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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致的產(chǎn)品性能不穩(wěn)定或不合格。本項目根據(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力學模型，結(jié)合剛塑性有限元法及人工神經(jīng)網(wǎng)絡算法，建立了智能化彈簧鋼控軋控冷過程組織性能預測系統(tǒng)。該系統(tǒng)對實際生產(chǎn)中工藝優(yōu)化具有重要指導意義。

本項目搭建一套基于深度學習技術(shù)的列車軌道安全自主感知系統(tǒng)，利用攝像頭，激光雷達毫米波雷達等多傳感器，通過多傳感器融合和物體檢測技術(shù)，對軌道安全進行監(jiān)測感知。通過視覺目標檢測，實現(xiàn)激光雷達點云數(shù)據(jù)處理和多傳感器數(shù)據(jù)整合。

01. 成果簡介 為適應未來水下航行器技術(shù)發(fā)展的要求，海工裝備界在開發(fā)具有廣域活動能力和高機動性的新型水下航行器的同時，也正在為傳統(tǒng)水下航行器尋找更優(yōu)良的推進和操縱系統(tǒng)。仿生技術(shù)則成為水下航行器的重要研究方向。 水生動物經(jīng)過上億年的演變和進化，早已在優(yōu)勝劣汰中將其在水中的運動能力發(fā)揮到了極至，其中魚類和鯨類等哺乳動物的游動方式具有高速、靈活、低噪等特點，其游動和控制姿態(tài)能力，是任何裝備傳統(tǒng)操縱與推進系統(tǒng)的人造水下航行器所無法比擬的。水下仿生技術(shù)，通過對魚類游動機理的研究，利用機械結(jié)構(gòu)、電子設備和功能材料來開發(fā)模仿魚類的操縱和推進模式，并將其應用于水下航行器。 與傳統(tǒng)的螺旋槳推進器相比，將仿魚尾推進器應用于水下航行器，成為新型的仿生水下航行器，具有如下特點：（1）高推進效率，節(jié)能；（2）高機動性，靈活；（3）推進系統(tǒng)與操縱系統(tǒng)合二為一，共型；（4）噪聲低、環(huán)保，隱身能力強。本項目旨在開發(fā)“仿藍鰭金槍魚潛航器”，以實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化為目標，依托清華大學電子工程系和天津高端裝備研究院，經(jīng)前期數(shù)年研發(fā)，已完成實驗室原理樣機和試驗樣機I型，并于2018年10月份在天津東麗湖進行了水試，驗證了核心技術(shù)。仿藍鰭金槍魚潛航器試驗樣機I型體長2.6米，設計潛深100米，最大航速1.7米/秒（3.5節(jié)），速度體長比0.65，功耗0.88kW，處于國際領(lǐng)先水平。經(jīng)進一步研發(fā)和改進，2019年9-10月將進一步試驗，預計航速達6~8節(jié)，遠高于螺旋槳推進平均2-3節(jié)的航速。圖1 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 總裝圖 圖2 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 下水吊裝圖 圖3 仿藍鰭金槍魚潛航器-試驗樣機I型 水試圖02. 應用前景 本成果的新型仿生AUV，推進效率高、自體噪聲小、機動性好，速度接近4節(jié)，成熟度達到產(chǎn)品化標準，在智慧海洋、智慧海防迅猛發(fā)展的新時代，可廣泛用于現(xiàn)代漁業(yè)養(yǎng)殖、勘探開發(fā)、搶險救援、科考研究、水下檢修、觀光旅游等民用市場，為海洋經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供新型支撐手段；同時，也可用于海防等軍用市場。03. 知識產(chǎn)權(quán) 已申請專利和軟件著作權(quán)近20項。04. 團隊介紹 本項目以電子工程系任勇教授團隊為核心，成立了海洋信息與智能裝備研究所，隸屬于清華大學天津高端裝備研究院。研究方向以自主式水下潛航器（Autonomous Underwater Vehicle，簡稱AUV）和多AUV水下蜂群為主，包括水下機器人的運動學機理研究、深海環(huán)境下的信息交換與處理、深海環(huán)境下定位與協(xié)同、深海AUV裝備的研發(fā)制造技術(shù)、機器學習理論及其應用技術(shù)、復雜生產(chǎn)制造過程的建模與優(yōu)化調(diào)度技術(shù)等。近五年來，在IEEE Transactions、IFAC Automatica、EJOR等專業(yè)頂級期刊發(fā)表國際權(quán)威期刊論文30余篇。05. 合作方式 投融資 / 商務合作。06. 聯(lián)系方式 郵箱：liuyi2017@tsinghua.edu.cn

本實用新型公開了一種自主汽化管理液氨微推進系統(tǒng)，該系統(tǒng)是由貯罐、截止閥與汽化器依次連接構(gòu)成汽化裝置應用于推進系統(tǒng)內(nèi)，對汽化器進行加熱使其中的液氨推進劑完全汽化，實現(xiàn)恒壓或增壓汽化，使推進劑最終完全以氣態(tài)的形式通過推力器以達到較高的比沖輸出；利用加熱調(diào)節(jié)推力前壓力，實現(xiàn)對輸出推力大小的控制。本實用新型的微推進系統(tǒng)可實現(xiàn)對推力的精確、穩(wěn)定控制，此外，還利用液體的比熱特性，復用貯罐加熱和采溫、采壓裝置，解決了液化氣推進系統(tǒng)推進劑余量難以精確測定的問題。本實用新型系統(tǒng)可以提高微納衛(wèi)星的在軌機動能力，對于拓展微納衛(wèi)星的空間應用具有重要意義。

（1）研發(fā)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(fā)出一種新型高強韌鋁硅合金。開發(fā)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(zhì)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(zhì)劑組成與含量對變質(zhì)效果的影響規(guī)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(xiàn)有鋁合金鑄件易發(fā)生的裂紋、伸長率低、屈服強度不達標等缺陷和問題。 2）研發(fā)出一種低成本高強耐熱稀土鎂合金。開發(fā)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(guī)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(fā)出兼具優(yōu)良的室溫與高溫力學性能的低成本稀土鎂合金；解決了現(xiàn)有鎂合金鑄件易產(chǎn)生冷隔、強度低、韌性差等問題。 3）研發(fā)出一種新型高強韌鈦合金。開發(fā)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(guī)律；研究出調(diào)控相組成及相形態(tài)的雙級固溶時效熱處理制度，形成了以等軸和籃網(wǎng)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(xiàn)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(fā)了鑄造全流程模擬仿真系統(tǒng)，提出了高效的單件化鑄造數(shù)值模擬方法，實現(xiàn)了高性能復雜鑄件的數(shù)字化工藝設計。 1）提出了一種鑄造原輔材料熱物性參數(shù)高精度求解方法。提出了基于實驗測溫與數(shù)值模擬反求的熱物性參數(shù)求解方法，實現(xiàn)了面向數(shù)值模擬的熱物性參數(shù)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(shù)的數(shù)學模型,降低了界面關(guān)鍵參數(shù)求解誤差；研發(fā)了高精高效的熱物性參數(shù)反求平臺-華鑄PIS，創(chuàng)建了鑄造原輔材料高精度熱物性參數(shù)數(shù)據(jù)庫。 2）研發(fā)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(shù)學模型，自主研發(fā)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(yōu)化提供了工具；提出一種數(shù)據(jù)內(nèi)存動態(tài)自適應劃分技術(shù)，解決了SOLA流動場求解數(shù)據(jù)耦合干擾難題，實現(xiàn)了大規(guī)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(yōu)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(guān)鍵工藝參數(shù)波動對典型缺陷的多元回歸關(guān)系模型，實現(xiàn)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(yōu)化。 （3）建立了鑄件生產(chǎn)全生命周期的單件化柔性化質(zhì)量管理模型，實現(xiàn)了高性能復雜鑄件質(zhì)量問題的單件化、全過程、全要素溯源。 1）創(chuàng)建了基于PLM理論和TQM理論的鑄件單件化管理模型。基于產(chǎn)品全生命周期PLM理念以及多智能體技術(shù)，構(gòu)建了鑄造串并聯(lián)多工位單件化的缺陷溯源模型；建立鑄件單件及作業(yè)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(xiàn)高性能復雜鑄件單件化缺陷溯源。 2）創(chuàng)建了支持業(yè)務即時重構(gòu)的參數(shù)配置式多維度鑄造柔性化管理模型。創(chuàng)建了支持鑄造數(shù)字化管理系統(tǒng)業(yè)務即時重構(gòu)的參數(shù)配置式多維度鑄造柔性化管理模型，解決了剛性管理系統(tǒng)可重用性低、應變能力弱和實施周期長的難題，支撐不同領(lǐng)域不同類型鑄造企業(yè)隨環(huán)境變化、自身發(fā)展等柔性進行的組織變革、流程變更和管理改善，實現(xiàn)了企業(yè)按需柔性化管理。 3）創(chuàng)建了基于TLBO\GA\BSA元啟發(fā)式算法優(yōu)化理論的鑄造智能化管理模型。創(chuàng)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(fā)式算法優(yōu)化理論的鑄造智能化管理模型和技術(shù)，解決了鑄件異步熱工序組爐復雜條件下工序生產(chǎn)調(diào)度IPPS組合優(yōu)化難題，實現(xiàn)了系統(tǒng)智能決策管理以及多品種大容量鑄件高效生產(chǎn)。

項目是針對特殊品(危險品)運輸船運輸過程的智能化監(jiān)管于 2012 年 11 月 27 日由江蘇省交通廳立項開展研究，2014 年 7 月完成了一套泥漿運輸船監(jiān)管系 統(tǒng)“示范工程”建設，實現(xiàn)了泥漿（特殊品）水上運輸智能化識別和管理，2015 年 11 月 16 日通過江蘇省交通運輸廳成果鑒定。 項目在國內(nèi)首次系統(tǒng)地提出并建立了實用性和可操作性較強的基于物聯(lián)網(wǎng) 技術(shù)的運河特殊品(危險品)運輸船運輸過程監(jiān)管，采用二層結(jié)構(gòu)，由前端（碼頭 和運輸船）信息采集系統(tǒng)和后臺信息處理系統(tǒng)二部分組成，綜合運用涉及信息采 集、傳輸、處理和反饋控制的多種物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行系統(tǒng)設計。前端系統(tǒng)基于 RFID 身份識別、Zigbee 無線傳感網(wǎng)及航行軌跡跟蹤、GPS 定位、視頻監(jiān)控和抓拍、 GPRS 無線通信技術(shù)，以及 RS485、MODBUS 工業(yè)總線技術(shù)實現(xiàn)多模融合信息自動 采集和無線傳輸；后臺系統(tǒng)建立以實時監(jiān)測及身份識別等為主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的裝、 運、卸三階段數(shù)據(jù)分析模型，實現(xiàn)基于多模信息融合和多模顯示技術(shù)的可控制和 可管理的數(shù)據(jù)處理和監(jiān)管平臺。本項目研究成果可廣泛應用于各類運輸船運輸過 程的智能化監(jiān)管

本發(fā)明公開了一種基于波浪能和風能的智能水面垃圾收集船，其包括船體組件、波浪能利用裝置、風能利用裝置和垃圾收集裝置，船體組件包括船體和安裝在船體底部的穩(wěn)定板，船體上設有垃圾倉；波浪能利用裝置包括浮板、傳動齒輪和螺旋槳，浮板裝在船體尾部，其與傳動齒輪相連，傳動齒輪可帶動螺旋槳轉(zhuǎn)動；風能利用裝置包括風力機、傳動齒輪和螺旋槳，垂直軸風力機在風力作用下轉(zhuǎn)動，并依次帶動傳動齒輪和螺旋槳轉(zhuǎn)動；垃圾收集裝置包括導流板、單向擋板

無人潛航器，英文名Unmanned Underwater Vehicle是指沒有人駕駛，靠遙控或自動控制在水下航行的器具，主要指那些代替潛水員或載人小型潛艇進行深海探測、救生、排除水雷等高危險性水下作業(yè)的智能化系統(tǒng)。因此,無人潛航器也被稱為“潛水機器人”或“水下機器人”。 此潛航器的主要特點： 1.推力強勁：采用六個大功率無刷電機為動力源，推力強大，適用于多種水下環(huán)境； 2.自主供電：內(nèi)置大容量鋰電池自主供電，電池更換方便，擺脫了實際作業(yè)環(huán)境中外接電源的限制； 3.智能控制：具備定深巡游、定向巡游等多種運動模式，配備人造側(cè)線系統(tǒng)，水下運動更加智能； 4.載荷擴展：可搭載聲吶、深度計及定位系統(tǒng)等設備，滿足水下通信、水下定位和水下探測等需求。 Robo-Rov具有大深度、長航時的優(yōu)勢，適合用于長時間的水下搜尋、目標打撈等任務。可完成海洋勘探，包括海洋科考、水質(zhì)監(jiān)測、地貌測繪等任務；水下作業(yè)，包括水下打撈、大壩巡檢等任務。RoboRov智能纜控無人潛航器根據(jù)應用場景和使用需求，除高精度GPS、深度計、九軸姿態(tài)傳感器以及通信控制等標準模塊外，還可以搭載聲吶設備、水聲通訊設備，滿足水下復雜任務需求。

本實用新型公開了一種手腳雙控水龍頭，包括原有水龍頭，附加水龍頭開關(guān)，復位彈簧，拉線，腳踏 板和兩個定滑輪，其特征在于，在原有水龍頭的正下方附加一個水龍頭開關(guān)，附加水龍頭開關(guān)左端點處與 彈簧下端連接，彈簧上端固定在貼于墻上的三腳架上，所述的復位彈簧下端通過拉線繞過兩定滑輪與腳踏 板連接。這樣達到了手腳雙控水龍頭的目的，使節(jié)水隨時隨地，更方便的使用和節(jié)水。