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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺(tái)
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高速線材控冷段在線性能預(yù)報(bào)系統(tǒng)
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，軋鋼生產(chǎn)過程中質(zhì)量控制已經(jīng)不僅僅局限于產(chǎn)品外型和尺寸精度的控制，而是追求對(duì)產(chǎn)品內(nèi)部微觀組織和最終性能的更為精確的把握，并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。特別是在最近，急切需要在加工過程中提高產(chǎn)品的使用性能、降低成本、實(shí)現(xiàn)組織性能在線預(yù)測(cè)及控制。計(jì)算機(jī)技術(shù)與塑性加工理論的結(jié)合使塑性加工從以經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)為基礎(chǔ)，以“試錯(cuò)”為基本方法技藝階段向以模型化、最優(yōu)化和柔性化為特征的科學(xué)階段過渡。 目前，棒線材在我國的熱軋產(chǎn)品中占50%以上。國內(nèi)對(duì)棒線材生產(chǎn)工藝的研究以實(shí)際生產(chǎn)摸索為主, 這不僅浪費(fèi)大量的資源，而且結(jié)果很難得到推廣。北京科技大學(xué)與重慶鋼鐵公司的科研項(xiàng)目《品種鋼組織相變索氏體化》[2005-2007]在吸收了國內(nèi)外研究成果的基礎(chǔ)上，已開發(fā)成功在線性能預(yù)報(bào)模型，在重鋼高線廠得到實(shí)際應(yīng)用，該廠的一些鋼種通過模型的優(yōu)化，產(chǎn)品質(zhì)量得到了顯著的提高。北京科技大學(xué)與江蘇沙鋼集團(tuán)的科研項(xiàng)目《高速線材性能預(yù)報(bào)系統(tǒng)研發(fā)》[2006-2008]也引進(jìn)了該模型，針對(duì)沙鋼的沙景和潤忠兩條高線生產(chǎn)線進(jìn)行開發(fā)，目前控冷段在線模型已進(jìn)入生產(chǎn)調(diào)試階段，正在進(jìn)一步優(yōu)化及完善。我國高線生產(chǎn)的一個(gè)問題是產(chǎn)品性能不穩(wěn)定，在線模型投入到實(shí)際生產(chǎn)將會(huì)大大提高產(chǎn)品質(zhì)量及成材率，提高新產(chǎn)品的開發(fā)進(jìn)度。開發(fā)的高線控冷段在線性能預(yù)報(bào)系統(tǒng)是國內(nèi)外首創(chuàng)，將對(duì)鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)產(chǎn)生極大的影響。
北京科技大學(xué)
2021-04-11
高速棒線材控軋控冷過程組織演化模擬及性能預(yù)報(bào)
高速棒線材軋制產(chǎn)品質(zhì)量控制的關(guān)鍵是采用合理的軋制及軋后冷卻工藝，決定棒線材使用性能的主要因素是軋制過程奧氏體的晶粒度變化規(guī)律及軋后冷卻過程的組織演化規(guī)律（如鐵素體、珠光體等在冷卻過程的組織演化行為）。高速棒線材軋制過程中存在的主要問題是由于軋制及冷卻工藝不合理導(dǎo)致的產(chǎn)品性能不穩(wěn)定或不合格。本項(xiàng)目根據(jù)物理模擬及定量組織分析，建立彈簧鋼控軋控過程的組織演化動(dòng)力學(xué)模型，結(jié)合剛塑性有限元法及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法，建立了智能化彈簧鋼控軋控冷過程組織性能預(yù)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)中工藝優(yōu)化具有重要指導(dǎo)意義。
北京科技大學(xué)
2021-04-11
Y型三輥軋機(jī)冷連軋絲線材技術(shù)
采用冷連軋法生產(chǎn)線、絲材是北京科技大學(xué)在國內(nèi)率先研究成功并推廣的一項(xiàng)新技術(shù)。其關(guān)鍵設(shè)備是Y型三輥冷連軋機(jī)組，具有生產(chǎn)效率高；產(chǎn)品變形均勻、綜合機(jī)械性能優(yōu)良，總變形量大；可減少中間退火和酸洗工序。適用于中、高碳素鋼絲、合金結(jié)構(gòu)鋼絲、實(shí)心焊絲、藥芯焊絲、軸承鋼絲、不銹鋼絲、精密合金絲以及有色金屬和合金等各種光圓的和異型的絲線的生產(chǎn)。 用主動(dòng)式Y(jié)型冷連軋法生產(chǎn)絲線材與傳統(tǒng)的冷拔法相比，具有以下特點(diǎn)： 變形區(qū)金屬受到三向壓應(yīng)力作用，無拉拔變形的拉應(yīng)力，有利于材料塑性潛能的發(fā)揮，產(chǎn)品延伸率較高，特別適用于連鑄盤圓坯的延伸軋制；適用于難變形金屬的加工。 無需預(yù)先多次壓尖，主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的軋輥?zhàn)詣?dòng)咬人盤條，操作十分方便； 主動(dòng)連軋的原料可以是盤圓也可以是直條，軋出的產(chǎn)品呈直條狀，既可進(jìn)行盤卷收錢（盤徑隨意可調(diào)），又可得到直條產(chǎn)品，方便用戶使用； 原料不要求酸洗和潤滑涂層處理，采用直徑14毫米的連鑄合金線坯，通過連軋得到直徑6毫米以下的盤卷，省去了中間的退火和酸洗工序。因而顯著地節(jié)約能源，提高成材率，減少或消除廢酸的污染； 采用乳化液對(duì)軋輥、齒輪，軋件冷卻潤滑，循環(huán)使用，減少粉塵污染，無“三廢”； 微型軋機(jī)，設(shè)備緊湊，占地面積少，每條生產(chǎn)線的操作人員只需2人； 我國第一臺(tái)Y型三輥冷連軋機(jī)是由北京科技大學(xué)自行設(shè)計(jì)、制造。1989年Y型三輥軋機(jī)冷連軋絲線材技術(shù)就通過了原冶金部組織的技術(shù)鑒定，專家組認(rèn)為：“工藝穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量符合要求，工藝技術(shù)具有先進(jìn)性和實(shí)用性，是對(duì)傳統(tǒng)的拉絲生產(chǎn)工藝和設(shè)備的一項(xiàng)重要改革，在主要技術(shù)方面達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先和國際八十年代的先進(jìn)水平。”經(jīng)過多年研究和生產(chǎn)實(shí)踐，工藝優(yōu)化的第二代軋機(jī)已在北京、上海等地成功推廣使用。Y型三輥軋機(jī)冷連軋絲線材技術(shù)是一項(xiàng)成熟的生產(chǎn)工藝，八十年代以來，在意大利美國德國等已普遍采用。實(shí)際生產(chǎn)證明，采用鋼絲冷連軋新工藝代替?zhèn)鹘y(tǒng)的粗拉和中拉生產(chǎn)各種光圓和異型的絲線材，其經(jīng)濟(jì)效益顯著提高。
北京科技大學(xué)
2021-04-11
主動(dòng)式Y型三輥冷連軋帶肋鋼筋生產(chǎn)線
主動(dòng)式Y(jié)型三輥冷連軋冷軋帶肋鋼筋生產(chǎn)機(jī)組是在我校第二代Y型軋機(jī)基礎(chǔ)上開發(fā)成功的，目前已形成三種機(jī)型，可高速連續(xù)生產(chǎn)φ5～12mm符合GB13788—92標(biāo)準(zhǔn)的冷軋帶肋鋼筋，其中KD2型是專門生產(chǎn)大規(guī)格φ6～12mm、高強(qiáng)度、既可盤圓收線又可定尺直條鋼筋的生產(chǎn)線；年產(chǎn)量15000噸左右。 該生產(chǎn)線的生產(chǎn)工藝流程是：熱軋盤卷或直條→機(jī)械除鱗→冷連軋減徑刻痕成型→消除應(yīng)力矯直→成品收線（盤卷或直條）。與被動(dòng)輥拔法相比：軋機(jī)采用主動(dòng)旋轉(zhuǎn)的軋輥主動(dòng)咬入盤條，減徑和刻痕變形一次連軋完成，沒有輥拔法壓尖或抬輥壓輥、穿模等手工操作，操作十分方便；軋輥交替布置，實(shí)現(xiàn)無扭連軋，軋制速度高達(dá)4m/s；軋機(jī)短應(yīng)力線設(shè)計(jì)，剛度高，便于盤卷收線，又可在線定尺直條剪斷收錢；設(shè)備緊湊，占地面積少。操作人員3—5人，無三廢污染。 該生產(chǎn)線生產(chǎn)的冷軋帶肋鋼筋是一種新型高效建筑鋼材。是建設(shè)部“九五”重點(diǎn)推廣產(chǎn)品。廣泛應(yīng)用于房屋建筑、高速公路、機(jī)場(chǎng)、碼頭、鐵路、橋梁、隧道、電站、管道、電線桿、市政工程等多種建設(shè)工程。屬建筑鋼材生產(chǎn)，金屬線材深加工行業(yè)，適合中小企業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)、個(gè)體企業(yè)的“短平快”項(xiàng)目。 該技術(shù)是在我校成功推出第二代Y型三輥冷連軋機(jī)組的基礎(chǔ)上，研制成功的，率先在我國建成了第一條主動(dòng)式冷連軋帶肋鋼筋生產(chǎn)線，從根本上解決了被動(dòng)輥拔法難以生產(chǎn)大規(guī)格高強(qiáng)度定尺直條鋼筋的難題，95年通過冶金部技術(shù)鑒定：“該生產(chǎn)線經(jīng)使用考核，連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，工藝穩(wěn)定，冷軋鋼筋產(chǎn)品的各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB13788－92要求，是一種新型高效冷軋帶肋鋼筋生產(chǎn)線，填補(bǔ)國內(nèi)空白，屬國際先進(jìn)水平”。獲國家教委科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，先后被列入冶金部、建設(shè)部科技成果重點(diǎn)推廣項(xiàng)目，同時(shí)被列入“九五”國家級(jí)科技成果重點(diǎn)推廣計(jì)劃項(xiàng)目編號(hào)97040302A，該技術(shù)專利號(hào)為94221292.4。目前該生產(chǎn)線已在北京、深圳、福建、天津、河北、四川等國內(nèi)十多個(gè)省市投產(chǎn)應(yīng)用，產(chǎn)品經(jīng)當(dāng)?shù)厥∈薪ㄎb定認(rèn)為達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平。
北京科技大學(xué)
2021-04-11
MKRB-Y4電弧增材制造機(jī)器人工作站
機(jī)器人打印3D工作站六軸關(guān)節(jié)機(jī)器人，數(shù)字化焊接電源，推拉絲焊槍與防碰撞裝置、3D離線編程軟件、銑削減材系統(tǒng)、移動(dòng)式煌接除塵器、3D柔性連接平臺(tái)、控制系統(tǒng)、防碰撞焊槍、移動(dòng)煙塵凈化器、安全圍欄等組成一套智能3D增材制作機(jī)器人打印工作站，可廣泛用于有色金屬的3D成型打印及工藝試驗(yàn)。滿足教學(xué)需求，方便實(shí)際應(yīng)用的高配置型機(jī)器人3D接工作站。本工作站按照企業(yè)應(yīng)用要求:標(biāo)準(zhǔn)模快化設(shè)計(jì)，通過學(xué)習(xí)機(jī)器人工作站結(jié)構(gòu)，配置選型、控制原理，PLC控制原理與編程，以及系統(tǒng)之間的通訊、3D打印工藝分析、工藝評(píng)定，工裝設(shè)計(jì)原則、機(jī)器人外部軸的添加與聯(lián)動(dòng)。安全防護(hù)、1/0通訊、程序數(shù)據(jù)、程序編寫、硬件連接、通訊方式設(shè)定。掌握機(jī)器人編程操作、M參數(shù)設(shè)定、工裝設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、變位機(jī)選型與通訊。適合中高職、本科院校自動(dòng)化、焊接及材料成型類相關(guān)專業(yè)《金屬3D打印技術(shù)》、《工業(yè)機(jī)器人與控制技術(shù)》、《焊接自動(dòng)化技術(shù)》《自動(dòng)化技術(shù)》《金屬3D打印技術(shù)》等課程的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，提供機(jī)器人的編程、維護(hù)、焊接工藝的編制、工作站的項(xiàng)目設(shè)計(jì)及項(xiàng)目管理全方位實(shí)訓(xùn)與工藝試驗(yàn)論證。使用KRL結(jié)構(gòu)模式設(shè)置可快速編寫打印程序。將零件的三維模型輸入到計(jì)算機(jī)3D打印制造軟件中，由軟件通過幾何層面的分析，確定增材制造的策略，數(shù)模分層切片，多種加工策略，包括增材和減材制造的交善時(shí)機(jī)，并生成多種加策路和加工代碼。
寧波摩科機(jī)器人科技有限公司
2022-11-07
段培永
段培永，教授，研究生學(xué)歷，工學(xué)博士學(xué)位，中共黨員。1999年畢業(yè)于上海交通大學(xué)自動(dòng)化系控制理論與控制工程專業(yè)，獲工學(xué)博士學(xué)位。山東師范大學(xué)“東岳學(xué)者”拔尖人才、兼職博士生導(dǎo)師。山東省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家，兼任山東省自然基金委員會(huì)委員、山東省高校設(shè)置委員會(huì)委員、山東省自動(dòng)化學(xué)會(huì)副理事長。中國高等教育學(xué)會(huì)科技服務(wù)專家指導(dǎo)委員會(huì)副主任委員，齊魯工業(yè)大學(xué)（山東省科學(xué)院）黨委副書記、校長（院長）。
段培永
2025-04-20
中大規(guī)格棒材控軋工藝與成套裝備
項(xiàng)目背景：大棒材是直徑范圍為φ70~200 圓鋼，實(shí)現(xiàn)控溫軋制是提高鋼材性能、降低合金成本的重要手段。現(xiàn)代化棒材生產(chǎn)線上，根據(jù)工藝需要采用了不同的穿水冷卻設(shè)備布置，以實(shí)現(xiàn)控軋控冷功能，但是大規(guī)格棒材因?yàn)槔鋮s速度慢，水冷后內(nèi)外溫差過大，無法實(shí)現(xiàn)理想的控制軋制。開發(fā)新型的冷卻工藝及配套裝備，在不影響正常軋制效率前提下，實(shí)現(xiàn)大棒材的控制軋制是行業(yè)的難題與期待。關(guān)鍵工藝技術(shù)：控制軋制冷卻：在精軋機(jī)組前置線外冷卻裝置，通過空冷時(shí)間的控制準(zhǔn)確控制軋件在精軋機(jī)組內(nèi)的軋制溫度，最大限度第消除軋件內(nèi)外的溫度差，結(jié)合精軋機(jī)一定的變形量，使的φ70~200 圓鋼獲得較好的產(chǎn)品機(jī)械性能。軋后穿水：將終軋溫度為 800~950℃的大規(guī)格棒材經(jīng)過間斷分布的水冷器，對(duì)鋼材實(shí)現(xiàn)一定程度的加速冷卻，同時(shí)減少表面快冷淬火組織深度，以達(dá)到提高鋼材強(qiáng)度、塑性，改善韌性的目的，使鋼材得到良好的綜合性能。
北京科技大學(xué)
2021-04-13
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整體熱浸鋅防腐的高效節(jié)能節(jié)材扭曲管中冷器
本項(xiàng)目利用我們?cè)诟咝Ч?jié)能設(shè)備研制和產(chǎn)業(yè)化方面的成功經(jīng)驗(yàn)，自主研制的新型扭曲管中冷器，并實(shí)現(xiàn)扭曲管中冷器的制造產(chǎn)業(yè)化。通過采用扭曲管可以使空氣冷卻器傳熱能力增加10%-20%，殼程阻力下降50%-70%，充分體現(xiàn)了扭曲管中冷器的節(jié)能潛力，實(shí)現(xiàn)節(jié)能20%-35%。扭曲管中冷器的研發(fā)提升了我國新型高效節(jié)能設(shè)備在氣體壓縮機(jī)領(lǐng)域的整體技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。本項(xiàng)目中冷器的碳鋼管束芯體和管板在與殼體、封頭、管箱裝配前整體熱浸鋅處理，顯著提高殼程、管程的抗腐蝕能力，用以取代傳統(tǒng)的銅管光管中冷器，大大減少了壓縮機(jī)中間冷卻系統(tǒng)的制造成本。可降低制造成本20%-40%，增加生產(chǎn)利潤20%-30%。本項(xiàng)目中冷器，由于扭曲管具有多點(diǎn)自支撐結(jié)構(gòu)，省去了傳統(tǒng)換熱器的折流板（支撐板），殼程流道變?yōu)閭髂媪鳎瑲こ虊航到档?0%-60%，進(jìn)而減少泵工的消耗30%-50%，達(dá)到節(jié)能的效果，提高了換熱器的抗誘導(dǎo)振動(dòng)以及強(qiáng)化傳熱的性能，有效防止了壓縮機(jī)由于排氣溫度過高而引起的內(nèi)壁溫升大、潤滑油變質(zhì)、氣缸磨損、“積碳”等現(xiàn)象的發(fā)生。由于本項(xiàng)目中冷器流速均勻、無流動(dòng)死區(qū)，而且管壁溫度比較均勻，大大降低了結(jié)垢的可能性。為振動(dòng)、少結(jié)垢，從而延長了維修周期，降低了壓縮機(jī)中間冷卻系統(tǒng)的的維修費(fèi)用。本項(xiàng)目中冷器不改變換熱器的外形結(jié)構(gòu)，保留管殼式換熱器的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用橫截面為橢圓形或扁圓形的螺旋扭曲管，其余均采用傳統(tǒng)的管殼式換熱器的基本結(jié)構(gòu)形式，易于推廣，成本較低，具備較好的壓縮機(jī)中間冷卻系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用前景。
華東理工大學(xué)
2021-04-11
段海濱
北京航空航天大學(xué)導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制學(xué)科教授、博士生導(dǎo)師。教育部長江學(xué)者特聘教授、國家杰出青年科學(xué)基金獲得者，“萬人計(jì)劃”-科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、“萬人計(jì)劃”-中組部首批青年拔尖人才、科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才、北京市科技新星，飛行器控制一體化技術(shù)國防科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)帶頭人，中國科協(xié)第六批首席科學(xué)傳播專家。主要研究領(lǐng)域：基于仿生智能的無人機(jī)自主控制。
主持國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、國家杰出青年科學(xué)基金、軍委科技委創(chuàng)新特區(qū)項(xiàng)目、軍口863計(jì)劃、總裝預(yù)研、空軍裝備十三五預(yù)研、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃課題等。發(fā)表SCI論文70余篇，學(xué)術(shù)專著2部，教材1部，授權(quán)發(fā)明專利29項(xiàng)，獲中國航空學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)、CAA技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、吳文俊人工智能科技創(chuàng)新一等獎(jiǎng)、國防技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)、國防科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(均排名1)。獲高等教育國家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)(排名2)、北京市高等教育教學(xué)成果一等獎(jiǎng)(排名2)。獲中國青年科技獎(jiǎng)、全國優(yōu)秀科技工作者、中國青年五四獎(jiǎng)?wù)隆ⅠT如航空科技精英獎(jiǎng)、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)首屆青年科學(xué)家獎(jiǎng)、茅以升北京青年科技獎(jiǎng)、楊嘉墀科技獎(jiǎng)，中國人工智能學(xué)會(huì)優(yōu)秀博士學(xué)位論文指導(dǎo)教師。
擔(dān)任虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、智能無人飛行系統(tǒng)先進(jìn)技術(shù)工信部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任。擔(dān)任中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)無人飛行器自主控制專業(yè)委員會(huì)主任委員、中國航空學(xué)會(huì)制導(dǎo)導(dǎo)航與控制分會(huì)主任委員兼青年工作委員會(huì)副主任委員、國際自控聯(lián)合會(huì)(IFAC)智能自主運(yùn)動(dòng)體技術(shù)委員會(huì)(TC 7.5)委員、IEEE高級(jí)會(huì)員、中國指揮與控制學(xué)會(huì)認(rèn)知與行為專業(yè)委員會(huì)副主任、中國人工智能學(xué)會(huì)科普工作委員會(huì)副主任、中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)委員，擔(dān)任《IEEE Transactions on Cybernetics》、《中國科學(xué)：信息科學(xué)(中、英文版)》、《中國科學(xué)：技術(shù)科學(xué)(中、英文版)》等期刊編委，全國青聯(lián)常委兼科學(xué)技術(shù)界別副主任委員、北京青聯(lián)常委。
段海濱
2021-12-31
段潤澤
研究方向
（1）液體霧化研究：霧化過程中穩(wěn)定性問題；
（2）燃燒不穩(wěn)定控制：發(fā)動(dòng)機(jī)等推進(jìn)系統(tǒng)中燃燒不穩(wěn)定問題；
（3）噴霧冷卻技術(shù)：高溫固體面壁冷卻技術(shù)。
歡迎能源動(dòng)力學(xué)科的學(xué)生從事噴霧燃燒等方面的研究。
段潤澤
2021-12-31