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本項目采用五電弧協同增材制造，提高成形構件的堆積效率；利用激光約束電弧，提高成形金屬構件的表面精度，減小加工余量；構筑出融合五電弧協同增材制造、激光穩定電弧、高速攝像監測、構件成形尺寸三維測量、工藝數字化監控等功能的多電弧協同增材制造裝備。 1、 形成復雜空間曲面構件分區原則、切片方法與路徑規劃策略，建立五電弧協同增材制造高性能大型金屬構件工藝方法、模型與窗口； 2、 研制出多電弧協同增材制造工藝規劃與系統總控軟件； 3、 開發了專用于高性能大型金屬構件多電弧協同增材制造的專用金屬絲材。 實現大型艦船艉軸架、運載火箭過渡端框架與高層建筑多向鋼節點的高質量、高效率、低成本增材制造，并進行組織與性能預測。 圖1 多電弧協同增材制造設備圖 圖2 多電弧協同增材制造典型產品 【技術優勢】 項目成果有效解決了高性能大型金屬構件采用電弧增材整體制造時，面臨的堆積效率較低，制造大型金屬構件周期長；成形金屬構件表面精度低，加工量較大；成形金屬構件的晶粒粗大，各相異性明顯的難題，將目前大型金屬構件電弧增材制造的效率提高到了新高度。 【技術指標】 五束電弧協同增材制造裝備： 1）裝備包括 CMT電源5臺、六軸機器人系統3臺、激光系統、工藝數字化系統、三維測量系統、高速攝像系統與缺陷除去系統； 2）三維測量系統的測量范圍在300mm以內，可測量金屬構件壁厚最大尺寸不低于250mm，測量誤差在±1.0mm以內； 3）可成形高度大于2m、長度大于5m、寬度大于3.5m的金屬構件，變形控制在0.2mm/100mm以內； 4）堆積效率≥1800cm3/h，連續工作時間不低于360小時； 五束電弧協同增材制造工藝總體軟件： 1）具有模型解析重構、子模型選擇、分區切片與9軸工藝路徑規劃、曲面切片、G代碼及機器人離線編程代碼生成、多電弧協同增材制造系統控制功能與工藝數據庫； 2）可實現金屬構件組織、性能預測及成形質量主動控制，并顯示構件材料 CCT圖； 3）模型解析、拓撲重構時間低于10分鐘，切片輪廓精度優于±0.1mm，單層切片時間＜2s。 4）支持2000萬以上三角形面片、尺寸4m以上STL模型； 5）支持任意空間曲面模型的路徑規劃，成形尺寸≥4000mm； 6）支持 6軸機器人+3軸龍門式床身協同控制的9軸工藝路徑規劃，成形效率達 1800cm3/h，全程誤差≤0.5%，路徑輸出方式為G代碼、機器人離線編程代碼； 7）工藝數據庫覆蓋控制系統參數及工藝及材料參數，并建立典型工藝參數，加工誤差范圍≤0.5%；

為了提高智能手機3D曲面玻璃制備用石墨模具的壽命，本項目組利用非電極式等離子電解專利技術快速實現大批量石墨粉體表面納米陶瓷改性，并采用傳統的模具制備生產線實現高性能長壽命石墨模具的制備。本產品優勢有：（1）原材料石墨粉體不需要經過表面處理，這樣可以節省大量成本，降低環境負擔及其相關費用；（2）非電極式等離子電解專利技術為一站式置換技術，即在石墨粉體進行表面清洗和活化同時實現陶瓷涂層沉積；（3）所制備的陶瓷涂層和石墨粉體具有優異的結合力，遠遠優于傳統的溶膠-凝膠技術；（4）所制備的陶瓷涂層厚度為20納米，避免石墨模具在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導致的開裂；（5）所開發的石墨模具中陶瓷組分均勻并量少，降低了原材料成本，避免傳統的石墨/陶瓷復合材料在制備和使用過程中升降溫因熱不匹配而導致的開裂，極大提高感應加熱效率；（6）可采用傳統的石墨及其模具制備生產線，實現生產線技術的匹配，極大降低成本。 本項目組已經制備出尺寸為175*110*30mm的石墨模具單件樣品，經深圳某自動化公司考核，在相同條件下該石墨模具壽命提高3倍，并且其成本基本不增加，具有巨大的市場前景。

"本發明公開了一種基于數字圖像處理的鋼軌光帶異常自動檢測方法，采用數字圖像處理技術分析相機拍攝的軌道圖片并檢測其鋼軌光帶是否發生異常；利用圖像增強、邊緣檢測、直線檢測等方法初步定位圖像中鋼軌區域；然后通過模式識別、圖像分割、閾值處理等方法提取出鋼軌頂面光帶區域；最后，對所提取的鋼軌光帶區域進行統計、分析并識別出其是否發生異常。本發明可以高效、自動、智能的檢測鋼軌平穩性，有效地降低人力投入、減少檢測時間，并保障檢測的準確率，使得列車在高速運行時的安全得到有效保障。 "

汽車工業和與之相關的輪胎工業是國民經濟支柱產業。我國已成為全球最大的汽車和輪胎生產和消費國，但我國輪胎的生產技術水平與發達國家相比存在較大差距，國內輪胎企業生產的基本上都是中低檔輪胎，在國際市場上受到限制。 發展具有低滾動阻力、高抗濕滑性、高耐磨性、高使用壽命的高性能輪胎，是當前世界輪胎工業的發展方向，對廣東和全國輪胎產業的自主創新和產業結構調整，對節省燃油、降低汽車尾氣排放對大氣的污染、節省橡膠和相關原材料、減少汽車安全事故，具有重要的經濟意義和社會意義。在全國推廣應用高性能輪胎，

本發明公開了一種基于 CPN 的面向服務軟件性能建模與仿真分析方法，面向服務軟件性能模型包 括軟件模型和負載模型；軟件模型包括服務模型和交互模型；負載模型包括工作負載模型和外部負載模 型；每個服務模型都具有一個服務內部結構模型；工作負載模型包括工作負載開始模型、工作負載結束 模型；外部負載模型包括外部負載開始模型、外部負載結束模型。仿真分析方法首先對面向服務軟件負 載模型中的參數進行配置，設置仿真執行的步數或時間；創建監視器，對面向服務軟件以及

針對天然生漆成膜速度慢、成膜條件對溫濕度苛刻、耐老化性能差和脆性大的問題，以環氧生漆作為復合涂料基質，將納米氧化鋁和纖維素納米纖維作為增強劑，采用共混法與表面化學改性等技術制備了兩種改性生漆納米復合涂料，大大提高了生漆耐老化性、耐紫外線性、防潮性和力學性能，改善其柔韌性。 對于納米氧化鋁復合涂膜，總體來說，加入適量的改性納米氧化鋁的確使漆酚的性能更加優良，以達到保護木材表面的目的。在此次研究中，隨著漆膜中納米氧化鋁含量增加，復合涂膜的硬度和抗沖擊強度逐漸增加，同時漆膜的干燥時間越來越短，透光率逐漸減小，疏水性越來越強。但納米氧化鋁的量加入過多，則易在漆膜表面發生團聚現象，反而會影響復合涂膜的性能，影響其對木材的保護作用。加入纖維素納米纖維有助于增強漆膜如抗沖擊強度、內部致密性等部分性能，以達到有效防止木材表面劃傷、改善木材各向異性的目的；但 CNF 本質較軟，加入過多會給復合涂膜帶來硬度降低等缺陷，這反而不利于復合涂膜保護木材表面。 分析生漆與改性漆和木材的結合機理，通過紫外老化實驗，揭示改性漆的老化機制和對木材抗紫外老化的作用。復合涂膜宏觀表面透亮光滑，微觀表面平整，微觀截面呈層狀交織結構，木材表面光澤度得到提升，木材紫外抗老化性能得到有效提升。納米氧化鋁復合膜隨納米氧化鋁含量的增加，拉伸強度和斷裂伸長率減小，改性后隨著改性基含量的增加，木材表面磨損率逐漸降低，其中納米 氧化鋁改性后磨損率最低，耐磨性能最優。納米纖維素復合膜拉伸強度和斷裂伸長率隨著 CNF 含量的增加先增加后減小，涂敷納米纖維素復合膜后木材吸濕系數及吸濕尺寸變化率最低。 項目發表了研究論文“一種生物基納米復合膜的光譜學特性研究”，發明專利“一種基于生物酶預處理木質材料的方法”和調查報告“改性生漆基納米復合涂料的制備及對木材性能影響的研究”。

（1）研發了系列新型高強高韌鑄造輕合金材料，支撐了復雜鑄件性能提升。 1）研發出一種新型高強韌鋁硅合金。開發出一種新型高強韌鋁硅合金及其制備方法；提出一種混合稀土和Sr元素的復合變質方法，縮小枝晶間距并細化共晶硅；研究出合適的熱處理制度；闡明了變質劑組成與含量對變質效果的影響規律，基于此顯著提高了鋁硅合金的綜合力學性能。有效解決了現有鋁合金鑄件易發生的裂紋、伸長率低、屈服強度不達標等缺陷和問題。 2）研發出一種低成本高強耐熱稀土鎂合金。開發出一種添加低成本混合稀土的新型多元稀土鎂合金材料；揭示了混合稀土對鎂合金相變規律的影響機制；研究出準晶增強稀土鎂合金的高溫固溶T6熱處理工藝；開發出兼具優良的室溫與高溫力學性能的低成本稀土鎂合金；解決了現有鎂合金鑄件易產生冷隔、強度低、韌性差等問題。 3）研發出一種新型高強韌鈦合金。開發出一種α+β型雙相高強高韌鈦合金，揭示了合金在凝固-熱等靜壓-熱處理過程中微觀組織的演變規律；研究出調控相組成及相形態的雙級固溶時效熱處理制度，形成了以等軸和籃網為主要特征的基體組織，使合金的強度和韌性同步提升。解決了現有鑄造鈦合金強度和韌性偏低、鑄造成形性差等問題。 （2）研發了鑄造全流程模擬仿真系統，提出了高效的單件化鑄造數值模擬方法，實現了高性能復雜鑄件的數字化工藝設計。 1）提出了一種鑄造原輔材料熱物性參數高精度求解方法。提出了基于實驗測溫與數值模擬反求的熱物性參數求解方法，實現了面向數值模擬的熱物性參數高精度求解；建立了反熱傳導法求解鑄件/鑄型界面換熱系數的數學模型,降低了界面關鍵參數求解誤差；研發了高精高效的熱物性參數反求平臺-華鑄PIS，創建了鑄造原輔材料高精度熱物性參數數據庫。 2）研發了鑄造合金熔煉-復雜鑄件充型凝固-熱處理的鑄造多物理場全流程高效模擬平臺。建立了電磁、速度、壓強、濃度、溫度的多物理場耦合數學模型，自主研發了從鑄造合金熔煉到復雜鑄件充型凝固到熱處理的鑄造全流程模擬仿真平臺，為鑄造工藝優化提供了工具；提出一種數據內存動態自適應劃分技術，解決了SOLA流動場求解數據耦合干擾難題，實現了大規模鑄造流動場模擬問題的并行高效求解。 3）提出縮孔縮松缺陷定量預測與單件化模擬工藝優化方法。提出雙高分配原則縮孔縮松預測模型，解決了復雜鑄件縮孔縮松高精度預測難題；提出了針對高性能復雜鑄件不同批次的單個鑄件模擬方法，建立關鍵工藝參數波動對典型缺陷的多元回歸關系模型，實現了基于單件化模擬仿真的高性能復雜鑄件缺陷控制與工藝優化。 （3）建立了鑄件生產全生命周期的單件化柔性化質量管理模型，實現了高性能復雜鑄件質量問題的單件化、全過程、全要素溯源。 1）創建了基于PLM理論和TQM理論的鑄件單件化管理模型。基于產品全生命周期PLM理念以及多智能體技術，構建了鑄造串并聯多工位單件化的缺陷溯源模型；建立鑄件單件及作業過程信息模型和組批、混批、拆批模式下單件自動生成、感知、標記、進度跟蹤的控制機制，實現高性能復雜鑄件單件化缺陷溯源。 2）創建了支持業務即時重構的參數配置式多維度鑄造柔性化管理模型。創建了支持鑄造數字化管理系統業務即時重構的參數配置式多維度鑄造柔性化管理模型，解決了剛性管理系統可重用性低、應變能力弱和實施周期長的難題，支撐不同領域不同類型鑄造企業隨環境變化、自身發展等柔性進行的組織變革、流程變更和管理改善，實現了企業按需柔性化管理。 3）創建了基于TLBO\GA\BSA元啟發式算法優化理論的鑄造智能化管理模型。創建基于改進性教與學算法（TLBO）、遺傳算法（GA）、回溯搜索算法（BSA）等元啟發式算法優化理論的鑄造智能化管理模型和技術，解決了鑄件異步熱工序組爐復雜條件下工序生產調度IPPS組合優化難題，實現了系統智能決策管理以及多品種大容量鑄件高效生產。

可以量產/n該項目應用于現代農業的母豬養殖及飼料領域。1.建立評價影響母豬繁殖性能因素的大數據分析技術，利用該技術評價了營養調控技術的 效果。2.建立了利用日糧纖維調控母豬全繁殖周期采食量的營養調控技 術。闡明了可溶性纖維通過高水合特性和快速發酵特性，增加母豬飽感， 控制妊娠期母豬采食量的機制；以及通過快速發酵產酸和對腸道微生物 菌群的調控，降低了機體的氧化應激狀態，增加了胰島素敏感性，從而 提高泌乳期采食量的機制。3.利用協同增效原理，研發了新型母豬日糧 專用纖維原料。該原料能替代魔

（專利號：ZL 201410134705.2） 簡介：本發明公開了一種具有光催化性能的防火涂料及其制備方法，屬于防火涂料領域。該涂料包含基料、催化劑、成炭劑、發泡劑、填料、顏料、溶劑、分散劑、催干劑、助干劑以及納米母液等；所述基料為磷酸二氫鋁，催化劑為聚磷酸銨，成炭劑為季戊四醇，發泡劑為三聚氰胺，填料為超細礦渣粉，顏料為Cu-La/TiO2，溶劑為水，分散劑為BYK180高分子分散劑，催干劑為氧化鉛，助干劑為鋅粉，納米母液為納米SiO2母

本發明提供了一種吸附材料吸附性能恒溫水浴實驗對吸附床定時自動稱重裝置及方法，主要解決恒溫吸濕實驗測定中為記錄質量需要中斷實驗而導致實驗不易控制的問題。其中，自動稱重裝置包括：稱重器，包括稱重器本體和設置在稱重器本體上的稱重托盤；升降機構，與稱重器配合以使稱重器與吸附床沿豎直方向上下移動；實驗裝置，配合升降裝置提供實驗所需恒溫環境。該自動稱重裝置不需要中斷實驗即可測量吸附材料吸附吸附質后吸附床質量的變化，使實驗穩定長時間進行，提高實驗測定的準確率，減輕實驗人員的工作量。