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成果與項目的背景及主要用途：統計資料表明，80-90%焊接結構斷裂事故是由疲勞失效引起的，由于焊接接頭的焊趾處的應力集中和殘余拉伸應力作用，焊接接頭疲勞強度大幅度地低于基本金屬的疲勞強度。雖然結構按疲勞規范設計，仍然發生一些整體結構的過早疲勞失效，造成巨大的經濟損失，甚至是人身傷亡事故。由于焊接接頭焊趾是疲勞裂紋引發部位，如果對該部位實施適當的處理，使殘余拉伸應力轉變為壓縮應力和減少應力集中，這將有利于延緩疲勞裂紋的產生，具有巨大的社會效益和經濟效益。本項目是在國家自然科學基金的支持下完成的，從超聲波沖擊、相變應力應用、等離子噴涂等三方面提出了三種改善焊接結構疲勞性能的新技術，研制發明了相應的裝置、焊接材料和噴涂技術。這些方法可以方便地應用到橋梁、采油平臺、船舶、飛機、機車車輛、壓力容器及管道等工況、野外施工和高空現場作業的場合，其應用前景是十分樂觀。 技術原理與工藝流程簡介： 1）超聲沖擊方法改善焊接結構疲勞性能的基本工作原理為：通過超聲波發生器將電網上的工頻交流電轉換成超聲頻的交流電，用以激勵聲學系統的換能器。換能器將電能轉換成同樣頻率的機械振動，在機架所提供的一定壓力作用下，將該超聲頻的機械振動傳遞給工件上的焊縫，使以焊趾為中心的一定區域內焊接接頭表面產生足夠厚度的塑性變形層，從而達到改善接頭幾何外形，降低應力集中程度、調節其應力場沿厚度方向的分布狀況，最終達到改善焊接接頭疲勞強度的目的。 2）相變應力應用改善焊接結構疲勞性能的基本工作原理：利用開發的相變應力焊接材料使焊縫金屬冷卻中產生的相變應力，抵消焊接殘余拉伸應力并獲得壓縮應力，最終達到改善焊接接頭疲勞強度的目的。 3）等離子噴涂改善焊接結構疲勞性能的基本工作原理：利用等離子在焊趾部位噴上結合性能良好的涂層材料來改善接頭的應力集中狀態，最終達到改善焊接接頭疲勞強度的目的。技術水平及專利與獲獎情況：整體研究達國際先進水平；已獲國家發明專利3 項，在申請國家發明專利 5 項；2004 年度天津市自然科學一等獎，2002 年獲教育部發明二等獎。 應用前景分析及效益預測：接頭焊趾及焊跟部位是焊接結構承受疲勞載荷的薄弱環節，改善焊趾和焊根部位的疲勞性能將提高整個結構的疲勞性能。使用超聲波沖擊、相變應力及等離子噴涂等這些新技術可以大幅度地改善焊接結構的疲勞壽命，顯著降低焊接結構破壞事故的發生幾率, 進而節約焊接結構的用鋼量和資金，增加焊接結構的安全裕度，防止因焊接結構發生意外疲勞破壞事故給國家和人民財產的經濟損失，因此具有廣闊的應用前景及產生巨大社會效益和經濟效益的可能。 應用領域：可以應用到橋梁、采油平臺、船舶、飛機、機車車輛、壓力容器及管道、水輪機、火箭發動機、汽車制造等諸多領域。 

Al2O3/Cu復合材料是在銅基體中引入了細小彌散分布的增強相Al2O3粒子的一種銅基復合材料。由于化學穩定性和熱穩定性好的Al2O3顆粒的存在，使該復合材料在保持銅基體優越的導電、導熱性能的同時具有高的室溫和高溫強度和硬度。在電阻焊電極、集成電路引線框架、微波管結構和導電材料、高速列車架空導線、熱核實驗反應堆、連鑄機結晶器等方面具有廣闊的應用前景。所開發出的Al2O3/Cu復合材料新型合成工藝在保證傳統工藝內氧化、還原徹底性和燒結致密性的前提下簡化了工藝過程降低了生產成本。將Al2O3/Cu復合材料點焊電極在汽車焊裝線上進行了裝機試驗，其使用壽命為傳統Cr-Zr-Cu電極的3倍以上。

含壓縮、拉伸、扭轉、剪切、彎曲各一件。

本發明公開了一種基于空芯柔性光導管的太陽光收集傳導裝置， 太陽光收集傳導裝置包括采光導管，其內壁附著有第一光學反射膜， 用于為太陽光提供 180 度廣角的入射端面；聚光導管，一端與采光導 管的出射端面連接，內壁附著有第二光學反射膜，用于對采集的太陽 光耦合聚光后進行反射式傳播；柔性傳光導管，內壁附著有第三光學 反射膜，用于接收所有進入柔性傳光導管內的光線并實現長距離無損 傳輸。本發明在保持光導管的柔性傳光和低傳輸損耗

主要作了以下幾方面探索： 在低維納米結構的合成、納米光電器件制造與性能分析方面有良好的研究基礎。在納米光電器件方面，長期從事納米光電器件的研究與開發，已經成功地合成了一系列納米結構以及它們異質和復合納米結構，如TiO2、ZnO、ZnS、ZnS/ZnO 等，并在此基礎上制造了基于單個納米結構的光電器件，測試了其性能。其中發表在國際頂尖一區期刊《Advanced Materials》上的論文被美國加州大學、中科院重點實驗室、澳大利亞昆士蘭大學等相關課題組報道，被《Nature Communications》、 《Advanced Materials》、《Advanced Function Materials》、《Scientific Reports》等國際著名刊物引用達 123 次；發表在國際頂尖一區期刊《Advanced FunctionMaterials》上的論文被北京大學、清華大學、香港理工大學、臺灣國立大學、新加坡南洋理工大學、日本東北大學、美國華盛頓大學等國際名校相關課題組報道，被《Advanced Materials》、《Advanced FunctionMaterials》、《Scientific Reports》、《Energy & Environmental Science》等國際著名刊物引用達 62 次。 在YBa2Cu3O7-δ/ La1-xCaxMnO3氧化物超導與鐵磁雙層結構中，觀察到磁相關的近鄰和耦合效應。證明了超導層中的邁斯納電流與磁層耦合提供的磁場之間存在的相互作用，并明確了來自于超導層的空穴電荷傳輸到反鐵磁層內，使得在靠近超導層的反鐵磁薄層內電荷的重新分布，進而發生了鐵磁性轉變的物理機制。在錳氧化物和銅氧化物組成的鐵磁/超導/鐵磁/反鐵磁異質結中觀察到大的負磁阻峰，這是在接近超導轉變溫度附近的混合態所具有的獨特現象，是自旋相關的界面散射的實驗證據；另外，我們還發現該類氧化物鐵磁/超導異質結中系統發現磁阻峰即隨溫度變化，其磁阻峰發生正、負性逆轉的奇特效應，這是YBa2Cu3O7-δ正磁阻和La0.7Sr0.3MnO3負磁阻相互競爭的結果。其次，利用飛秒激光泵浦探測技術對YBCO/LCMO 異質結進行了泵浦探測，觀測了低溫下鐵磁序和超導序的競爭情況，為進一步研究 YBCO/LCMO 的近鄰效應打下了基礎。 在 具 有 不 同YSZ(yttria-stabilized zirconia) 摻 雜 量 的YBCO/YSZ 準多層膜中觀察到 YSZ 摻雜薄膜發生了化學反應，導致了具有納米數量級鈣鈦礦異質相BaZrO3粒子的形成。BaZrO3粒子的形成促使了晶格的不匹配以致沉積中形成了c-軸關聯的缺陷。角度相關的J c (H,T)在 H//c區域附近出現的二次峰揭示了c-軸關聯缺陷的存在。基于各向異性磁通釘扎理論，我們分離了各向同性釘扎和各向異性釘扎對臨界電流密度的貢獻。分析表明所研究的準多層膜中產生了各向異性的缺陷，由此形成強釘扎中心，使得準多層膜在高場下仍具有較高的臨界電流密度。 應用唯象含時Ginzburg-Landau 理論并使用有限元方法研究了二維、三維介觀超導體的渦旋態性質。對于具有不同形狀和不同方向外場作用下的介觀超導體中觀察到了渦旋管交叉纏繞現象。其次，通過對電流驅使下的含弱連接的介觀超導帶的分析，觀察到了介觀超導帶磁化強度隨時間的周期性變化。另外,在我們所研究的小超導環中出現了穩定多渦旋態。隨著內半徑的增長,我們發現了穩定基態的(l:L)和(2:L)多渦旋態現象。 該項目已獲上海市自然基金項目立項支持。

研究領域 以企業的生產需要為出發點，以研發新產品、新設備、新工藝為目標，進行光機電一體化成套設備及新技術的研究與開發，解決企業發展過程中的瓶頸問題。圍繞創新制造工藝、機電控制及自動化，開展綠色化、系統化智能機電一體化技術及其在生產過程中的應用研究。主要研究方向有：（1）綠色新能源生產技術及設備（2）特種加工機械（3）新型包裝機械（4）根據企業實際需求定制光機電一體化成套設備（生產線）的研發。科研成果及簡介 所承擔主要項目： 鋅空燃料電池極片干嵌法成形過程控制的理論與技術(國家自然基金) ·高速水墨柔性印刷模切機CL1224 （國家科技部） ·機械軟起動控制系統的開發（天津市教委） ·柔性傳動行星輪差速機構的研究 （河北省教育廳） ·機械液壓自動控制軟啟動系統（石家莊科技局） ·自動分頁裝訂機的開發研究（河北省教委） 橫向課題： 紙管機開發（天津巨業衣架制造有限公司） 盤料螺紋鋼滾絲機（天津市天鵬建筑器材有限公司） 五金平臺自動機械手的研制（慶輝五金制品有限公司） 乒乓膠皮海綿上料系統的研發（天津七二九體育器材開發有限公司） 電池極片卷繞設備（海裕百特鋰能設備有限公司） 鋰電池極片軋制卷繞線 ； 流延膜擠壓收卷裝置及控制系統的合作研發； 瓦棱機生產線控制系統的研制； KSQ-500電池極片卷繞設備開發 木工挖船機（威盧克斯有限公司） WS-260衛生巾生產線獲獎與專利一種布料機                  發明專利           專利號：200910068754.x一種雙向水泥土攪拌樁機      發明專利           專利號：200910069172.3一種雙向水泥土攪拌樁機      發明專利           專利號：200910069171.9一種雙向水泥土攪拌樁鉆桿    發明專利           專利號：200910069170.4一種收獲機                  發明專利           專利號：200910069269.4可轉讓項目 可承擔（合作開發）科研項目與技術合作光機電一體化成套設備（生產線）的研發

研發階段/n由于信息基礎設施建設環境復雜，以衛星移動通信為代表的空天地一體化網絡 建設成為首選。中科院計算所無線中心在已有成果的基礎上，重點提升衛星終端芯 片的產品化量產能力，實現終端芯片量產，并設計多類型衛星移動通信終端設備及 行業應用解決方案，填補我國衛星移動通信“產業空洞”。截止2017年底，項目成 功實現衛星移動通信終端基帶芯片Full Mask量產并推廣應用，占領產業鏈高端核 心器件供給；推出面向行業應用的手持、便攜、車載等多型終端解決方案，項目相 關成果目前依托產業化主體中科晶上實現產業

中國科大工程學院/太陽能光熱綜合利用安徽省重點實驗室裴剛教授和國家同步輻射實驗室/核科學技術學院鄒崇文研究員聯合研究團隊提出了一種全新的能量利用方法，該方法分別以太陽（約6000K）和太空（約3K）為熱源和冷源，巧妙利用光譜自適應智能涂層來解決光熱轉換過程和輻射制冷過程的光譜沖突，實現24小時全天候的冷熱能量捕獲和利用。

航空有機玻璃主要用作飛機座艙蓋或整體圓弧風擋玻璃，可防止空中突然爆破。鍍膜航空有機玻璃是指在航空有機玻璃上涂覆一層ITO或Au薄膜，以增加航空有機玻璃獨特的使用性能，如：ITO膜具備高電導率和高的可見光透射率，能反射雷達波，從而實現隱身功能。但有機玻璃或鍍膜航空有機玻璃在儲存、運輸、加工和組裝等的過程當中，很容易發生擦傷、污染、磨損等問題，傳統的保護方法無法完全起到保護作用，也比較容易受到來自鹽霧、酸雨、潮氣或者微生物等侵蝕，從而導致化學腐蝕或者電化學腐蝕的問題，影響了有機玻璃的外觀，甚至會導致其光學性能的大幅下降，尤其是發生擦傷、整機噴漆污染等問題會使ITO鍍膜破損從而導致飛機座艙玻璃的報廢，會給企業帶來嚴重的經濟損失。所以鍍膜航空有機玻璃在裝配過程中需要一定的防護措施。 課題組以水性聚氨酯為基料，研制了一種配方簡單，施工方便，涂料儲存期長；涂膜附著力適中，既能有效保護底材，又可以整體剝離的涂料。該涂料成本低，施工方便，不污染環境，不會影響所保護基材的物理（尤其是光學、導電）力學性能等性能。 主要用于成都飛機工業集團公司的有機玻璃艙蓋或鍍膜有機玻璃艙蓋。 因涂料對施工環境適應性強，可用于外場維修時鋁合金蒙皮等的臨時保護，維修后可整體剝離，且不會影響飛機鋁合金蒙皮的性能。

果包括自適應高性能回波對消系統的算法實現、固件（FPGA）實現，算法與FPGA實現已全面優化，可實現單通道或多通道的高性能回波對消功能。課題組在自適應信號處理領域的研究已取得較顯著的進展，申請國家發明專利3項（已公開），實用新型專利2項（已公開）。 應用本成果，可有助于實現小型化的數字電視直放站、數字無線通信直放站、雷達干擾機等設備，顯著提高系統性能。 圖1 樣機正面照片 圖2 樣機背面照片 圖3 內部電路調試照片 圖4 實驗平臺照片