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研究領域(1)CAD/CAM及RPM相關技術：包括功能性梯度材料/生物醫學材料計算機輔助設計以及快速原型和制造（RPM）相關技術及應用；(2)面向功能構件數字化制造的設計，網絡制造技術，功能構件的拓撲優化設計理論與方法；(3)功能構件的多尺度建模、仿真分析與優化；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態精度設計：包括高速精密加工工藝系統動力學建模與仿真等。科研成果及簡介科研成果：(1)國家自然科學基金項目（59505005），“數控加工自適應刀具軌跡規劃及動力學行為的研究”．1996年1月～1998年12月。完成人：張大衛、黃田、倪雁冰、周立華、馮志勇、徐安平、閻兵。1998年12月結題，國際先進。(2)河北省科技攻關計劃項目，“基于網絡的新產品快速開發系統”． 完成人：檀潤華、徐安平、段國林、梁艷紅、張瑞紅、劉力松、孫立新、苑彩云、曲云霞。2001年6月鑒定，國際先進。2002年獲河北省科技進步三等獎。(3)河北省自然科學基金項目，基于汽車減振器新型數學模型的汽車乘座動力學系統參數設計．完成人：檀潤華、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(4)河北省博士基金項目，汽車非線性乘座動力學專用仿真軟件開發．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(5)天津市自然科學基金項目，汽車非線性乘座動力學關鍵技術研究．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進。(6)河北省自然基金項目（500050，5萬），三維布局問題建模及其求解方法的研究．完成人：段國林、張健楠、蔡瑾、王彩紅、何樹田、徐安平、張滿囤。2003年3月通過河北省科技廳鑒定，國際先進。(7)河北省教育廳計劃項目（2000209，2萬），二維不規則形狀自動布局系統的研究開發．完成人：段國林、王彩紅、徐安平、張健楠、張滿囤、孟憲春。2003年3月通過河北省教育廳鑒定，國際先進）(8)國家教育部高等學校骨干教師資助項目，快速原型件網上訂貨系統研究．完成人：檀潤華、梁艷紅、段國林、苑彩云、張瑞紅、徐安平、孫立新、劉力松、王永山。2000年1月——2001年12月。已結題。(9)天津市科委計劃項目，“基于MDT環境的內嵌式RP數據處理軟件的研制”．課題組成員：徐安平、檀潤華、劉玉山、曲云霞、劉力松、陳青果、金艷麗。2001.1 ~ 2003.12.（1.5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進行了總體驗收。(10)天津市科委計劃項目，“RP技術在新產品開發過程中的應用”．課題組成員：段國林、徐安平、劉力松。2001.1 ~ 2003.12.（5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項目進行了總體驗收。(11)河北省自然科學基金項目（500046），“數控環境下動態銑削過程物理仿真系統的研究與開發”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.3 ~ 2003.3. （3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術鑒定，國際先進水平。(12)河北省教育廳博士基金項目，“數控環境下動態銑削過程仿真系統的研究與開發”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.1 ~ 2003.3.（3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術鑒定，國際先進水平。(13)國家自然科學基金項目（50175025），“進化過程驅動的產品概念設計模型研究”．課題組成員：檀潤華、段國林、徐安平、馬建紅、張瑞紅、苑彩云、王永山、姜屏。2001~2003,（7萬），2003年3月結題。(14)天津市自然科學基金項目（023603411），“組合夾具CAD中關鍵技術的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰委。2002.6 ~ 2004.6（6萬），2005年7月3日天津市科委組織專家對項目進行了驗收，國際先進。(15)河北省自然科學基金項目（502047），“組合夾具計算機輔助構形設計中基于案例的推理方法的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰委。2002.1 ~ 2005.1.（6萬），2005年7月16日河北省科技廳組織專家對項目進行了技術鑒定，國際先進。(16)天津市自然科學基金項目（023605411），“MDT環境下RP數據處理及設備驅動程序的研究與開發”．課題組成員：徐安平、曲云霞、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2002.6 ~ 2005.6（6萬），2005年8月6日天津市科委組織專家對項目進行了驗收，國際先進。(17)河北省優秀專家留學基金項目，“選擇性金屬粉末直接燒結快速成形工藝關鍵技術及設備研究”．項目負責人：徐安平。2002.1 ~ 2004.12（8萬），已完成。(18)河北工業大學“十五211”工程項目，“功能梯度實體快速制作機”．項目負責人：徐安平。2005.1 ~ 2005.12（20萬），已通過驗收。(19)河北省教育廳計劃項目, “基于RP的新產品快速開發系統”．課題組成員：段國林、徐安平、李翠玉、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2001~2003（20萬），已完成。(20)國家863計劃項目（2002AA415300），“自主版權三維CAD和ERP軟件在離散型中小企業的應用研究”．課題組成員：檀潤華、李向東，徐安平等。（50萬），2005年11月通過科技部驗收。(21)美國國家科學基金（NSF）項目（DMI-0218169），“Dental Restorations via Multi-Material Solid Freeform Fabrication”．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, Jiwen Wang, Xiaoxue Li et al.(22)美國國家科學基金（NSF）項目（CBET-0930365），“Functionally Graded Orthopedic Implants via the Slurry Mixing and Dispensing Process．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, et al.(23)天津市自然科學基金資助項目（043603111），“多坐標高速銑削集成仿真系統研究”．完成人：閻兵，徐安平等。（6萬），2007年11月通過天津市科委驗收。(24)河北省自然科學基金資助項目（E2004000052），“CAD模型直接驅動的桌面立體打印設備驅動原理及實現方法研究”．完成人：徐安平，牛亞松，付建華，曲云霞等。（7萬），2008年1月31日通過河北省科技廳組織的專家鑒定，國際先進水平。(25)河北省自然科學基金資助項目（E2006000039），“場信息驅動的復雜功能梯度實體建模理論及數字化制造關鍵技術研究”．完成人：徐安平，朱東彬，曲云霞等。（5萬），2010年5月結題。獲獎與專利 專利：(1)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．一種非均質功能構件的制造方法與裝置[P]．國家發明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．打印頭與激光頭構成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)徐安平，汪建明，朱東彬，曲云霞．一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設備．國家發明專利，申請號：201010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)徐安平，朱東彬，郭彬，曲云霞．一種三維條形碼標簽及其制作方法．國家發明專利，申請號：201010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質實體的制造方法及設備．國家發明專利，申請號：201110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質實體的制造設備．國家實用新型專利，申請號：201120341665.0，申請日：2011年9月13日．軟件著作權：(1)現代集成快速原型系統(CIRPS V1.0)（軟件著作權登記，登記號：2005SR07148）．著作權人：徐安平、劉玉山、陳青果、侯紅葉、高艷平、曲云霞．中華人民共和國國家版權局，2005年7月。(2)現代集成快速原型系統(CIRPS V2.0)（軟件著作權登記，登記號：2007SR06739）．著作權人：徐安平、牛亞松、劉玉山、陳青果、侯紅葉、宋麗、曲云霞．中華人民共和國國家版權局，2007年5月。(3)非均質實體造型系統（HO-CAD V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR04932）．著作權人：徐安平、紀振鵬、曲云霞、趙競雄、劉志華．中華人民共和國國家版權局，2008年3月。(4)銑削過程物理仿真系統（MPSS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR07563）．著作權人：徐安平、曲云霞、孫明達．中華人民共和國國家版權局，2008年4月。(5)STL模型缺陷檢測與修復系統（STL Master V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR041794）．著作權人：徐安平、張蕊、曲云霞、朱東彬．中華人民共和國國家版權局，2010年8月16日。(6)銑削過程物理仿真系統（MPSS V2.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR061831）．著作權人：徐安平、張大衛、張學中、靳紅偉、韓喜峰、常寧、曲云霞．中華人民共和國國家版權局，2010年11月18日。(7)基于Web的博碩士學位論文管理系統（DMMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR036294）．著作權人：張滿囤、徐安平、韓冬冬、張金鐲、王智琦、王麗、邊彬彬．中華人民共和國國家版權局，2011年6月10日。(8)基于Web的圖書館學科聯絡館員信息服務管理系統（IDISMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR042556）．著作權人：徐安平、王智琦．中華人民共和國國家版權局，2011年7月2日。可轉讓項目(1)一種非均質功能構件的制造方法與裝置[P]．國家發明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)打印頭與激光頭構成的組合頭[P]．國家實用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設備．國家發明專利，申請號：201010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)一種三維條形碼標簽及其制作方法．國家發明專利，申請號：201010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)一種非均質實體的制造方法及設備．國家發明專利，申請號：201110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)一種非均質實體的制造設備．國家實用新型專利，申請號：201120341665.0，申請日：2011年9月13日．(7)現代集成快速原型系統(CIRPS V1.0)（軟件著作權登記，登記號：2005SR07148）．中華人民共和國國家版權局，2005年7月。(8)現代集成快速原型系統(CIRPS V2.0)（軟件著作權登記，登記號：2007SR06739）．中華人民共和國國家版權局，2007年5月。(9)非均質實體造型系統（HO-CAD V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR04932）．中華人民共和國國家版權局，2008年3月。(10)銑削過程物理仿真系統（MPSS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2008SR07563）．中華人民共和國國家版權局，2008年4月。(11)STL模型缺陷檢測與修復系統（STL Master V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR041794）．中華人民共和國國家版權局，2010年8月16日。(12)銑削過程物理仿真系統（MPSS V2.0）（軟件著作權登記，登記號：2010SR061831）．中華人民共和國國家版權局，2010年11月18日。(13)基于Web的博碩士學位論文管理系統（DMMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR036294）．中華人民共和國國家版權局，2011年6月10日。(14)基于Web的圖書館學科聯絡館員信息服務管理系統（IDISMIS V1.0）（軟件著作權登記，登記號：2011SR042556）．中華人民共和國國家版權局，2011年7月2日。可承擔（合作開發）科研項目與技術合作(1)CAD/CAM軟件開發，RPM相關技術開發：包括功能性梯度材料/生物醫學材料計算機輔助設計以及快速原型和制造（RPM）相關技術及應用；(2)功能材料或構件的數字化設計與制造技術開發，網絡制造技術開發；(3)功能構件的多尺度建模、仿真分析與優化技術；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態精度設計。

本項目獲 2017 年國家科技進步獎二等獎。 本技術圍繞食品危害物低成本、快速發現為核心，將生物識別與結合新型納 米標記材料相結合，針對目前生物快速檢測中存在的穩定性和可靠性問題，利用 自組裝技術將多種光、電、磁學信號集于一體，構建具有良好體系相容性和穩定 性的納米-生物傳感界面，提出了基于等離子手性信號的高靈敏檢測新技術，發 展了集快速富集與多信號同時測定于一體的多功能傳感檢測新方法和新器件。 （1）綜合運用了化學和生物體系的多尺度模擬和計算，提出了基于粗粒化 模型的抗原抗體親和性定量分析新方法，設計并研制了 200 余種高親和性和高特 異性抗原和抗體。 （2）研究了抗體與載體成分（纖維素、磁性納米材料、硅球等）的表界面 性質，創制了基于相分離的新型分離富集介質，并研制了相關快速富集和分離產 品，大大提高了復雜基質中痕量成分的提取效率。 （3）研制了新型標記材料，解決了“高標記效率”和“生物分子高活性” 無法兼顧的難題，研制了系列高特異性檢測探針，為復雜體系中痕量物質的快速 甄別提供了有力手段。 本項目共獲得國家發明專利 87 項，實用新型專利 5 項，獲美國授權發明專 利 1 項，制訂國家食品安全標準 2 項

成果描述：通過對QCM（石英晶體微天平）技術和檢測標的物的化學特性的研究，課題組成功研制出一種基于石英晶體微天平（QCM）的生物醫學農業等多領域快速低成本檢測技術新型自動檢測系統。課題組與中國農業科學院和四川大學生物治療國家重點實驗室建立了良好的長期合作關系。所研制的系統已經在中國農業科學院和四川大學生物治療國家重點實驗室的配合下完成了測試和實驗，拿到了大量實驗數據資料，完成了系統效能評估。經過實驗得到數據說明了課題組研制的測試系統具有實時性好、分辨率高、成本低、體積小、操作方便等優點。該測試系統的檢測精度可以達到納克級別。 以在重金屬檢測領域中的應用為例，國外目前對重金屬離子的定量檢測主要有紫外可分光光度法（UV）、原子吸收法（AAS）、原子熒光法（AFS）、電感耦合等離子體法（ICP）、Ｘ熒光光譜（XRF）和電感耦合等離子質譜法（ICP-MS）等。我國對重金屬污染十分重視，目前國內對重金屬離子的定量檢測主要還是借鑒國外一些常用的檢測方法。但是這些檢測方法價格普遍昂貴、操作相對繁瑣且檢測限僅可達納克（ng）級。國家每年都要花費大量的財力、人力和物力來檢測各種領域里的重金屬。該測試系統的研制成功將會提供一種全新的、低成本的、簡單有效的檢測重金屬的方法。該成果不僅可以應用于農產品中的重金屬離子檢測，其在環保和生化領域同樣擁有極大的應用前景。

本實用新型公開了一種可快速更換打印噴頭的熔融沉積型3D打印機，包括打印臺和打印頭，所述的打印頭包括：支撐板；打印噴頭，采用金屬材料制成，通過打印噴頭支架固定在支撐板上；加熱裝置，包括電磁感應線圈，該電磁感應線圈套在打印噴頭外，通過線圈支架固定在支撐板上；冷卻裝置，用于冷卻打印噴頭，通過冷卻支架固定在支撐板上；控制電路，與所述的電磁感應線圈電連接，為電磁感應線圈提供交變電壓。本實用新型的熔融沉積型3D打印機加熱機構與打印噴頭機構分離，便于打印噴頭的快速更換。

水是生命得以存在的必要條件，它使我們人類得以繁衍生息，人 類的生活、生產、娛樂都離不開水。它同時也是許多病原微生物滋生、 傳播的場所和載體，這些病原微生物一旦進入人體則將可能使人患病、 甚至導致死亡，嚴重威脅著人類健康。隨著社會的發展和生活水平的 提高，人們越來越關心自身的健康問題，而各種水體（包括生活飲用水，江河湖泊，游泳場館等）的安全問題也日益成為人們關注的熱點。 因此，為了保護人們的身體健康，對各種水體尤其是飲用水中病原微 生物的檢測是十分必要和亟需的。本項目旨在建立水體中主要病原微 生物特異分子標識庫，并以此為基礎建立快速檢測技術，以實現對包 括生活飲用水在內的各種水體中主要病原微生物（致病性細菌和原生 動物等）的迅速、準確的檢測，為人們的用水安全和水質狀況的評估 提供依據。 應用價值： 根據我國現行飲用水水質標準及 WHO、USEPA 和歐盟的相關規 定，確定芯片的檢測范圍為 12 種細菌、1 種鉤端螺旋體和 2 種原生 蟲：金黃色葡萄球菌，嗜肺軍團菌，糞腸球菌，屎腸球菌，肺炎克雷 伯氏菌，銅綠假單胞菌，親水氣單胞，大腸桿菌/志賀氏菌，小腸結腸 炎耶爾森氏菌，霍亂弧菌，副溶血弧菌，沙門氏菌，鉤端螺旋體，賈 第鞭毛蟲，隱孢子蟲。

研發階段/n一種快速檢測柑橘采后防腐保鮮液中抑霉唑濃度的方法。　　成果簡介：抑霉唑是柑橘等水果采后防腐保鮮處理中常用的化學藥劑，但生產中無法在使用過程中對藥劑的有效濃度實時快速檢測，對保鮮效果和保鮮劑使用缺乏科學定量。本發明公開了一種快速檢測柑橘采后防腐保鮮液中抑霉唑濃度的方法，該方法不僅快速、低成本，而且簡單、易操作，適合在產區、企業推廣使用，具有廣泛的應用前景。本檢測使用常規藥劑和滴定分析，檢測方法安全，成本低廉，結果可靠。這是首次運用滴定方法來檢測柑橘商品化處理生產線上殺菌體系中抑霉唑的含量。

研發階段/n本成果針對獸用抗菌藥物殘留和動物源產品安全等問題，建立了三種能同時快速檢測動物可食性組織或尿中五類抗菌藥物(青霉素類、大環內酯類、四環素類、氨基苷類、氟喹諾酮類〉殘留的微生物學方法一抗菌藥物殘留快速拭子檢測法(FAST)、現場拭子檢測法(STOP)和活體拭子檢測法(LAST)，各項技術指標符合國家有關規定。以上述方法為基礎研制出相應的三種試劑性能指標與國際上同類試劑盒相當，與儀器分析法(HPLC)具有良好的相關性。經多家單位的復核和應用證明，三種試劑盒的準確度、精密度和靈敏度能滿足獸藥殘

本實用新型公開了一種具有超聲能場輔助的三維微結構快速成形裝置。裝置包含聲表面波換能器、光預聚物、紫外固化燈和電動Z軸滑臺，聲表面波換能器沿圓周陣列分布，光預聚物置于換能器工作區域，紫外固化燈位于換能器下方以照射光預聚物，電動Z軸滑臺位于上方以粘附單層微結構。本實用新型能快速制造出三維微結構，不需要掩膜版和模具，并且對設備要求較低，具有操作簡單、成本低和效率高的特點。

本發明公開了一種基于車載雙目相機道路場景的行人車輛快速檢測方法。方法通過構建道路場景柱狀模型，在柱狀模型限定范圍內對行人車輛目標搜索檢測。同時，對前后幀左右幀的檢測結果進行匹配，利用前后匹配對、左右匹配對對當前幀左幅圖像的檢測結果進行優化。本發明針對基于單目方法的行人車輛檢測不夠準確的問題，利用前后幀與左右幀的匹配結果，優化檢測結果。針對基于雙目圖像的行人車輛檢測不能夠實時的問題，利用道路場景的柱狀模型，減少檢

本發明公開了一種容三盤失效糾刪碼的單數據盤失效快速重建 方法，包括：單條帶重建時將每個條帶的每個條帶單元劃分為 p-1 個 子分塊，其中 p 為素數，且滿足 p+2 等于 RAID 組中磁盤的數量,獲取 每個條帶中用于重建失效盤的子分塊的總數量 Rideal＝Rlow+w%，在 磁盤個數為 p+2 的陣列中，將失效盤 i 失效的可行解值初始化為 3^p-1，初始化計數器 j=0,用輾轉相