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項目成果/簡介: 機械球磨是一種傳統制粉技術，雖應用廣泛，但效率較低，介質污染嚴重等。同時，單一機械能難以誘發材料活化、相變和反應等，不易實現對材料結構的精確控制，部分化合物難以合成。這使得傳統球磨在制備高性能功能粉體方面面臨極大發展瓶頸。 該技術首次提出將冷場等離子體引入機械球磨過程中，發明了一種高能效、高活性、低污染的介質阻擋放電等離子體輔助球磨（簡稱等離子球磨）技術及其裝備（國家發明和國際PCT專利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常壓下不同氣體在球磨罐中形成的高能量電子的非平衡等離子體和機械球磨的協同作用，促進了粉末的組織細化、合金化、活性激活和化合反應等，不僅極大提高了球磨效率，使球磨時間減少了近10倍，顯著降低了球磨污染，而且能夠形成獨特的結構顯著提高材料的性能。 該技術先后得到廣東省自然科學基金、廣州市科學研究計劃等支持，發表SCI論文40余篇、申請發明專利15余項；3項專利授權企業實施生產等離子球磨機，2016年至今共銷售到30多家高校、研究所和企業。等離子球磨結構示意圖等離子球磨應用材料體系知識產權類型:發明專利技術先進程度:達到國際領先水平成果獲得方式:獨立研究獲得政府支持情況:無

機械球磨是一種傳統制粉技術，雖應用廣泛，但效率較低，介質污染嚴重等。同時，單一機械能難以誘發材料活化、相變和反應等，不易實現對材料結構的精確控制，部分化合物難以合成。這使得傳統球磨在制備高性能功能粉體方面面臨極大發展瓶頸。 該技術首次提出將冷場等離子體引入機械球磨過程中，發明了一種高能效、高活性、低污染的介質阻擋放電等離子體輔助球磨（簡稱等離子球磨）技術及其裝備（國家發明和國際PCT專利：ZL2005100362319，ZL201410815093.3，PCT/CN2014/094856），利用近常壓下不同氣體在球磨罐中形成的高能量電子的非平衡等離子體和機械球磨的協同作用，促進了粉末的組織細化、合金化、活性激活和化合反應等，不僅極大提高了球磨效率，使球磨時間減少了近10倍，顯著降低了球磨污染，而且能夠形成獨特的結構顯著提高材料的性能。 該技術先后得到廣東省自然科學基金、廣州市科學研究計劃等支持，發表SCI論文40余篇、申請發明專利15余項；3項專利授權企業實施生產等離子球磨機，2016年至今共銷售到30多家高校、研究所和企業。 等離子球磨結構示意圖 等離子球磨應用材料體系

列車高速運行狀態下鋼軌磨損和病害容易加劇，鋼軌病害修復是保證列車安全穩定運行重要內容。打磨車用于城市軌道修復存在以下問題：①需要多遍打磨，作業效率低；②產生大量火花，存在火災隱患；③產生大量粉塵，對運行設施及環境產生較大影響。鋼軌銑磨車是一種清潔、高效、高精度的新型鋼軌修復設備，采用銑刀盤以成型銑削方式去除鋼軌表面材料，消除鋼軌缺陷，改善平順性。一次銑削深度可達3mm，軌距角處可達5mm，一遍即可完成作業，作業速度可達2km/h。工作清潔，無火花、粉塵，鐵屑可收集，環境友好。修復精度高、維護成本低、線路適應性好，無須拆除護軌及信號裝置，適應地鐵小限界要求。應用：項目將形成鋼軌高效輕量化智能銑磨作業系統年產5臺（套）的生產能力，新增年產值4億元，技術性能達到或超過國外同類型產品水平，全面替代進口。

三明市磨創智能科技有限公司是一家集研發、制造、營銷、售后服務為一體的中外技術合作企業，擁有國內工業吸塵器多項專利。 磨創：專業生產粉末吸塵器制造商 DNMK 專注汽車鈑噴設備供應商。    主要產品：真空吸塵器系列、移動式無塵干磨系統、環保噴漆槍、水性漆吹風筒、烤漆房過濾器、空氣軟管、干磨砂紙、汽車拋光機.拋光蠟、耗材及進口品牌干磨機通用配件。 經營范圍包含：一般項目：人工智能應用軟件開發；智能基礎制造裝備銷售；人工智能硬件銷售；風動和電動工具銷售；五金產品批發；五金產品零售；家用電器銷售；家用電器零配件銷售；汽車零配件批發；五金產品制造；電氣設備銷售；金屬制品銷售；金屬切削機床銷售；電工器材銷售；軟件開發；網絡與信息安全軟件開發；風動和電動工具制造；工程和技術研究和試驗發展；洗車設備制造；家用電器制造；機械設備銷售；電氣機械設備銷售。  

（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。

山東中西醫結合大學創建于1985年, 是由我國第一代從事中西醫結合研究和臨床實踐的王顯明教授在新中國成立后創辦的全國最早、唯一以中醫、中藥和中西醫結合教育為辦學特色、在海內外有較高知名度的民辦醫科大學。 2001年，經國家教育部授權、山東省人民政府批準，在山東中西醫結合大學的基礎上建立山東力明科技職業學院，納入國家計劃內統招，獨立頒發學歷文憑，成為以中醫中藥和中西醫結合為辦學特色，集醫學、理工、經管、藝術等學科門類于一體，各專業協調發展的綜合性民辦大學。 建校30余年來，在各級政府和領導及海內外各界朋友的關懷支持下，學院已培養畢業生20萬余人，遍及海內外，以其既會中醫又會西醫和中西醫結合之優勢打造高就業率，深受家長及用人單位歡迎。 學院下設中醫藥學院、高等護理學院、臨床醫學院、口腔醫學院、理工學院、經管學院、醫療美容技術學院、外國語學院等8個二級學院，開設49個國家計劃內統招專業，現有在校學生20000余人，教職工近千名。獲省級教學成果、省級精品課程、省級特色專業、省級教學團隊、省級教學名師、省十三五中醫藥生物研發基地等多項榮譽;承擔國家、省、廳(局)等眾多科研項目;擁有全國高等院校唯一的國家級華夏匾額博物館和省級的人體奧妙博物館、中醫藥博物館等二十八個專業藝術展館組成的全國最大校園文載體“力明藝術宮”和經省教育廳、衛計委聯合評審的直屬附屬醫院。 學院創始人王顯明教授，是我國最早一代中西醫結合專家，堪稱“泰斗”級人物。他1945年畢業于哈爾濱醫科大學，1956年-1959年期間，響應毛主席和周總理號召，參加在上海舉辦的全國首屆西醫離職學習中醫研究班(諾貝爾醫學獎獲得者屠呦呦教授也是同期學員)。他在上個世紀80年代初，編著出版了我國最早的近100萬字的《中醫內科辨證學》，集中了從《黃帝內經》到《本草綱目》歷代中醫藥經典著作的精華，成為許多中西醫師的工具書。建校后又主編了全國唯一的全套30余部7000余萬字的《高等院校中西醫結合系列教材》。他把畢生心血都奉獻給了祖國的中西醫結合醫教研事業，為我國中西醫結合事業的發展做出了開拓性和創新性貢獻。 學院現任董事長、法人代表王力一教授，是一名曾兩赴前線參戰的退役軍人。他1970年入伍，曾分別于1979年在廣西前線、1985年在云南老山前線兩次參加對越反擊戰，立功受獎。先后擔任濟南市人大代表、濟南市政協委員、山東省民營企業家協會副會長等職，現任泰安市政協常委。多次榮獲省市高校系統“優秀共產黨員”稱號，獲2018山東省脫貧攻堅先進個人，在國家有關單位組織的“改革開放40年中國企業改革獎章和中國改革發展杰出貢獻企業”評選中，榮獲“中國工業榜樣人物”稱號。 學院副院長王乙凡，是王力一董事長的兒子。高中畢業后被送到英國讀書，最終畢業于世界名牌學府牛津大學，獲教育管理學碩士學位，現任學院副院長，為學院可持續健康發展奠定基礎。 2014年，學院在校生突破34000余人，在省政府和教育廳支持下，在泰山腳下征地3000畝，建設大學新校區，該項目獲批省政府重點建設項目。歷時僅14個月，一所投資超20億元、建筑面積42萬平方米、58棟大樓的一期工程已拔地而起，并已投入使用，創造了全國高校建設史上的奇跡。 辦學30多年來年，學院凝練十大顯著特色 (1)新中國第一所民辦特色醫科大學 (2)全國唯一以傳統醫學和中西醫結合為辦學特色的民辦高校 (3)編輯出版全國高等院校第一部中西醫結合教材，填補國家教材的一項空白 (4)2014年突破34000余人，成為全國規模最大的民辦醫科大學 (5)2015年，征地3000余畝，在泰安建設新校區，成為全國最大規模最大、環境最美的民辦大學之一 (6)2003年，開始參與養老醫教研事業，已有15年從事醫養結合的經歷，并取得豐碩業績 (7)2003年，率先成立山東南丁格爾護理服務有限公司，成為面向海內外的人才培訓與外派機構。公司即將上市，學院將成為唯一擁有上市公司的民辦高校 (8)創建全國最大的校園文化載體力明藝術宮，可與全球任何高校媲美校園文化 (9)創新成立中華國醫小博士研學旅行基地，成為全國唯一國學與國醫相結合的研學項目 (10)不忘初心，積極參與公益與扶貧事業，舉辦全國最大規模的中醫藥技術免費培訓公益活動 30多年來，力明學院先后榮獲有關部門評選的“中國最具影響力民辦高校”“全國進城務工青年技能培訓先進單位”“全國衛生產業先進單位”“全國誠信示范院校”等稱號。尤其是2018年，又獲得國家文化和旅游部命名的“全國港澳青少年游學基地”稱號(全國唯一獲此殊榮的民辦單位和民辦高校);團中央直屬中國少年兒童發展服務中心授予的“牽手未來·國醫書院研學基地”和“紅讀計劃閱讀實踐基地”稱號;獲國家有關部門評選的“中國工業榜樣企業”榮譽稱號。在國家廣電總局和國務院扶貧辦聯合組織的扶貧公益廣告征集評選中，學院拍攝并選送的《兩個雞蛋》在全國各地推薦的1041部公益影片中榮獲二等獎。 展望未來，在學習貫徹“創新、協調、綠色、開放、共享”五大發展理念的基礎上，繼續堅持創建“國內雙一流特色職教名校”的發展目標，秉承“慎思明辨、博學廣識”的校訓，不斷推進內涵建設，以學科建設為龍頭，以師資隊伍建設為根本，提高人才培養、科學研究和社會服務水平，努力創辦中國第一所以傳統醫學為特色的民辦本科大學。

一種安培力轉輪演示儀，該演示儀由兩個圓形轉盤和連接在兩圓形轉盤間的導電橫條一起構成一個水 車狀的轉輪，安培力轉輪演示儀的電源箱通過電刷分別連接到支架兩側的兩個電刷上，電刷再與兩轉盤中 心附近的、處于最下部位置的一對觸點接觸，再通過轉盤上的導電覆銅條給處于最下部位置的導電橫條接 通直流電流，此通電橫條受到下方磁鐵沿豎直方向的磁場作用，產生與橫條垂直并沿水平方向的安培力， 從而使轉輪保持持續的轉動。

軋制力是軋機最主要的技術參數之一，獲取軋制力信息除作為軋機生產過程的狀態識別、效能判定、產品開發及技術管理等環節的科學依據外，對保證安全生產、防止設備重大事故、優化軋制規程、實現生產過程自動化和最優控制、提高設備的技術裝備水平等都具有重要意義，因此軋制力成為對軋機行為監測的重點。 附著式軋制力智能監測系統是將直流大電流分流測量模式移植到軋制力的測量上來。即將附著式傳感器安裝在軋機機架立柱上，通過測量承受的微小分流軋制力來間接測量實際的軋制力。具有重量極輕、價格低廉、壽命長和維護簡單等優點。克服了傳統的支承式傳感器安裝在直接承受軋制力的位置上所帶來的體大沉重、價格昂貴、壽命較短、維護費用高等缺點。 該系統已在馬鋼中板軋機和濟鋼中厚板軋機上應用，實現了在線智能監測軋制力，取得了良好的效果。 系統構成 附著式軋制力智能監測系統由工控機柜、工控機、采集卡、顯示器、智能儀表、UPS、系統電源、大屏數碼顯示器、報警裝置和附著式傳感器等組成。 儀表功能 該儀表具有超寬的自動零位調節、獨特的零點快速跟蹤技術、非線性補償標定及實現工控機程序對儀表進行通訊智能控制，除去了機架的熱變形溫漂及拋鋼時機架產生的垂直振動等疊加在傳感器輸出信號上的非測信號。 軟件功能 專用監測軟件在Windows環境下運行，其主要功能有：信號在線采集、顯示波形圖、可進行時域和頻譜等分析。數據庫及歷史庫包括：被測信號超載或報警記錄，可查閱報警參數，根據需要可隨時打印輸出等。當軋制壓力超過設定門檻值時，發出聲光報警信號，提醒操作工實時了解軋機的運行狀況，以作出是時軋制決定。

面對物流市場規模壯大趨勢，設計助力外骨骼裝置，解決搬運工抬起重物吃力、身體易疲勞問題。 一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 劉棗財 機器人產業學院 2020.10/2024.6 20483217 丁寧 機器人產業學院 2020.10/2024.6 20482103 張文麗 機器人產業學院 2020.10/2024.6 20402110 殷樂 機器人產業學院 2020.10/2024.6 20497207 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 虞晴 機器人產業學院 教師 材料力學 四、項目簡介 面對物流市場規模壯大趨勢，設計助力外骨骼裝置，解決搬運工抬起重物吃力、身體易疲勞問題。

產品詳細介紹 1.產品由底座、立桿、帶刻度演示盤、帶臂動滑輪、帶臂定滑輪、彈簧秤、支架等組成； 2.產品可做用彈簧秤配合滑輪實驗和全滑輪實驗。動滑輪通過旋轉軌道轉動，操作簡便，實用性強。滑輪采用軸承轉動，力矩小，實驗誤差極小。 3.立式結構，可見度好，滑輪軸采用軸承轉動，啟動矩極小，實驗誤差極小 4.用彈簧秤和全滑輪兩種實驗方法，可轉動滑輪通過軌道轉動，操作簡便； 5.省級檢測合格報告。