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在GIS場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)重大危險(xiǎn)源定位與動(dòng)態(tài)管理、事故模擬、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與事故應(yīng)急輔助決策，建立二級(jí)聯(lián)動(dòng)管理模式。

在GIS場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)重大危險(xiǎn)源定位與動(dòng)態(tài)管理、事故模擬、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與事故應(yīng)急輔助決策，建立二級(jí)聯(lián)動(dòng)管理模式。 相關(guān)技術(shù)榮獲中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

該團(tuán)隊(duì)首次提出一種全新的基于齒輪構(gòu)型的智能可編程力學(xué)超材料，其結(jié)構(gòu)單元為剛度可連續(xù)變化的齒輪或齒輪組。研究還突破宏觀與微觀、金屬基和復(fù)合材料基超材料的集成一體化制造和集成驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了材料性能的大范圍、連續(xù)、快速調(diào)節(jié)，對(duì)減隔振、沖擊防護(hù)、無(wú)人系統(tǒng)/機(jī)器人等智能結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有重要應(yīng)用價(jià)值。

該研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)引入缺陷偶極子并調(diào)控相結(jié)構(gòu)和鐵電疇結(jié)構(gòu)，在Sr2+摻雜的 (K,Na)NbO3（KNN）無(wú)鉛壓電陶瓷中獲得了超高的應(yīng)變（1.05%）和逆壓電系數(shù)（d33*~2100 pm/V），同時(shí)該研究策略賦予壓電陶瓷具有低的驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)、優(yōu)越的溫度穩(wěn)定性和抗疲勞特性及低的滯后性，為取代商用PZT鉛基陶瓷鋪平了道路，在微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）、超精密加工、集成電路制造、精密光學(xué)儀器、生物工程、醫(yī)療科學(xué)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

在巡檢條件下，實(shí)現(xiàn)多物理量融合的鋼軌病害動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)。采用復(fù)合電磁技術(shù)檢測(cè)材料表面和內(nèi)部的宏觀傷損；采用巴克豪森技術(shù)測(cè)量缺陷產(chǎn)生前的殘余應(yīng)力、材料狀態(tài)改變、表面早期傷損；應(yīng)用相控陣超聲技術(shù)檢測(cè)鋼軌內(nèi)部缺陷，并實(shí)現(xiàn)焊縫的精確定位及智能化全尺寸高效檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)覆蓋諸如鋼軌（含焊縫）等重大設(shè)施及新型材料全尺寸、全壽命周期的健康狀態(tài)綜合檢測(cè)。 高速鐵路損傷檢測(cè)：實(shí)現(xiàn)80-350km/h的高巡檢速度下對(duì)軌道不同階段損傷的檢測(cè)，提高軌道安全性； 智能制造質(zhì)量檢測(cè)：實(shí)現(xiàn)新型加工、增材制造中加工質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)，提高智能制造的加工水平； 結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)鋼軌、橋隧、航空航天設(shè)施關(guān)鍵部位故障狀態(tài)監(jiān)控，提高重大設(shè)施壽命。 技術(shù)優(yōu)勢(shì) 巡檢試驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的速度提升至350km/h，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)350km/h速度等級(jí)巡檢試驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的空白。首次在國(guó)內(nèi)研究了350km/h高速及不飽和狀態(tài)下鐵磁性材料動(dòng)態(tài)磁化過(guò)程機(jī)理。采用電磁、渦流、圖像等無(wú)損檢測(cè)核心關(guān)鍵技術(shù)，研究各種材料的傷損缺陷對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響，克服使用環(huán)境、高速運(yùn)動(dòng)對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的影響，在高速及重載鐵路應(yīng)用條件下，對(duì)服役鋼軌表面、亞表面以及一定深度的裂紋缺陷損傷進(jìn)行快速巡檢，構(gòu)建高速鋼軌裂紋巡檢設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路鋼軌裂紋缺陷形貌參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的快速獲取、損傷程度判別，并進(jìn)行故障預(yù)警和壽命評(píng)估。研究基于復(fù)合電磁效應(yīng)、超聲波、激光、圖像融合的鋼軌巡檢及實(shí)時(shí)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)病害特征識(shí)別與缺陷重構(gòu)。通過(guò)分析鐵磁性材料磁化過(guò)程，抑制巡檢中檢測(cè)探頭的振動(dòng)、提離效應(yīng)、材料屬性以及使用環(huán)境對(duì)鋼軌表面檢測(cè)結(jié)果的影響；基于多物理量數(shù)據(jù)的融合分析，精確識(shí)別鋼軌缺陷產(chǎn)生前的殘余應(yīng)力、早期傷損等多種病害。通過(guò)使用超聲技術(shù)實(shí)現(xiàn)焊縫精確定位及全斷面相控陣高效檢測(cè)。

在巡檢條件下，實(shí)現(xiàn)多物理量融合的鋼軌病害動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)。采用復(fù)合電磁技術(shù)檢測(cè)材料表面和內(nèi)部的宏觀傷損；采用巴克豪森技術(shù)測(cè)量缺陷產(chǎn)生前的殘余應(yīng)力、材料狀態(tài)改變、表面早期傷損；應(yīng)用相控陣超聲技術(shù)檢測(cè)鋼軌內(nèi)部缺陷，并實(shí)現(xiàn)焊縫的精確定位及智能化全尺寸高效檢測(cè)。實(shí)現(xiàn)覆蓋諸如鋼軌（含焊縫）等重大設(shè)施及新型材料全尺寸、全壽命周期的健康狀態(tài)綜合檢測(cè)。高速鐵路損傷檢測(cè)：實(shí)現(xiàn)80-350km/h的高巡檢速度下對(duì)軌道不同階段損傷的檢測(cè)，提高軌道安全性；智能制造質(zhì)量檢測(cè)：實(shí)現(xiàn)新型加工、增材制造中加工質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)，提高智能制造的加工水平；結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)控：實(shí)現(xiàn)鋼軌、橋隧、航空航天設(shè)施關(guān)鍵部位故障狀態(tài)監(jiān)控，提高重大設(shè)施壽命。技術(shù)優(yōu)勢(shì)巡檢試驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的速度提升至350km/h，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)350km/h速度等級(jí)巡檢試驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的空白。首次在國(guó)內(nèi)研究了350km/h高速及不飽和狀態(tài)下鐵磁性材料動(dòng)態(tài)磁化過(guò)程機(jī)理。采用電磁、渦流、圖像等無(wú)損檢測(cè)核心關(guān)鍵技術(shù)，研究各種材料的傷損缺陷對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響，克服使用環(huán)境、高速運(yùn)動(dòng)對(duì)檢測(cè)系統(tǒng)的影響，在高速及重載鐵路應(yīng)用條件下，對(duì)服役鋼軌表面、亞表面以及一定深度的裂紋缺陷損傷進(jìn)行快速巡檢，構(gòu)建高速鋼軌裂紋巡檢設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)鐵路鋼軌裂紋缺陷形貌參數(shù)等相關(guān)數(shù)據(jù)信息的快速獲取、損傷程度判別，并進(jìn)行故障預(yù)警和壽命評(píng)估。研究基于復(fù)合電磁效應(yīng)、超聲波、激光、圖像融合的鋼軌巡檢及實(shí)時(shí)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)病害特征識(shí)別與缺陷重構(gòu)。通過(guò)分析鐵磁性材料磁化過(guò)程，抑制巡檢中檢測(cè)探頭的振動(dòng)、提離效應(yīng)、材料屬性以及使用環(huán)境對(duì)鋼軌表面檢測(cè)結(jié)果的影響；基于多物理量數(shù)據(jù)的融合分析，精確識(shí)別鋼軌缺陷產(chǎn)生前的殘余應(yīng)力、早期傷損等多種病害。通過(guò)使用超聲技術(shù)實(shí)現(xiàn)焊縫精確定位及全斷面相控陣高效檢測(cè)。應(yīng)用范圍:（1）獲得國(guó)家科技部重大科學(xué)儀器開(kāi)發(fā)專項(xiàng)重大科學(xué)儀器開(kāi)發(fā)專項(xiàng)“在役鋼軌缺陷綜合檢測(cè)監(jiān)測(cè)設(shè)備開(kāi)發(fā)與應(yīng)用”、國(guó)家自然科學(xué)基金委員重大科學(xué)儀器開(kāi)發(fā)專項(xiàng)“鋼軌接觸疲勞及裂紋多物理高速巡檢監(jiān)測(cè)技術(shù)攻關(guān)”鐵路總公司重大課題“高鐵鋼軌淺表層缺陷快速檢測(cè)關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備研制”等項(xiàng)目支持。（2）作為關(guān)鍵核心設(shè)備應(yīng)用于中國(guó)鐵路總公司新一代國(guó)產(chǎn)大型高速鋼軌探傷車GTC-80，累計(jì)巡檢里程已達(dá)1萬(wàn)公里以上。發(fā)現(xiàn)各類型缺陷，如裂紋，剝離，磨損等400多例，通過(guò)了鐵路總公司的關(guān)鍵技術(shù)鑒定，實(shí)現(xiàn)進(jìn)口重大裝備替代。（3）30km/h的雙軌電動(dòng)探傷機(jī)器人，集成環(huán)境感知、智能巡檢、大數(shù)據(jù)處理與無(wú)線傳輸?shù)裙δ埽瑢?shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)控下的長(zhǎng)距離自主運(yùn)行，用于城市軌道巡檢，已應(yīng)用于南京地鐵、西安地鐵等。（4）智能制造質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用于寶武集團(tuán)寶日冷軋鋼板廠（世界最大冷軋鋼板生產(chǎn)線）鋼板加工性能在線自動(dòng)檢測(cè)。（5）結(jié)構(gòu)智能健康監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用于京滬高鐵CRTS-Ⅱ型軌道板健康監(jiān)控（上海鐵路局科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)）、金溫高鐵沿線光纖監(jiān)測(cè)（全國(guó)首例）、貴廣客專K75+431雙線特大橋沉降監(jiān)測(cè)、蕪湖地鐵1、2號(hào)線安全監(jiān)控系統(tǒng)；（6）挑戰(zhàn)杯全國(guó)大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽特等獎(jiǎng)，創(chuàng)青春全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽金獎(jiǎng)，第一屆中俄工業(yè)創(chuàng)新大賽二等獎(jiǎng)。

本項(xiàng)目解決了重大突涌水災(zāi)害治理的注漿材料及其配套工藝與裝備等一系 175 列關(guān)鍵技術(shù)難題。研發(fā)了高早強(qiáng)型膏狀加固堵水注漿材料、強(qiáng)滲透型納米級(jí)硅 膠注漿材料與高膨脹型充填堵水注漿材料，提出了配套工藝并研制了工程化系 列設(shè)備與裝置。提出全壽命周期多類型突涌水治理設(shè)計(jì)方法，建立了富水?dāng)鄬?破碎帶、節(jié)理裂隙、巖溶管道及孔隙微裂隙型突涌水治理的關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了 隧道與地下工程重大突涌水災(zāi)害的有效治理。