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一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、技術分析 （1）國際首創性提出連續-非連續多體耦合動力學建模方法 廈門大學肖望強教授團隊在國際上率先提出連續-非連續多體耦合動力學建模方法，研究有限元的載荷邊界與離散元的位移邊界的雙向傳遞過程，將接觸載荷從離散元域向結構有限元節點等效移置映射。解決了使用粒子阻尼關鍵技術的高端設備結構進行動力學設計時，無法采用有限元法對其動態響應進行分析的難題。 應用該分析方法，為保障冬奧列車在京張線350Km/h運行速度下舒適的聲環境，為各國政要和冰雪健兒的冬奧專列旅程帶來寧靜舒適的感受。廈門大學開展科研攻關，最終克服技術難題，突破創新，在航空航天技術基礎上，針對輪軌和空氣渦激等振動激勵源，在冬奧4動4拖動力分散式動車組頭車結構上，專門研制了冬奧列車專用粒子阻尼裝置，解決了高速冬奧專列噪聲控制的世界難題。該裝置不畏極寒天氣，不改變車廂結構，顯著提升了冬奧專列高速運行時車廂內聲環境舒適度，在高鐵車廂內部形成一層無形的“隔聲護盾”。京張線冬奧列車如圖1所示，實車測試如圖2所示。 圖1 京張線冬奧列車 圖2 實車測試 2020年12月，教育部在北京組織召開成果鑒定會，鑒定意見為：該成果技術難度大，創新性強，具有重大經濟和社會效益，項目綜合水平達到同類產品國際先進水平。

該研究不僅闡釋了MdERF17蛋白翻譯后修飾的分子遺傳調控機理，同時揭示了兩個MdMPK4蛋白分別參與調控葉綠素降解和花青素積累以響應光/暗轉換的分子機制。

研發階段/n本發明提供了一種車用周期性阻尼結構及其減振降噪方法，其結構是將多個阻尼片按一定相對間隔周期性粘貼于基板上，其減振降噪方法即周期性阻尼結構粘貼方法，需確定的參數包括阻尼片粘貼位置和阻尼片自身結構尺寸：阻尼片的長度、寬度、厚度和形狀特點以及阻尼片間相對位置。阻尼片長度不超出所需減振部位尺寸，阻尼片寬度為１ｃｍ～１０ｃｍ，厚度為基板厚度的２～１０倍，阻尼片間相對間隔中心距為１０ｃｍ～５０ｃｍ，阻尼片個數≥三個周期。本發明依據聲子晶體帶隙機理，對車用阻尼材料的粘貼方法進行了創新，達到了更好的車輛

本發明公開了一種三元復合材料地鐵減振道床制作方法，利用建筑工程材料組成三元復合材料，所得三元復合材料是一種周期性結構材料，它具有帶隙特性，利用這種帶隙特性進行減振，三元復合材料道床可有效減小地鐵列車振動對周邊環境的影響，提高地鐵運營的質量，改善和提高地鐵沿線周邊居民的生活質量。

本發明公開了一種基于磁懸浮軸承電主軸的銑削顫振主動控制 方法，包括下述步驟：采集電主軸發生銑削顫振時的電流位移信號； 獲得由電主軸位移和速度構成的狀態向量 Q(t)；根據電主軸位移 [Fx-Fy]^T 和 三 角 函 數 列 向 量 <img file=DDA0000640503910000011.GIF wi=90 he=74/>獲得諧波位移<img file=DDA0000640503910000012.GIF wi=567 he=103 />獲得第一自適應 權系數<img file=DDA0000640503910000013.GIF wi=230 he=78 />和第 二 自 適 應 權 系 數 <img file=DDA0000640503910000014.GIF wi=257 he=80/>根據諧波位移 h(t)、第一自適應權系數λ1 和第二自適應權系 數λ2 獲得第一自適應率<img file=DDA0000640503910000015.GIF wi=56 he=74 /> 和 第 二 自 適 應 率 <img file=DDA0000640503910000016.GIF wi=82 he=78 />根據第一自適應率 <img file=DDA0000640503910000017.GIF wi=86 he=71 />第二自適應率<img file=DDA0000640503910000018.GIF wi=62 he=76 />以及諧波 位 移 h(t) 獲 得 自 適 應 控 制 電 流 <img file=DDA0000640503910000019.GIF wi=508 he=78 />將自適應控制電 流 Qc(t)作用在徑向磁懸浮軸承上，并產生相應的磁場力，從而實現對 主軸的顫振進行抑制。本發明消除銑削過程中產生的顫振，進而保證 了加工質量并提高了加工效率。

本發明公開了一種基于磁懸浮軸承電主軸的銑削顫振主動控制方法，包括下述步驟：采集電主軸發生銑削顫振時的電流位移信號；獲得由電主軸位移和速度構成的狀態向量 Q(t)；根據電主軸位移[F_x F_y]^T和三角函數列向量<imgfile="DDA0000640503910000011.GIF" wi="90" he="74" />獲得諧波位移<img fil

本發明公開了一種用于相似模擬試驗的自移式布料及振實裝置，包括振動底板、可調導向裝置、振動電機、可伸縮立柱、牽引裝置、提升裝置、布料裝置、鎮壓輥和懸掛連桿。振動底板上平行安裝有兩個振動電機，用于振實試驗材料；可調導向裝置可實現其導向輪的換向；提升裝置用于實現振動底板或本發明的整體升降，牽引裝置通過可伸縮立柱和提升裝置的共同作用可實現本發明整體移動行走；位于牽引裝置后端的布料裝置用于試驗材料的充填和分布；鎮壓輥用于試驗材料的整平和初步壓實。本發明可替代人工實現相似模擬試驗時試驗材料的布料與振實，提高試驗材料層夯實時的平整度、均勻度和緊實度，提高試驗的工作效率和結果的精準度。

近年來，磁振子電子學在信息計算和信息傳輸領域表現出了極具價值的應用潛力。磁振子電子學利用以磁振子為載體的電子自旋進動來實現信息處理，有望實現無熱量產生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統意義上通過操縱電荷來實現信息的處理的微電子學具有無可比擬的巨大優勢。磁振子電子學領域的進展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發現，而獲得長距離的磁振子輸運始終是磁振子電子學研究的重中之重。與通常的三維磁性絕緣體（如Yttrium Iron Garnet）相比，二維尺度下的磁振子被理論預言有很多的新穎物理效應，例如自旋能斯特效應，拓撲磁振子，以及外爾磁振子等。 在最新的研究文章中，量子材料科學中心韓偉課題組在二維磁性體系中展開工作并取得了重要進展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機械剝離手段得到了二維的MnPS3薄片。MnPS3薄片上制備了用于測量磁振子輸運的非局域器件，器件結構如圖A所示。器件左側Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側Pt電極探測在二維MnPS3中擴散傳輸的磁振子。在二維反鐵磁MnPS3中，實驗上觀測到了幾微米的磁振子擴散長度。并且從圖B中可以看出，隨著注入端和探測端距離的增加，探測到的非局域信號表現出e指數衰減的形式，跟一維漂移擴散模型的理論模型一致。在此基礎上，他們還系統研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質的影響。隨著MnPS3厚度從40nm降低至8nm，磁振子弛豫長度由4μm減小到1μm（圖C），這可能是由較薄的MnPS3中較強的表面雜質散射效應導致的。 該文章中的結果具有重要的學術價值：二維材料中的磁振子輸運實現為二維磁性材料在磁振子電子學的應用與發展奠定了基礎，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運測量結構示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關系，與理論預言的e指數衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關系。 該工作于2019年2月7日在線發表于物理學術期刊Physical Review X上(Phys. Rev. X 9, 011026 (2019) )。 DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.9.011026。該工作由韓偉研究員設計和指導完成，北京大學量子材料科學中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學院2015級本科生邱露頤為第二作者（今年9月份將去哈佛大學讀博士），韓偉研究員為文章通訊作者。本工作的順利完成得到了量子材料科學中心賈爽教授和謝心澄院士的合作幫助，以及國家重大科學研究計劃、國家自然科學基金、中國科學院戰略性先導科技專項的支持。

北京大學物理學院/定量生物學中心歐陽頎課題組在Nature Physics發表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子達到同步化所需的熱力學代價，表明分子振子的同步化需要額外能量耗散，并揭示了能量耗散與所能達到的最優同步化效果及耦合的最佳設計之間的關系。 振子之間的同步化現象在自然界是非常普遍的現象，許多非線性理論與實驗很好地回答了很大一部分非線性振子中的同步化問題。然而，對于分子振子而言，他們的振蕩節律由隨機的、大噪聲的生化反應所決定，與之前相對成熟的非線性理論所涉及的情況有所不同。這類分子振子的同步化規律，尤其是同步化所需的熱力學代價尚不明確。 歐陽頎課題組與美國IBM T. J. Waston 研究中心/北京大學定量生物學中心杰出訪問教授的涂豫海教授展開合作研究，首次在理論上闡明了實現分子振子同步化所需的熱力學代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機理論模型，假設不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學反應耦合起來從而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可產生同步化振蕩的分子振子。在這個理論模型中，研究者們找到了單分子穩定振蕩狀態的概率密度的解析解，由此計算了不同條件下的能量耗散，并通過平均場近似得到了該振蕩出現同步化現象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發現，若要實現分子振蕩的同步化，除去驅動單個分子振蕩的能量以外，還必須要有一部分不為零的額外的能量耗散。除此以外，當外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調整模型中的參數達到各種不同的同步化效果，但是可以達到的最優的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅動單個分子振蕩的能量）同步化是不可能的，給定的能量耗散越大，所能達到的最優同步化效果越好。該結論具有一定的普適性。隨后研究者在藍藻的生物鐘系統中檢驗了該理論，驗證了生物體內的分子振蕩體系確實需要額外的能量來實現同步化。 北京大學物理學院博士生，歐陽頎課題組的張東良為該文章的第一作者，涂豫海教授為通訊作者，合作者包括歐陽頎教授和美國加州圣地亞哥分校的博士后曹遠勝博士。