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三地深度聯(lián)動(dòng)辦賽 打造國際化創(chuàng)業(yè)平臺

成果描述：10GPa以上的超高壓靜態(tài)壓縮條件將可使絕大多數(shù)高強(qiáng)度金屬及陶瓷材料進(jìn)入整體塑性區(qū)，材料內(nèi)部微區(qū)偏壓力分布趨向穩(wěn)定，并意味著其壓縮行為數(shù)據(jù)在外推至更高壓力區(qū)間時(shí)的可靠性顯著提高。然而，發(fā)展與堆源相匹配的大腔體超高壓原位中子衍射技術(shù)，要求在設(shè)計(jì)原理、關(guān)鍵技術(shù)及關(guān)鍵部件的研制上進(jìn)行創(chuàng)新。本成果針對堆源中子散射譜儀，研究適用于原位子中子衍射的大腔體超高壓加載技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù),包括大尺寸多晶金剛石復(fù)合壓砧研制、壓力加載及控制、高壓腔樣品封裝與壓力標(biāo)定、中子束準(zhǔn)直、衍射樣品的精確定位與控制、衍射信號采集及背底消除等。將通過自行設(shè)計(jì)及研制高壓加載關(guān)鍵技術(shù)及部件，并結(jié)合中子粉末衍射譜儀開展系統(tǒng)集成與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究，進(jìn)一步提升現(xiàn)有的高壓原位中子衍射實(shí)驗(yàn)平臺的樣品環(huán)境壓力區(qū)間，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大尺寸多晶金剛石超硬復(fù)合壓砧制備技術(shù)，在1毫米尺寸樣品腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)約30GPa的超高壓條件，為新一代超高壓原位中子衍射實(shí)驗(yàn)研究平臺的建立提供技術(shù)基礎(chǔ)。研發(fā)和設(shè)計(jì)的平臺及配套技術(shù)可以使毫米級樣品在超高壓下進(jìn)行原位中子衍射，以實(shí)現(xiàn)超高壓原位中子衍射技術(shù)的國際領(lǐng)先，并可應(yīng)用到其它中子衍射平臺，快速提升國內(nèi)高壓原位中子衍射平臺的實(shí)驗(yàn)研究能力。本項(xiàng)目所研制的裝置及相關(guān)技術(shù)，將顯著擴(kuò)展中子探測手段的應(yīng)用領(lǐng)域，可開展對國防材料（包括重金屬材料、含能材料）、能源材料（儲氫材料與氣水合物等）、非晶態(tài)材料（如玻璃、熔體等）、地學(xué)材料（如含水礦物等）與納米材料等在高壓下的結(jié)構(gòu)、性能及行為的研究，并將在廣闊的科學(xué)和工程領(lǐng)域發(fā)揮作用。 另一方面，本成果還將將大腔體二級增壓技術(shù)發(fā)展成為了一種與國產(chǎn)六面頂一級壓腔相兼容的通用嵌入式系統(tǒng)，方便國內(nèi)六面頂大腔體靜高壓裝置的升級。所研制裝置用于合成超硬材料的二級大腔體靜高壓裝置具有自主知識產(chǎn)權(quán)，與國外同類設(shè)備相比具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、穩(wěn)定可靠、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，可產(chǎn)生40GPa以上高壓、2000K以上高溫，已成為具有明顯技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢的大腔體靜高壓系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于材料的高溫高壓合成、凝聚態(tài)物質(zhì)在高溫高壓極端條件下的行為與物性研究，并可快速推動(dòng)我國的大腔體靜高壓技術(shù)邁入世界前列，在高壓物理、地學(xué)研究等領(lǐng)域有相當(dāng)?shù)膰鴥?nèi)外潛在用戶。市場前景分析：本成果所設(shè)計(jì)制造的先進(jìn)大腔體靜高壓裝置具有自主知識產(chǎn)權(quán)，可廣泛應(yīng)用于材料的高溫高壓合成、凝聚態(tài)物質(zhì)在高溫高壓極端條件下的行為與物性研究，并可快速推動(dòng)我國的大腔體靜高壓技術(shù)邁入世界前列，在高壓物理、地學(xué)研究等領(lǐng)域有相當(dāng)?shù)膰鴥?nèi)外潛在用戶。本成果所研制的裝置及相關(guān)技術(shù)，將顯著擴(kuò)展中子探測手段的應(yīng)用領(lǐng)域，可開展對國防材料（包括重金屬材料、含能材料）、能源材料（儲氫材料與氣水合物等）、非晶態(tài)材料（如玻璃、熔體等）、地學(xué)材料（如含水礦物等）與納米材料等在高壓下的結(jié)構(gòu)、性能及行為的研究，并將在廣闊的科學(xué)和工程領(lǐng)域發(fā)揮作用。與同類成果相比的優(yōu)勢分析：新型一級大腔體靜高壓裝置適用于堆源的原位中子散射，壓力可達(dá)到30GPa、溫度1500K，滿足進(jìn)一步國防研究需求。 二級大腔體靜高壓裝置與國產(chǎn)六面頂一級壓腔相兼容的通用嵌入式系統(tǒng)，方便國內(nèi)六面頂大腔體靜高壓裝置的升級，該二級大腔體靜高壓裝置可產(chǎn)生40GPa以上高壓，及2000K以上高溫。 國內(nèi)領(lǐng)先。

10GPa以上的超高壓靜態(tài)壓縮條件將可使絕大多數(shù)高強(qiáng)度金屬及陶瓷材料進(jìn)入整體塑性區(qū)，材料內(nèi)部微區(qū)偏壓力分布趨向穩(wěn)定，并意味著其壓縮行為數(shù)據(jù)在外推至更高壓力區(qū)間時(shí)的可靠性顯著提高。然而，發(fā)展與堆源相匹配的大腔體超高壓原位中子衍射技術(shù)，要求在設(shè)計(jì)原理、關(guān)鍵技術(shù)及關(guān)鍵部件的研制上進(jìn)行創(chuàng)新。本成果針對堆源中子散射譜儀，研究適用于原位子中子衍射的大腔體超高壓加載技術(shù)和系統(tǒng)集成技術(shù),包括大尺寸多晶金剛石復(fù)合壓砧研制、壓力加載及控制、高壓腔樣品封裝與壓力標(biāo)定、中子束準(zhǔn)直、衍射樣品的精確定位與控制、衍射信號采集及背底消除等。將通過自行設(shè)計(jì)及研制高壓加載關(guān)鍵技術(shù)及部件，并結(jié)合中子粉末衍射譜儀開展系統(tǒng)集成與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證研究，進(jìn)一步提升現(xiàn)有的高壓原位中子衍射實(shí)驗(yàn)平臺的樣品環(huán)境壓力區(qū)間，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的大尺寸多晶金剛石超硬復(fù)合壓砧制備技術(shù)，在1毫米尺寸樣品腔內(nèi)實(shí)現(xiàn)約30GPa的超高壓條件，為新一代超高壓原位中子衍射實(shí)驗(yàn)研究平臺的建立提供技術(shù)基礎(chǔ)。研發(fā)和設(shè)計(jì)的平臺及配套技術(shù)可以使毫米級樣品在超高壓下進(jìn)行原位中子衍射，以實(shí)現(xiàn)超高壓原位中子衍射技術(shù)的國際領(lǐng)先，并可應(yīng)用到其它中子衍射平臺，快速提升國內(nèi)高壓原位中子衍射平臺的實(shí)驗(yàn)研究能力。本項(xiàng)目所研制的裝置及相關(guān)技術(shù)，將顯著擴(kuò)展中子探測手段的應(yīng)用領(lǐng)域，可開展對國防材料（包括重金屬材料、含能材料）、能源材料（儲氫材料與氣水合物等）、非晶態(tài)材料（如玻璃、熔體等）、地學(xué)材料（如含水礦物等）與納米材料等在高壓下的結(jié)構(gòu)、性能及行為的研究，并將在廣闊的科學(xué)和工程領(lǐng)域發(fā)揮作用。 另一方面，本成果還將將大腔體二級增壓技術(shù)發(fā)展成為了一種與國產(chǎn)六面頂一級壓腔相兼容的通用嵌入式系統(tǒng)，方便國內(nèi)六面頂大腔體靜高壓裝置的升級。所研制裝置用于合成超硬材料的二級大腔體靜高壓裝置具有自主知識產(chǎn)權(quán)，與國外同類設(shè)備相比具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、穩(wěn)定可靠、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn)，可產(chǎn)生40GPa以上高壓、2000K以上高溫，已成為具有明顯技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢的大腔體靜高壓系統(tǒng)，可廣泛應(yīng)用于材料的高溫高壓合成、凝聚態(tài)物質(zhì)在高溫高壓極端條件下的行為與物性研究，并可快速推動(dòng)我國的大腔體靜高壓技術(shù)邁入世界前列，在高壓物理、地學(xué)研究等領(lǐng)域有相當(dāng)?shù)膰鴥?nèi)外潛在用戶。 主要技術(shù)指標(biāo)： 新型一級大腔體靜高壓裝置適用于堆源的原位中子散射，壓力可達(dá)到30GPa、溫度1500K，滿足進(jìn)一步國防研究需求。 二級大腔體靜高壓裝置與國產(chǎn)六面頂一級壓腔相兼容的通用嵌入式系統(tǒng)，方便國內(nèi)六面頂大腔體靜高壓裝置的升級，該二級大腔體靜高壓裝置可產(chǎn)生40GPa以上高壓，及2000K以上高溫。 應(yīng)用范圍： 本成果所設(shè)計(jì)制造的先進(jìn)大腔體靜高壓裝置具有自主知識產(chǎn)權(quán)，可廣泛應(yīng)用于材料的高溫高壓合成、凝聚態(tài)物質(zhì)在高溫高壓極端條件下的行為與物性研究，并可快速推動(dòng)我國的大腔體靜高壓技術(shù)邁入世界前列，在高壓物理、地學(xué)研究等領(lǐng)域有相當(dāng)?shù)膰鴥?nèi)外潛在用戶。本成果所研制的裝置及相關(guān)技術(shù)，將顯著擴(kuò)展中子探測手段的應(yīng)用領(lǐng)域，可開展對國防材料（包括重金屬材料、含能材料）、能源材料（儲氫材料與氣水合物等）、非晶態(tài)材料（如玻璃、熔體等）、地學(xué)材料（如含水礦物等）與納米材料等在高壓下的結(jié)構(gòu)、性能及行為的研究，并將在廣闊的科學(xué)和工程領(lǐng)域發(fā)揮作用。

本發(fā)明公開了一種大噸位FRP拉索錨固方法，步驟為：在FRP拉索錨固區(qū)形成一錐形變剛度荷載傳遞介質(zhì)；其中，變剛度荷載傳遞介質(zhì)沿FRP拉索錨固區(qū)長度方向分段纏繞的纖維紗經(jīng)模壓加熱固化形成，不同段采用不同種類的纖維紗形成變剛度載荷，纖維紗在纏繞前經(jīng)樹脂浸潤處理；沿變剛度荷載傳遞介質(zhì)軸向切割若干道切縫；采用與錐形變剛度荷載傳遞介質(zhì)相適配的錐形錨具進(jìn)行錨固。本錨固方法具有制作簡便、易于控制、協(xié)調(diào)受力性好、錨固效率高和荷載傳遞介質(zhì)剛度連續(xù)變化且更加均勻等諸多優(yōu)點(diǎn)。變剛度荷載傳遞介質(zhì)的纖維含量和橫向剛度自加載端至自由端逐漸增大，可以緩解或消除FRP拉索在加載端的“切口效應(yīng)”，避免應(yīng)力集中造成大噸位FRP拉索的橫向剪切破壞先于拉伸破壞。

繩索升降器是由特殊輪系傳動(dòng)、高能量密度電池組、電機(jī)及其控制部分組成的機(jī)電一體化設(shè)備，該設(shè)備及其攜帶的負(fù)載可實(shí)現(xiàn)沿繩索的、可控的、雙向（攀升和下降）運(yùn)動(dòng)。作為輔助運(yùn)動(dòng)載體工具，在單兵作戰(zhàn)，高山攀登、快速救援、地震等搶險(xiǎn)救災(zāi)、高建筑物的探傷維護(hù)、斜拉橋拉索探傷維護(hù)等方面有廣泛的應(yīng)用前景。 北航機(jī)器人研究所研發(fā)的高速大負(fù)載繩索升降器在性能參數(shù)上達(dá)到的國內(nèi)外同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平。主要性能參數(shù)如下：1. 自重：不大于20 kg （含電池，不含繩索安全帶、電池充電器等）；2. 外形尺寸：長×寬×高(mm) 不大于450×450×350；3. 最大有效負(fù)荷：不小于180Kg；4. 上升最大速度為：80 m/min；5. 下降最大速度為： 100m/min；6. 續(xù)航能力：最大載荷下垂直爬升距離不小于200m；7. 從0到全速的無級調(diào)速； 8. 充電時(shí)間：不多于45分鐘（電池按從5%充到85%計(jì)算）；9. 電池可充電次數(shù)不少于500次（電量按不少于85%計(jì)算）。