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項目研究的背景及用途:各種規(guī)格的鋼板卷制是海洋石油導(dǎo)管架及海上 60天津大學(xué)科技成果選編 采油平臺制造工程中的必備的生產(chǎn)工藝過程。多年來，一直采用上輥萬能式三輥 卷板機(jī)，實施手動操作，費(fèi)工、費(fèi)人力、效率低，隨著海洋石油生產(chǎn)的發(fā)展，已 遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)要求。為了提高企業(yè)的形象，增強(qiáng)企業(yè)的競爭優(yōu)勢，海洋石油工 程股份有限公司從生產(chǎn)需要出發(fā)，從企業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展考慮，提出研制“大型卷板 設(shè)備數(shù)控系統(tǒng)”的課題計劃。 該成果可用于板材的自動卷制成型。 技術(shù)原理及流程:本項目研究與開發(fā)的目的是實現(xiàn)大型卷板設(shè)備數(shù)字化 控制、自動化操作。總體思路為該項成果在彈塑性變形理論基礎(chǔ)上，分析卷制工 藝、正確確定材質(zhì)彈塑性變形量及回彈指數(shù)，核算設(shè)備運(yùn)動及動力參數(shù)，創(chuàng)造性 地建立了板材卷制的數(shù)學(xué)模型;合理設(shè)計卷制工藝，編制計算機(jī)程序，采用計算 機(jī)程序控制;研制基于 PMAC 的開放式數(shù)控系統(tǒng)，實現(xiàn)大型板材工件數(shù)控卷制。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo):該研究達(dá)到并部分超過國際先進(jìn)水平，獲天 津市科技進(jìn)步三等獎。 市場分析及效益預(yù)測:新研制的數(shù)控卷板設(shè)備可實現(xiàn)板邊預(yù)彎及卷圓工 藝工步的自動化操作，比手動操作減少兩名操作人員，由于實現(xiàn)板邊預(yù)彎，省去 壓力機(jī)壓頭工藝，可省去 2000T 油壓機(jī)、20 T 橋吊各一臺，省去壓頭操作人員 4 名，達(dá)到大幅減少操作人員、縮短工藝時間、提高生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目 的。正式投入生產(chǎn)使用三年來，驗證提高生產(chǎn)效率近 1 倍，證明其技術(shù)先進(jìn)，生 產(chǎn)可靠，年均創(chuàng)利稅 150 萬元。 154.TCP-I 型摩托車排氣污染物測量裝置 項目研究的背景及用途:防治大氣污染是一個龐大的系統(tǒng)工程，需要個 人、集體、國家、乃至全球各國的共同努力。為貫徹《中華人民共和國環(huán)境保護(hù) 法》和《中華人民共和國大氣污染防治法》，配合當(dāng)前我國機(jī)動車行業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié) 構(gòu)調(diào)整和企業(yè)認(rèn)證，控制摩托車排氣污染物對環(huán)境的污染，改善環(huán)境空氣質(zhì)量， 我公司自主研發(fā)試制了符合《摩托車排氣污染物排放限值及測量方法(工況 法)(GB14622-2002)》全部檢測要求的性價比高、可靠實用、易于操作的 TCP-I 型 摩托車排氣污染物測量裝置。 該裝置的試制完成將打破只能以國外裝置作為測量手段，因而國外裝置 61天津大學(xué)科技成果選編 在排放檢測領(lǐng)域一統(tǒng)天下的局面，帶來有利于社會發(fā)展的有益競爭。由于整套裝 置依賴于國內(nèi)高校和研究所的科研力量試制完成，因此，使技術(shù)支持有了更充分 的保證，各項服務(wù)措施更加切合實際、易于實現(xiàn)。 技術(shù)原理及流程:本裝置采用工況法測量摩托車排氣中一氧化碳(CO)、碳 氫化合物(HC)和氮氧化物(NOX)的排放值，滿足對摩托車產(chǎn)品進(jìn)行型式認(rèn)證試驗 和生產(chǎn)一致性檢查試驗的需求，是摩托車生產(chǎn)企業(yè)、相關(guān)科研部門、摩托車檢測 機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢測和分析摩托車排氣污染物的必備專用設(shè)備。 本裝置由中央計算機(jī)控制單元、定容稀釋排氣取樣(CVS)單元、分析儀 器單元以及相關(guān)輔助設(shè)備組成。 成果水平及主要技術(shù)指標(biāo):國際先進(jìn)。 市場分析及效益預(yù)測:本裝置可以用于整個摩托車行業(yè)的發(fā)動機(jī)排放檢 測，也可用于研究院所進(jìn)行發(fā)動機(jī)的設(shè)計，將裝置進(jìn)行改進(jìn)后可以適應(yīng)其他機(jī)動 車的排放測量。該裝置的推行，將為我國機(jī)動車生產(chǎn)廠家提供高性價比的檢測設(shè) 備，促進(jìn)各生產(chǎn)廠商迅速提高制造技術(shù)，降低對大氣環(huán)境的污染物排放。隨著世 界各國對發(fā)動機(jī)排放的日益重視，各種排放檢測設(shè)備將在各發(fā)展中國家陸續(xù)上馬， 該裝置可以出口到其他國家地區(qū)，打破國外儀器壟斷國際市場的局面。 

本發(fā)明公開了一種基于自相關(guān)的大型軸流風(fēng)機(jī)不平衡量的識別方法。方法:1)假設(shè)軸流風(fēng)機(jī)振動由不平衡量引起,定義軸流風(fēng)機(jī)振動信號工頻信號的幅值與其他頻率信號的幅值之比大于等于二,采樣長度大于轉(zhuǎn)速信號周期;2)對軸流風(fēng)機(jī)振動信號進(jìn)行低通濾波;3)進(jìn)行二重自相關(guān),從軸流風(fēng)機(jī)振動信號眾多頻率成分中分離出工頻成分;4)進(jìn)行有效值計算,還原出軸流風(fēng)機(jī)振動信號中工頻成分幅值;5)用測幅法進(jìn)行動平衡,確定軸流風(fēng)機(jī)不平衡質(zhì)量的大小和位置。本發(fā)明可以在不提取鍵相信號的前提下,從復(fù)雜振動信號中有效分離出不平衡振動幅值分量,最終通過測幅平衡法找出軸流風(fēng)機(jī)的不平衡大小和位置,有較大的工程應(yīng)用價值。

本項目在大型屋蓋風(fēng)致作用機(jī)理、風(fēng)效應(yīng)分析理論、設(shè)計風(fēng)荷載確定方法和 屋面系統(tǒng)抗風(fēng)的技術(shù)措施、檢測評價方法等方面取得了以下創(chuàng)新成果：（1） 提出了大跨屋蓋非高斯極值風(fēng)壓分析理論和多模態(tài)耦合風(fēng)振效應(yīng)分析理論 系統(tǒng)構(gòu)建了非定常、非高斯特性的屋面風(fēng)荷載模型，提出了屋蓋非高斯風(fēng)壓時程的概率密度表達(dá)式、多樣本風(fēng)壓極值概率分布模型；提出能夠計入多模態(tài)參 與的耦合效應(yīng)和結(jié)構(gòu)、風(fēng)荷載、風(fēng)向不確定性的基于概率的高效風(fēng)振計算方法。 系統(tǒng)建立了屋面風(fēng)荷載和結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)的分析理論。（2） 提出了屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)和大跨承重結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計方法提出考慮非高斯極值、相關(guān)性面積折減、風(fēng)向效應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載計算方 法，提出了可考慮多模態(tài)風(fēng)振響應(yīng)的多目標(biāo)等效靜風(fēng)荷載分析方法。基于提出的 理論方法和大規(guī)模風(fēng)洞實驗，分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和風(fēng)荷載參數(shù)下的平面、柱面、 球面、雙坡、鞍型、懸挑等典型屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)全方向極值風(fēng)壓及大跨主體結(jié)構(gòu)的 等效靜風(fēng)設(shè)計荷載，給出了可供設(shè)計直接使用的計算圖表。（3） 提出了改善屋面圍護(hù)系統(tǒng)抗風(fēng)承載力的技術(shù)措施、評價方法以及檢測手段 提出了屋面圍護(hù)系統(tǒng)的材料選擇要求和構(gòu)造設(shè)計原則；研發(fā)了改善和提高抗風(fēng)承載力的金屬屋面板板型和抗風(fēng)揭部品部件，同時很好地滿足功能及節(jié)能環(huán)保 要求；提出圍護(hù)系統(tǒng)抗風(fēng)揭的實驗室測試方法和現(xiàn)場原位測試方法，及屋面系統(tǒng) 的安全性評價方法。

本項目在大型屋蓋風(fēng)致作用機(jī)理、風(fēng)效應(yīng)分析理論、設(shè)計風(fēng)荷載確定方法和 屋面系統(tǒng)抗風(fēng)的技術(shù)措施、檢測評價方法等方面取得了以下創(chuàng)新成果：（1）  提出了大跨屋蓋非高斯極值風(fēng)壓分析理論和多模態(tài)耦合風(fēng)振效應(yīng)分析理論 系統(tǒng)構(gòu)建了非定常、非高斯特性的屋面風(fēng)荷載模型，提出了屋蓋非高斯風(fēng)壓時程的概率密度表達(dá)式、多樣本風(fēng)壓極值概率分布模型；提出能夠計入多模態(tài)參 與的耦合效應(yīng)和結(jié)構(gòu)、風(fēng)荷載、風(fēng)向不確定性的基于概率的高效風(fēng)振計算方法。 系統(tǒng)建立了屋面風(fēng)荷載和結(jié)構(gòu)風(fēng)效應(yīng)的分析理論。（2）  提出了屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)和大跨承重結(jié)構(gòu)抗風(fēng)設(shè)計方法 提出考慮非高斯極值、相關(guān)性面積折減、風(fēng)向效應(yīng)的圍護(hù)結(jié)構(gòu)風(fēng)荷載計算方 法，提出了可考慮多模態(tài)風(fēng)振響應(yīng)的多目標(biāo)等效靜風(fēng)荷載分析方法。基于提出的 理論方法和大規(guī)模風(fēng)洞實驗，分析不同結(jié)構(gòu)參數(shù)和風(fēng)荷載參數(shù)下的平面、柱面、 球面、雙坡、鞍型、懸挑等典型屋面圍護(hù)結(jié)構(gòu)全方向極值風(fēng)壓及大跨主體結(jié)構(gòu)的 等效靜風(fēng)設(shè)計荷載，給出了可供設(shè)計直接使用的計算圖表。（3）  提出了改善屋面圍護(hù)系統(tǒng)抗風(fēng)承載力的技術(shù)措施、評價方法以及檢測手段 提出了屋面圍護(hù)系統(tǒng)的材料選擇要求和構(gòu)造設(shè)計原則；研發(fā)了改善和提高抗風(fēng)承載力的金屬屋面板板型和抗風(fēng)揭部品部件，同時很好地滿足功能及節(jié)能環(huán)保 要求；提出圍護(hù)系統(tǒng)抗風(fēng)揭的實驗室測試方法和現(xiàn)場原位測試方法，及屋面系統(tǒng) 的安全性評價方法。

新一代航空航天器的跨代高性能要求使得其尺寸越來越大、材料體系越來越多、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。傳統(tǒng)制造周期長、質(zhì)量不穩(wěn)定，無法滿足型號質(zhì)量和精度要求，亟需變革制造模式。工業(yè)機(jī)器人智能制造技術(shù)與裝備是解決該難題的最佳新途徑。但機(jī)器人精度低、剛性弱、加工穩(wěn)定性差等難題制約了其應(yīng)用于航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件的高效高精制造，且核心裝備被國外發(fā)達(dá)國家壟斷，迫切需要突破基于移動機(jī)器人的制造核心技術(shù)與裝備，形成基于移動機(jī)器人的大型復(fù)雜構(gòu)件原位加工與裝配融合的制造能力，打破國外壟斷，實現(xiàn)自主可控。 技術(shù)特征 圍繞航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件的高效、高精、高質(zhì)量制造急需，突破了基于誤差相似度的機(jī)器人精度補(bǔ)償、機(jī)器人變剛度建模與加工顫振抑制、融合多源信息的在線感知與自適應(yīng)工藝、多功能末端執(zhí)行器研制等一系列關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了移動機(jī)器人智能制造技術(shù)體系，自主研發(fā)了多臺套多功能末端執(zhí)行器和高精度大負(fù)載工業(yè)機(jī)器人智能鉆/鉚/銑制造裝備。

新一代航空航天器的跨代高性能要求使得其尺寸越來越大、材料體系越來越多、結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜。傳統(tǒng)制造周期長、質(zhì)量不穩(wěn)定，無法滿足型號質(zhì)量和精度要求，亟需變革制造模式。工業(yè)機(jī)器人智能制造技術(shù)與裝備是解決該難題的最佳新途徑。但機(jī)器人精度低、剛性弱、加工穩(wěn)定性差等難題制約了其應(yīng)用于航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件的高效高精制造，且核心裝備被國外發(fā)達(dá)國家壟斷，迫切需要突破基于移動機(jī)器人的制造核心技術(shù)與裝備，形成基于移動機(jī)器人的大型復(fù)雜構(gòu)件原位加工與裝配融合的制造能力，打破國外壟斷，實現(xiàn)自主可控。技術(shù)特征圍繞航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件的高效、高精、高質(zhì)量制造急需，突破了基于誤差相似度的機(jī)器人精度補(bǔ)償、機(jī)器人變剛度建模與加工顫振抑制、融合多源信息的在線感知與自適應(yīng)工藝、多功能末端執(zhí)行器研制等一系列關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建了移動機(jī)器人智能制造技術(shù)體系，自主研發(fā)了多臺套多功能末端執(zhí)行器和高精度大負(fù)載工業(yè)機(jī)器人智能鉆/鉚/銑制造裝備。效益分析:項目的成功研制拓寬了工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用領(lǐng)域，已在殲20、殲10、L15高教機(jī)、大飛機(jī)、××導(dǎo)彈、天宮2號空間站等國家重點型號研制和批產(chǎn)中應(yīng)用，實現(xiàn)了殲20翼面、殲10機(jī)翼部件、高教機(jī)翼面、天宮二號空間站艙體等航空航天產(chǎn)品核心復(fù)雜大部件的生產(chǎn)，為我國航空航天大型復(fù)雜構(gòu)件制造提供了技術(shù)與裝備支撐。此外，成果還在國產(chǎn)機(jī)器人、精密零件制造等龍頭企業(yè)實現(xiàn)應(yīng)用推廣，核心專利轉(zhuǎn)化1999.2萬元，近三年新增直接經(jīng)濟(jì)效益達(dá)11.2409億元。

西安交通大學(xué)采用當(dāng)代最先進(jìn)的傳感器、信號處理、模式識別、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程通訊等技術(shù)，研制出大型機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及其關(guān)鍵技術(shù)，為電力、冶金、石化、煉油、礦山、建材、機(jī)械、交通等工礦企業(yè)的機(jī)械設(shè)備安全、高效和平穩(wěn)運(yùn)行及設(shè)備管理提供保障，具有數(shù)據(jù)采集存儲、異常報警、黑匣子監(jiān)測、時域分析、頻域分析、時頻分析、趨勢分析、智能自動診斷等功能，是設(shè)備離

我國冶金礦山 80％礦石量來自于露天開采。目前，我國大多數(shù)大中型露天礦已進(jìn)入深凹開采，礦山生產(chǎn)遇到兩個突出問題：第一，運(yùn)輸距離加長，運(yùn)輸效率降低，導(dǎo)致生產(chǎn)成本急劇上升。只有研究和采用新的運(yùn)輸系統(tǒng)，才能維持礦山的正常生產(chǎn)。第二，隨著開采深度的增加和邊坡的加高加陡，一方面，開采難度越來越大，開采安全性越來越差；另一方面，對大型露天礦，提高邊坡角又是充分回收資源、減少剝離量、降低生產(chǎn)成本的重要手段。因此，必須研究邊坡設(shè)計優(yōu)化和深部強(qiáng)化開采技術(shù)，在保證生產(chǎn)安全的前提下，提高邊坡角，減少剝離成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時，大型露天礦生產(chǎn)設(shè)備品種多、數(shù)量大，生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)多，提高生產(chǎn)和管理技術(shù)水平，對企業(yè)降耗增效意義重大。本項目以水廠鐵礦為依托工程，完成了下列主要研究內(nèi)容：（1）采用國際上最先進(jìn)的汽車－膠帶半連續(xù)運(yùn)輸技術(shù)，在水廠鐵礦建立了一條礦石運(yùn)輸和兩條排巖運(yùn)輸系統(tǒng)，通過研究解決了系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題，單條排巖運(yùn)輸系統(tǒng)和礦石運(yùn)輸系統(tǒng)的生產(chǎn)能力分別達(dá)到 2100 萬噸/年和 1100 萬噸/年。（2）在大量系統(tǒng)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘查、礦區(qū)地應(yīng)力場測量和礦巖物理力學(xué)特性試驗基礎(chǔ)上，采用大型非線性三維有限差分法、離散單元法和基于 GIS 的三維極限平衡法進(jìn)行了邊坡穩(wěn)定分析和設(shè)計優(yōu)化，使各區(qū)的總體邊坡角分別提高了 1°～6°。（3）研制了礦車自動調(diào)度及管理系統(tǒng)和地測及采掘進(jìn)度計劃編制與實施系統(tǒng)，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的露天礦自動化調(diào)度模型和軟件系統(tǒng)，并在水廠鐵礦建立了基于 GPS 定位系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備自動調(diào)度和管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了生產(chǎn)調(diào)度自動化。

1.項目的簡單概述 我國冶金礦山80％礦石量來自于露天開采。目前，我國大多數(shù)大中型露天礦已進(jìn)入深凹開采，礦山生產(chǎn)遇到兩個突出問題：第一，運(yùn)輸距離加長，運(yùn)輸效率降低，導(dǎo)致生產(chǎn)成本急劇上升。只有研究和采用新的運(yùn)輸系統(tǒng)，才能維持礦山的正常生產(chǎn)。第二，隨著開采深度的增加和邊坡的加高加陡，一方面，開采難度越來越大，開采安全性越來越差；另一方面，對大型露天礦，提高邊坡角又是充分回收資源、減少剝離量、降低生產(chǎn)成本的重要手段。因此，必須研究邊坡設(shè)計優(yōu)化和深部強(qiáng)化開采技術(shù)，在保證生產(chǎn)安全的前提下，提高邊坡角，減少剝離成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時，大型露天礦生產(chǎn)設(shè)備品種多、數(shù)量大，生產(chǎn)和管理環(huán)節(jié)多，提高生產(chǎn)和管理技術(shù)水平，對企業(yè)降耗增效意義重大。 本項目以水廠鐵礦為依托工程，完成了下列主要研究內(nèi)容： （1）采用國際上最先進(jìn)的汽車－膠帶半連續(xù)運(yùn)輸技術(shù)，在水廠鐵礦建立了一條礦石運(yùn)輸和兩條排巖運(yùn)輸系統(tǒng)，通過研究解決了系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題，單條排巖運(yùn)輸系統(tǒng)和礦石運(yùn)輸系統(tǒng)的生產(chǎn)能力分別達(dá)到2100萬噸/年和1100萬噸/年。 （2）在大量系統(tǒng)的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)勘查、礦區(qū)地應(yīng)力場測量和礦巖物理力學(xué)特性試驗基礎(chǔ)上，采用大型非線性三維有限差分法、離散單元法和基于GIS的三維極限平衡法進(jìn)行了邊坡穩(wěn)定分析和設(shè)計優(yōu)化，使各區(qū)的總體邊坡角分別提高了1°～6°。 （3）研制了礦車自動調(diào)度及管理系統(tǒng)和地測及采掘進(jìn)度計劃編制與實施系統(tǒng)，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的露天礦自動化調(diào)度模型和軟件系統(tǒng)，并在水廠鐵礦建立了基于GPS定位系統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備自動調(diào)度和管理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)了生產(chǎn)調(diào)度自動化。 2. 項目來源 本項目是“十五”國家科技攻關(guān)重大項目課題（編號：2001BA609A-08）。 3. 項目的最新進(jìn)展、所達(dá)到的水平 通過本項目研究，解決了大型露天礦深部開采中的關(guān)鍵技術(shù)問題，不但為水廠鐵礦創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益1.27億元/年，使水廠鐵礦的生產(chǎn)和管理達(dá)到國際同期先進(jìn)水平，而且項目研究成果對露天礦山具有普遍意義，具有廣泛的市場應(yīng)用前景和極大的推廣應(yīng)用價值。2004年6月經(jīng)教育部組織鑒定，研究成果總體上達(dá)到國際先進(jìn)水平。 4. 項目的關(guān)鍵數(shù)據(jù) 水廠鐵礦總體邊坡角提高1°～6°；運(yùn)輸成本下降50％；生產(chǎn)效率提高15%；生產(chǎn)成本下降15%；水廠鐵礦西部排巖系統(tǒng)運(yùn)輸能力達(dá)到1800萬噸/年，東部排巖系統(tǒng)達(dá)到2100萬噸/年，礦石運(yùn)輸能力達(dá)到1100萬噸/年。在攀鋼朱家包包鐵礦建立了國內(nèi)首條坡度為40‰～45‰的陡坡鐵路試驗線；朱－蘭鐵礦運(yùn)輸效率提高14.28%，延長礦山服務(wù)年限7年；在朱－蘭鐵礦建成了國內(nèi)第一條陡坡鐵路工業(yè)生產(chǎn)試驗生產(chǎn)線,全長880米；定制了一臺224t工況電機(jī)車，用于工業(yè)試驗；完成了40‰陡坡鐵路系統(tǒng)施工圖。 應(yīng)用范圍：本項目四個專題的研究成果已在水廠鐵礦和朱家包包鐵礦得到成功應(yīng)用，做到了邊研究、邊開發(fā)、邊應(yīng)用。本項目研究解決的是露天礦深部開采中具有共性的關(guān)鍵技術(shù)問題，因此對全國同類礦山具有普遍適用意義，具有廣泛的推廣應(yīng)用前景。

本發(fā)明屬于電磁漸進(jìn)成形領(lǐng)域，并具體公開了一種基于板面控 形的大型板金件電磁漸進(jìn)成形方法，該方法采用分層的方式成形大型 板金件，其包括如下步驟：首先采用平面螺旋線圈按照等高線軌跡移 動放電成形待成形工件的首層；然后采用曲面線圈按照螺旋線軌跡移 動放電成形待成形工件的除首層和底層之外的其他層；最后采用平面 螺旋線圈按照等高線軌跡移動或固定位置多次放電成形待成形工件的 底層，以此實現(xiàn)大型板金件的電磁漸進(jìn)成形。本發(fā)明可通過線