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本發(fā)明公開了一種控制應(yīng)變加載模式下的瀝青混合料仿真疲勞試驗方法，該試驗方法通過對瀝青砂漿進(jìn)行疲勞試驗獲取瀝青砂漿疲勞失效條件，再通過生成瀝青混合料仿真試件進(jìn)行疲勞試驗輸出疲勞表征變量，將輸出表征變量與疲勞失效條件相對比，從而得出瀝青混合料疲勞失效相關(guān)參數(shù)。本發(fā)明能夠很好地模擬瀝青混合料在進(jìn)行四點(diǎn)彎曲疲勞試驗時的受力狀態(tài)，在獲得瀝青砂漿疲勞性能衰減規(guī)律的基礎(chǔ)上，可任意改變粗集料含量實(shí)現(xiàn)瀝青混合料疲勞過程的仿真模擬而不需要進(jìn)行實(shí)際瀝青混合料疲勞試驗，解決了瀝青混合料疲勞試驗周期長，實(shí)驗結(jié)果離散性大，試驗成本高等問題，對于道路工程專業(yè)研究具有重要意義。

本發(fā)明公開了一種基于內(nèi)摩擦角的乳化瀝青冷再生混合料制備方法，根據(jù)推薦級配范圍調(diào)整再生材料級配；通過對再生混合料的土工擊實(shí)試驗確定最佳含水率與最大干密度；在最佳含水率下成型并養(yǎng)生試件，利用三軸壓縮試驗得出的內(nèi)摩擦角確定最佳乳化瀝青用量；在此最佳乳化瀝青用量下通過干濕劈裂試驗確定劈裂強(qiáng)度是否滿足設(shè)計要求；根據(jù)確定的再生材料級配、最佳含水率及最佳瀝青用量確定乳化瀝青冷再生混合料配比，并進(jìn)行混合料性能測試。本發(fā)明相比于現(xiàn)行基于干濕劈裂強(qiáng)度的乳化瀝青混合料設(shè)計方法，在考慮材料抗拉強(qiáng)度的同時，更加針對地考慮了乳化瀝青混合料使用過程中的剪切應(yīng)變導(dǎo)致的永久變形或剪切破壞。

團(tuán)隊發(fā)明了小料頭/無料頭的楔橫軋成形工藝，將軸類成形的材料利用率提高至95%以上，實(shí)現(xiàn)楔橫軋軸類零件無料頭近凈成形。 一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 軸類件為機(jī)械裝備的關(guān)鍵零件之一，傳統(tǒng)工藝多為鍛造與切削方法加工制造。楔橫軋是一種高效節(jié)能節(jié)材的軸類件先進(jìn)成形技術(shù)，與傳統(tǒng)的切削、鍛造成形方法比較，成本平均下降約30%，是成形軸類件的最佳工藝。 團(tuán)隊發(fā)明了小料頭/無料頭的楔橫軋成形工藝，將軸類成形的材料利用率提高至95%以上，實(shí)現(xiàn)楔橫軋軸類零件無料頭近凈成形。發(fā)明了一種熱輥剪成形機(jī)構(gòu)，通過棒料剪切裝置中上、下軋輥進(jìn)行擠壓剪切，得到所需的端面特定形狀，解決了復(fù)雜坯料端部形狀不易預(yù)成形難題。 團(tuán)隊研制了抑制楔橫軋非對稱軋制軸向竄動的新型模具，實(shí)現(xiàn)了非對稱軸類件穩(wěn)定軋制，擴(kuò)大了楔橫軋產(chǎn)品范圍，同時擴(kuò)展到大型長軸類的非對稱件，發(fā)明了非對稱鐵路車軸可更換輥系自位型輥式楔橫軋機(jī)，這是國內(nèi)外首次設(shè)計完成的大型楔橫軋機(jī)，解決了軋制時軋件受力與變形不均勻及模具快速更換難題，為高鐵空心車軸等大型軸類件的國產(chǎn)化提供技術(shù)與設(shè)備保障。 在非對稱軸類件軋制以及無料頭楔橫軋成形方面的技術(shù)發(fā)明，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)發(fā)明鏈，申請發(fā)明專利18項，已授權(quán)發(fā)明專利11項，轉(zhuǎn)讓發(fā)明專利5項，出版專著3部。

皂莢莢果、油茶果殼和無患子果皮中含有豐富的五環(huán)三萜類皂甙等天然活性成分（皂素），這些皂甙類成分呈中性，泡沫豐富，易生物降解，對皮膚無刺激，具有較強(qiáng)的洗滌去污能力，較好的耐酸堿、耐鹽能力，還能與多種表面活性劑復(fù)配產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。近年來隨著石油資源短缺和能源危機(jī)日益突出，合成表面活性劑及洗滌劑的生產(chǎn)成本越來越高。此外，大量合成洗滌劑的使用，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染。因此，表面活性劑和洗滌劑必將朝著綠色、環(huán)保、可再生方向發(fā)展。 天然皂素制備與應(yīng)用已列入國家“十二五”科技支撐計劃，目前已開發(fā)出物理分離技術(shù)、水提技術(shù)、醇提技術(shù)及提取與同步純化技術(shù)等，相關(guān)技術(shù)通過了教育部科技成果鑒定，申請發(fā)明專利7項，授權(quán)發(fā)明專利2項，出版專著1部。

成果描述：納米碳材料在人類的生產(chǎn)生活中正顯示出越來越多的重要作用，具有廣闊的市場空間。碳納米材料生產(chǎn)由于成本高及部分技術(shù)上的瓶頸制約了大規(guī)模生產(chǎn)，市場拓展減緩。我們團(tuán)隊經(jīng)過十余年的研究和開發(fā)，采取研發(fā)創(chuàng)新的高新技術(shù)，可廉價高效地生產(chǎn)高附加值碳納米材料（納米碳管，納米碳纖維）。目前技術(shù)路線可行，實(shí)驗室小試階段已完成；團(tuán)隊急需通過有實(shí)力企業(yè)的誠意投入，共同完成納米碳材料新產(chǎn)品的放大生產(chǎn)；快速擴(kuò)大工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)和市場銷售，形成品牌。市場前景分析：可用于多個高技術(shù)產(chǎn)品市場，附加值高；例如：可強(qiáng)化鋰電池電極材料性能和鋰電池的整體性能；可用于超級電容器儲存電能；可用于隱身吸波材料；以及飛機(jī)、汽車等輕質(zhì)配件材料，輕質(zhì)合金鋼，強(qiáng)化鋼化高分子材料等。其中納米碳纖維年用量4萬噸，納米碳管年產(chǎn)能數(shù)千噸；而且每年都在明顯增長。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：目前本團(tuán)隊創(chuàng)新研發(fā)的新技術(shù)的指標(biāo)主要有催化劑性能指標(biāo)和碳納米管純度指標(biāo)。碳納米管 CVD 制備過程中催化劑的性能將直接影響所生產(chǎn)的碳納米管的性能。碳納米管的技術(shù)指標(biāo)主要有反應(yīng)溫度、制備 CNTs 單位質(zhì)量產(chǎn)量、及原料固碳率等。本技術(shù)中催化劑反應(yīng)溫度低于800 ℃, 催化劑的產(chǎn)碳能力可達(dá)CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料單程固碳率為 15%-50%；納米碳材料純度高，在85%-98%。碳納米管的純度高，制備的碳納米管純度超過85%；有的達(dá)到 98%。國際先進(jìn),國內(nèi)先進(jìn)。

隨著國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高速公路建設(shè)及煤炭能源工業(yè)迅猛發(fā)展，但在路基修筑 中常常遇到泥頁巖一類的易軟化、泥化巖層，特別是在煤礦巷道中，底板大多為泥巖， 在水及車輛碾壓作用下發(fā)生嚴(yán)重泥化，極大影響路基質(zhì)量及交通運(yùn)輸。為解決泥巖泥化 問題，開發(fā)了一種高效泥化物固化劑，通過將固化劑材料撒在泥化物上，并進(jìn)行攪拌， 然后碾壓密室后即可，固化后的固化體可直接作為低等級公路無鋪面道路，也可作為高 等級公路路基。 對泥化物的含水量及粒度沒有特別要求，根據(jù)用途不同，選擇不同固化劑摻量比例。 泥化物固化體 1d 強(qiáng)度可達(dá)到 4MPa。

納米碳材料在人類的生產(chǎn)生活中正顯示出越來越多的重要作用，具有廣闊的市場空間。碳納米材料生產(chǎn)由于成本高及部分技術(shù)上的瓶頸制約了大規(guī)模生產(chǎn)，市場拓展減緩。四川大學(xué)研發(fā)團(tuán)隊經(jīng)過十余年的研究和開發(fā)，采取研發(fā)創(chuàng)新的高新技術(shù)，可高效低成本地生產(chǎn)高附加值碳納米材料（納米碳管，納米碳纖維）。 新技術(shù)的指標(biāo)主要有催化劑性能指標(biāo)和碳納米管純度指標(biāo)。碳納米管 CVD 制備過程中催化劑的性能將直接影響所生產(chǎn)的碳納米管的性能。碳納米管的技術(shù)指標(biāo)主要有反應(yīng)溫度、制備 CNTs 單位質(zhì)量產(chǎn)量、及原料固碳率等。本技術(shù)中催化劑反應(yīng)溫度低于800 ℃, 催化劑的產(chǎn)碳能力可達(dá)CNTs 60 - 120 kg/kg cat, 原料單程固碳率為 15%-50%；納米碳材料純度高，在85%-98%。碳納米管的純度高，制備的碳納米管純度超過85%；有的達(dá)到 98%。此技術(shù)路線可行，實(shí)驗室小試階段已完成。 碳納米管、碳纖維是近十年飛速發(fā)展的新型納米材料，具有很大的商業(yè)價值和用途，附加值高。碳納米管可以作為模具制備出最細(xì)的納米尺度的導(dǎo)線，或者全新的一維材料，在未來的分子電子學(xué)器件或納米電子學(xué)器件中得到應(yīng)用。制備的微型導(dǎo)線可以置于硅芯片上，用來生產(chǎn)更加復(fù)雜的電路。利用碳納米管的性質(zhì)可以制作出很多性能優(yōu)異的復(fù)合材料。例如用碳納米管材料增強(qiáng)的塑料力學(xué)性能優(yōu)良、導(dǎo)電性好、耐腐蝕、屏蔽無線電波。使用水泥做基體的碳納米管復(fù)合材料耐沖擊性好、防靜電、耐磨損、穩(wěn)定性高，不易對環(huán)境造成影響。碳納米管增強(qiáng)陶瓷復(fù)合材料強(qiáng)度高，抗沖擊性能好。碳納米管和金屬形成金屬基復(fù)合材料；這樣的材料強(qiáng)度高、模量高、耐高溫、熱膨脹系數(shù)小、抵抗熱變性能強(qiáng)。

項目成果/簡介:本項目開發(fā)了一套 32 噸級工業(yè)自動吊車系統(tǒng)，相關(guān)技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位。本展品可使吊車運(yùn)送效率比當(dāng)前主流方法提高 77%以上，行程 6 米時，最大定位誤差不超過 5 毫米，精度非常高。同時，本展品可確保事故率降低 50%以上，使操作人員工作效率提高 2-3 倍。本展品已在天津起重設(shè)備有限公司生產(chǎn)的吊車上進(jìn)行了大量的推廣應(yīng)用。 這項成果符合《中國制造 2025》的戰(zhàn)略目標(biāo)，具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)效益。它定位精度高，有助于實(shí)現(xiàn)核廢料運(yùn)送與處理等操作。無人式的操作方式可以使橋式吊車在各種危險環(huán)境下作業(yè)，從而進(jìn)一步拓寬了其工作范圍，在先進(jìn)制造行業(yè)產(chǎn)生了非常積極的影響。 這項成果在創(chuàng)新性方面處國際領(lǐng)先水平。在吊車控制方面，國際上近 5 年來引用數(shù)排名前十名的論文中，這項成果占到 4 篇；成果第一完成人方勇純教授應(yīng)邀前往波蘭華沙參加第 11 屆機(jī)器人運(yùn)動與控制研討會并做大會報告（其他三位大會報告人分別來自美國，法國，葡萄牙）。2016 年，成果入選國家自然科學(xué)基金委資助項目優(yōu)秀成果選編（六），信息科學(xué)部 5 年共入選成果 25 項，其它入選成果的第一完成人分別為高文院士，楊學(xué)軍院士，錢鋒院士，房建成院士，郝躍院士等著名專家。應(yīng)用范圍:吊車是應(yīng)用領(lǐng)域最廣的設(shè)備之一，我國在基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上的持續(xù)投入，為吊車類起重機(jī)械的蓬勃發(fā)展提供了非常好的機(jī)會。隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展，智能起重機(jī)是起重機(jī)行業(yè)的大勢所趨，也是當(dāng)前智能制造業(yè)的迫切需求。具體體現(xiàn)在：（1）新興產(chǎn)業(yè)促使起重機(jī)趨向大噸位、高效率、自動化、智能化及多用途方向發(fā)展。（2）用戶對起重機(jī)性能的要求不斷提高，為此必須借助于新興的智能技術(shù)來研制智能型起重機(jī)。（3）隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化，制造企業(yè)需要借助于智能起重機(jī)來提升裝配水平和生產(chǎn)效率，增強(qiáng)在國際市場的競爭力。 本自動化吊車可以為地方經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展注入活力，可望形成重要的產(chǎn)業(yè)基地。主要體現(xiàn)在：（1）本自動吊車科技水平高，可以提高相關(guān)制造業(yè)的技術(shù)水平和產(chǎn)品競爭力。（2）本自動吊車本身及衍生產(chǎn)業(yè)可以提供就業(yè)機(jī)會，緩解社會壓力。（3）本自動吊車主要用于具有智能化生產(chǎn)流程的核電、碼頭、建筑行業(yè)等，可帶動上下游企業(yè)的發(fā)展。（4）本自動吊車具有良好的市場前景，更便于帶動產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在實(shí)施地區(qū)可形成重要的產(chǎn)業(yè)基地。效益分析:特色 1：本展品的自動化吊車包括機(jī)械部分與電氣部分，還開發(fā)了吊車自動控制軟件系統(tǒng)。具體而言，為了實(shí)現(xiàn)高性能自動控制，提高實(shí)時性，設(shè)計了基于 DSP 的多軸控制板。手/自動操作可由遙控器上三個按鈕進(jìn)行設(shè)置，DSP 可以實(shí)時監(jiān)測對應(yīng)的三路信號來判斷吊車的手/自動狀態(tài)，以便在變頻器操作模式無變化的情況下，通過 PLC實(shí)現(xiàn)吊車手/自動控制狀態(tài)的平滑切換，自動模式由 DSP 提供控制信 號，手動模式由單片機(jī)提供。 特色 2：建模、軌跡規(guī)劃、跟蹤及自動快速消擺技術(shù)。提出了一種精確的多吊繩吊車模型與一種基于魚群行為的 RNA 遺傳算法的建模方法。可更為準(zhǔn)確地刻畫實(shí)際工業(yè)吊車特性，為后續(xù)控制方法設(shè)計與分析奠定堅實(shí)的基礎(chǔ)。提出了多種便于臺車跟蹤的自動消擺軌跡，簡單易行，效果良好。此外，提出了一種增強(qiáng)耦合非線性消擺控制技術(shù)、一種魯棒滑模控制方法以及一種考慮軌道約束的自適應(yīng)消擺控制技術(shù)，能充分考慮外界干擾與未建模動態(tài)的干擾，取得良好的防擺與定位控制效果。此外，考慮吊車執(zhí)行器的飽和約束、部分信號不可測量等實(shí)際問題，還設(shè)計并提出了一系列行之有效的自動控制方法。 特色 3：運(yùn)動體檢測與三維場景重建技術(shù)。具體而言，項目組搭建了一種彩色點(diǎn)云獲取設(shè)備，可以準(zhǔn)確獲取實(shí)際工況下帶有顏色信息的三維點(diǎn)云。提出了一種三維的正態(tài)分布變換算法，在實(shí)際應(yīng)用中取得了穩(wěn)定有效的結(jié)果。為防止橋式吊車現(xiàn)場危險事故的發(fā)生，設(shè)計了一種智能監(jiān)控系統(tǒng)來發(fā)現(xiàn)進(jìn)入吊車操作現(xiàn)場的人，并在可能發(fā)生危險時進(jìn)行警報。經(jīng)大量測試，所提技術(shù)能很好地完成預(yù)定任務(wù)。 特色 4：持續(xù)擾動抑制。針對野外工作的吊車系統(tǒng)，設(shè)計了一種適用于持續(xù)擾動情況下的非線性復(fù)合消擺方法。除此之外，針對周期性干擾的不利影響，項目組還提出了一種重復(fù)學(xué)習(xí)與部分反饋相結(jié)合的控制方法。兩種方法均可有效抑制持續(xù)干擾對吊車系統(tǒng)的影響。 特色 5：豎直起降技術(shù)。針對負(fù)載的起吊、落吊、水平傳送過程，提出了一種非線性跟蹤控制方法，該方法能保證臺車及繩長變化的跟蹤誤差始終地保持在任意設(shè)定的范圍內(nèi)并收斂于零，同時能有效地消除負(fù)載的擺動，大幅提高系統(tǒng)的工作效率。