一步工業生產。
重慶大學
2021-04-11
一種提高非調質鋼鍛件韌性的制造工藝
本發明涉及一種鍛件的制造工藝，是一種高韌性微合金化非調質鋼鍛件的制造工藝，包括下料→感應加熱→預鍛→終鍛→切邊→第一控制冷卻→入爐保溫→第二控制冷卻→噴丸→磁力探傷→機加工；第一控制冷卻工序中，工件在切邊后分散置于以一定速度移動的傳輸帶上，在強制吹風冷卻的條件下，以2.0℃/s～6.0℃/s的冷卻速度冷至520℃～630℃之間的某一溫度入爐保溫；入爐保溫工序和第二控制冷卻工序中，工件在上述溫度下入爐保溫10～40分鐘后出爐自然冷卻到室溫，或以小于5℃/min的冷卻速度緩慢冷卻至室溫。本發明可以消除先共析鐵素體在原奧氏體晶界以網狀形式的析出，獲得更多的針棒狀晶內鐵素體，改善零部件韌塑性。
南京工程學院
2021-04-13
一種非圓接觸點軌跡滾動軸承
本實用新型公開了一種非圓接觸點軌跡滾動軸承。包括軸承外圈、軸承內圈、柔性保持架、滾動體和潤滑劑，軸承外圈內側曲線形狀是四階或者六階橢圓，對應的軸承內圈外側曲線形狀是三階或者四階橢圓，保持架為柔性保持架，滾動體為圓柱滾動體，數目為7個或者10個，圓柱滾動體通過柔性保持架定在軸承外圈和軸承內圈之間，均布布置安裝。本實用新型在軸承工作的大多數時間內，滾子與內外圈接觸的綜合曲率半徑較大，能實現減小接觸應力，延長接觸疲勞壽命。
浙江大學
2021-04-13
非均等配風煤粉前后墻對沖燃燒器
本實用新型公開了一種非均等配風煤粉前后墻對沖燃燒器。本實用新型包括兩側燃燒器、中間燃燒器、次中間燃燒器。燃燒器結構包括二次風通道、二次風風門、一次風通道。燃燒器的二次風通道和二次風風門流通面積由兩側至中間依次減小。二次風風門在相同開度下，二次風流量由兩側至中間依次減小。在非均等流量控制下，所有燃燒器的相應通道的出口風速基本一致。二次風通道、二次風風門的具體設計參數根據不同鍋爐的燃燒器結構與布置來確定。本實用新型在同層燃燒器二次風風門等開度下，燃燒過程中風煤合理匹配，燃燒后氧量分布均勻，有效降低CO排放濃度。同時，對于預防鍋爐兩側墻水冷壁高溫腐蝕和結渣也具有顯著效果。
浙江大學
2021-04-13
一種鋁基非晶薄帶收卷裝置
本實用新型公開了一種鋁基非晶薄帶收卷裝置，包括固定底座，所述支撐操作臺頂部的兩側均固定連接有限位機構，所述支撐操作臺頂部靠近左側的位置固定連接有表面除雜裝置，所述支撐操作臺頂部且位于表面除雜裝置的右側固定連接有表面吹干裝置，所述固定底座頂部且位于支撐柱的右側固定連接有收卷固定架，所述收卷固定架的頂部轉動連接有收卷滾輪，本實用新型涉及鋁基非晶技術領域。該鋁基非晶薄帶收卷裝置，達到了薄帶收卷開始階段便于固定收卷，保證薄帶收卷傳輸過程中不出現偏移褶皺現象，保證薄帶表面的光滑度，不被劃傷，從而提高光潔度和磁
安徽建筑大學
2021-01-12
一種組合式非接觸空間坐標測量裝置
本發明公開了一種組合式非接觸空間坐標測量裝置，包括全站 儀（1）、激光電子標靶（2）、激光位移傳感器（3）、輻條槽激光電子標靶固定板（4）、輻條槽激光位移傳感器固定板（5）和計算機（18）， 其中，輻條槽激光電子標靶固定板（4）和輻條槽激光位移傳感器固定 板（5）聯接構成分檔式角度調整裝置。本發明可以靈活調整激光電子 標靶和激光位移傳感器的方位，增強了測量系統的柔性，可以擴大其 測量范圍至全空間角度。
華中科技大學
2021-04-14