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程鑫課題組主攻微納加工技術(shù)，包括超高精度（亞5納米）表面圖形化技術(shù)、適用于產(chǎn)業(yè)化的大面積低成本納米加工技術(shù)、微納3D打印技術(shù)等。課題組同時(shí)開發(fā)微納加工在半導(dǎo)體器件、納米光學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程等多個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。近年來(lái)，課題組在微流控芯片領(lǐng)域開展了大量創(chuàng)新性研究工作，并取得了一系列成果。 DNA/RNA測(cè)序前文庫(kù)構(gòu)建和蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)大規(guī)模質(zhì)譜檢測(cè)等基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的關(guān)鍵技術(shù)都涉及到稀

“火電廠廠級(jí)運(yùn)行性能在線診斷及優(yōu)化控制系統(tǒng)”從火電廠全廠整體綜合優(yōu)化運(yùn)行的角度出發(fā)，通過(guò)對(duì)其所屬多臺(tái)機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行連續(xù)監(jiān)視、經(jīng)濟(jì)分析、在線診斷以及優(yōu)化控制，達(dá)到穩(wěn)定、節(jié)能的目的。本項(xiàng)目由西安熱工研究院和華北電力大學(xué)共同協(xié)作完成并獲2005中國(guó)電力科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。 本項(xiàng)目創(chuàng)建了一套完整的技術(shù)體系，包括從全廠整體綜合優(yōu)化運(yùn)行系統(tǒng)的概念、定位、理論方法、關(guān)鍵技術(shù)到應(yīng)用軟件開發(fā)、系統(tǒng)集成、示范和推廣應(yīng)用。研制成功具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的"火電廠廠級(jí)運(yùn)行性能在線診斷及優(yōu)化控制系統(tǒng)"（SIS）。

1.首次得出了天津市區(qū)不同土層的人工凍土的力學(xué)特性指標(biāo)、變形特性指標(biāo)和熱物理特性指標(biāo)及其變化規(guī)律；2.分析研究了人工凍結(jié)過(guò)程中溫度場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，給出了凍土墻設(shè)計(jì)厚度所需的平均凍結(jié)溫度及時(shí)間；3.依據(jù)天津地區(qū)的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)特點(diǎn)，確定了天津地區(qū)人工凍土設(shè)計(jì)計(jì)算方法。  

半導(dǎo)體納米線是一種獨(dú)特的準(zhǔn)一維納米材料。它不僅是電荷的最小載體，也是構(gòu)建新的復(fù)雜體系和新概念納米器件的基元。在該領(lǐng)域中，新現(xiàn)象和新概念層出不窮，推動(dòng)著材料、物理、化學(xué)等交叉學(xué)科的發(fā)展，并將對(duì)未來(lái)電子、光電子、通訊等產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大影響。在這一當(dāng)今最前沿的研究領(lǐng)域中，國(guó)際上尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家集中了最精銳的研發(fā)力量，以期望在納米器件的實(shí)用化方面有所突破，在未來(lái)高科技爭(zhēng)奪戰(zhàn)中，保持領(lǐng)先并居于主導(dǎo)地位。在納米研究領(lǐng)域，美國(guó)政府僅在2005年就投入10億美元，而日本在同一年的投入約12億美元。 我國(guó)的《國(guó)家中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》中也已經(jīng)把納米科技作為基礎(chǔ)研究重大研究計(jì)劃，列入重點(diǎn)支持范圍。其中一維功能納米材料的控制合成、性能調(diào)控及應(yīng)用研究是目前納米材料研究的世界熱點(diǎn)。 張躍教授承擔(dān)了973、863、重大國(guó)際合作、自然科學(xué)基金杰出青年基金和面上項(xiàng)目等各類納米研究方向的課題，通過(guò)創(chuàng)新合成方法、優(yōu)化合成工藝，實(shí)現(xiàn)了多種形貌的一維功能納米材料的可控制備，利用等多種手段對(duì)納米材料的形貌、結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并對(duì)其生長(zhǎng)機(jī)理、力學(xué)性能以及光致發(fā)光、場(chǎng)發(fā)射、導(dǎo)電性等物理性能進(jìn)行了系統(tǒng)和深入的研究，特別是在碳納米管及ZnO納米陣列的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域取得了重要突破，其代表性成果包括： 1.改進(jìn)了ZnO和摻雜ZnO一維納米材料的制備方法。采用化學(xué)氣相沉積法，在較低溫條件下，通過(guò)不同工藝成功制備了純ZnO及In、Mn、Sn等摻雜ZnO納米棒、納米線、納米帶、納米電纜、納米陣列、四針狀納米棒、納米梳、納米盤等多種形貌結(jié)構(gòu)的納米材料，實(shí)現(xiàn)了一維ZnO納米材料較低溫度條件下形態(tài)和尺度控制生長(zhǎng)，產(chǎn)物品質(zhì)純凈、產(chǎn)率高、質(zhì)量好，易于工業(yè)化生產(chǎn)。制備方法受到國(guó)際同行的高度評(píng)價(jià)，認(rèn)為是半導(dǎo)體制造領(lǐng)域中氧化物納米結(jié)構(gòu)集成方法的重大進(jìn)步，不僅對(duì)從事納米材料研究的科學(xué)家，而且對(duì)半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)意義重大。有關(guān)雙晶ZnO納米帶的論文發(fā)表在國(guó)際知名期刊Chemical Physics Letters (2003，375：96-101)上，論文被引用60余次，位列該期刊2003至2007年被引用前50名之內(nèi)。 2.提出了一維氧化鋅納米材料新的生長(zhǎng)機(jī)理。首次合成四針狀納米氧化鋅材料并揭示了該結(jié)構(gòu)的八面體孿晶核生長(zhǎng)的理論模型，該研究結(jié)果的論文發(fā)表在Chemical Physics Letters (2002,358:83-86)上，被他引更是達(dá)到了130 余次。首次發(fā)現(xiàn)和論證了一維氧化鋅納米結(jié)構(gòu)中的螺旋位錯(cuò)誘導(dǎo)晶體生長(zhǎng)機(jī)理，觀察到了一維氧化鋅納米材料存在的大量螺旋位錯(cuò)、周期性的位錯(cuò)及生長(zhǎng)臺(tái)階，發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)是沿著位錯(cuò)進(jìn)行，且與其伯格斯矢量的方向一致。 3.原位研究單根ZnO和In-ZnO納米線的力學(xué)行為。利用TEM對(duì)單根納米線加載交變電壓使其發(fā)生共振，原位測(cè)量其本征共振頻率，通過(guò)計(jì)算得出氧化鋅納米線的彎曲模量。氧化鋅納米線可以構(gòu)建納米懸臂梁和納米諧振器，通過(guò)氧化鋅納米線構(gòu)建的納米秤，測(cè)量了黏附在納米線自由端的納米顆粒質(zhì)量。該研究論文發(fā)表在英國(guó)物理協(xié)會(huì)的期刊J. Phys.: Condens. Matter( 2006, 18 (15), L179-L184)上，被評(píng)為該期刊2006年度的頂級(jí)論文(Top paper)，位列其中第九名，是該年度該期刊22篇Top papers研究論文中唯一由中國(guó)研究人員完成的成果。 4.合成了多種ZnS準(zhǔn)一維納米材料，并提出了四針狀ZnS納米結(jié)構(gòu)的生長(zhǎng)機(jī)理，指出其生長(zhǎng)過(guò)程由立方相形核和六方相孿晶生長(zhǎng)機(jī)制共同控制。同時(shí)率先報(bào)道了ZnS四針狀納米材料的光致發(fā)光性能，發(fā)光波長(zhǎng)相對(duì)其它ZnS 納米材料發(fā)生藍(lán)移4.8~32.8nm。該研究論文發(fā)表在國(guó)際著名期刊Nanotechnology (18 (2007) 475603)上，在發(fā)表后的第一個(gè)季度內(nèi)，下載量就超過(guò)250次，成為該期刊排名前10％的熱點(diǎn)文章。 5.碳納米管及ZnO納米陣列的實(shí)際應(yīng)用取得了重要突破。采用涂敷和CVD兩種方法成功制備了多種大面積碳納米管陰極，采用水熱合成法制備了大面積一維納米ZnO陣列陰極。首次研究了納米陰極的強(qiáng)流脈沖發(fā)射性能，其中碳納米管陰極的發(fā)射電流密度高達(dá)344 A/cm2，ZnO陰極的發(fā)射電流密度達(dá)到123A/cm2。系列研究成果發(fā)表在Carbon、Appl. Phys. Lett.等國(guó)際著名期刊上。研制的多種納米陰極在線性感應(yīng)加速器上已經(jīng)得到成功應(yīng)用，陰極的發(fā)射電流強(qiáng)度及發(fā)射電子的均勻性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于現(xiàn)有的陰極性能指標(biāo)。 張躍教授有關(guān)納米材料的研究成果獲教育部高等學(xué)校科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)（自然科學(xué)獎(jiǎng)）二等獎(jiǎng)1項(xiàng)（2006-052），完成專著1部，另合作出版專著1部，發(fā)表論文80 余篇（其中SCI 40余篇、EI 近20 篇），重要成果發(fā)表在Appl. Phys. Lett.、Carbon、Advan. Funct. Mater.、 J. Physical Chemistry C、Chemical Physics Letters、J. Phys.: Condens. Matter、J. Physics D: Applied Physics、J. Nanosci. Nanotech.等國(guó)際知名期刊上，申報(bào)12項(xiàng)發(fā)明專利（已授權(quán)5項(xiàng)）。發(fā)表研究論文中的4 篇代表性論文，已被引用300余次，單篇他引超過(guò)130次。

本發(fā)明提供一種溶脹性能優(yōu)異，即在水中充分溶脹后能達(dá)到自然脫水狀態(tài)凝膠質(zhì)量的43倍的水凝膠的制備方法以及通過(guò)溶脹和正交識(shí)別獲得深藍(lán)色經(jīng)由白色漸變?yōu)辄S色的熒光水凝膠的方法，該方法使用純有機(jī)材料并且在凝膠形成之后植入發(fā)色團(tuán)可以非常方便的實(shí)現(xiàn)熒光的調(diào)節(jié)。/line本發(fā)明提供的溶脹性能優(yōu)異的水凝膠是由丙烯酰胺、甲叉丙烯酰胺、丙烯酰胺金剛烷以及磺化杯[4]芳烴四丙烯鈉鹽聚合而成、而這種熒光可調(diào)的聚丙烯酰胺類水凝膠，通過(guò)金剛烷基團(tuán)和四苯乙烯環(huán)糊精、吡啶鹽與磺化杯[4]芳烴四丙烯鈉鹽的正交識(shí)別可以得到發(fā)出深藍(lán)色、黃色以及白色熒光的水凝膠。

簡(jiǎn)介：本發(fā)明提供一種柱塞??銅套摩擦副性能測(cè)試裝置與測(cè)試方法，屬于液壓設(shè)備檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。通過(guò)該裝置與方法能夠?qū)χ??銅套進(jìn)行單一往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)和考慮柱塞自轉(zhuǎn)情況下的試驗(yàn)?zāi)M。該測(cè)試裝置主要由驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)、供油系統(tǒng)組成；其中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為整體測(cè)試裝置提供動(dòng)力來(lái)源，實(shí)現(xiàn)柱塞在銅套中的運(yùn)動(dòng)形式；加載系統(tǒng)為整體測(cè)試裝置提供豎直方向上的加載力；供油系統(tǒng)對(duì)柱塞與銅套表面持續(xù)供油，使兩者在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中形成持續(xù)的油膜；測(cè)量系統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析并得到結(jié)果。本發(fā)明能夠?qū)d荷、轉(zhuǎn)速、時(shí)間等參數(shù)進(jìn)行改變，用于實(shí)現(xiàn)柱塞??銅套摩擦副在不同工況下的性能測(cè)試。

一種基于Bagging?RNN模型的電梯制動(dòng)性能評(píng)價(jià)方法，包括：a)獲取不同制動(dòng)性能的電梯在制動(dòng)過(guò)程中的閘皮溫度序列數(shù)據(jù)，作為樣本集；b）按照比例將樣本集劃分為訓(xùn)練集和驗(yàn)證集；c）使用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)訓(xùn)練Bagging?RNN模型，根據(jù)訓(xùn)練誤差修正Bagging?RNN模型參數(shù)；d）使用驗(yàn)證集數(shù)據(jù)驗(yàn)證Bagging?RNN模型的泛化能力，根據(jù)驗(yàn)證結(jié)果進(jìn)一步修正Bagging?RNN模型參數(shù)，將修正后的Bagging?RNN模型作為電梯制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)模型；e)將被測(cè)電梯在制動(dòng)過(guò)程中的閘皮溫度序列數(shù)據(jù)作為Bagging?RNN模型的輸入，模型輸出被測(cè)電梯的制動(dòng)性能評(píng)價(jià)結(jié)果。本發(fā)明從電梯制動(dòng)時(shí)電梯閘皮最高溫度變化的生成機(jī)理出發(fā)，獲取不同制動(dòng)性能電梯制動(dòng)過(guò)程中的閘皮溫度序列數(shù)據(jù)，并基于歷史數(shù)據(jù)提出了相應(yīng)的電梯制動(dòng)性能的評(píng)價(jià)方法。

本項(xiàng)目主要?jiǎng)?chuàng)新有： 針對(duì)火電廠生產(chǎn)運(yùn)行對(duì)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)安全性的要求，首次提出并實(shí)現(xiàn)了三級(jí)可靠性、二級(jí)安全性發(fā)電廠網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；開發(fā)了“基于單向物理鏈路的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸隔離裝置”，解決了火電廠監(jiān)控信息網(wǎng)絡(luò)的安全性問(wèn)題。 提出了DCS＋SIS＋MIS的火電廠廠級(jí)運(yùn)行監(jiān)控及生產(chǎn)管理的新模式，已成為我國(guó)火電廠設(shè)計(jì)的典型配置方式；開發(fā)了成套應(yīng)用功能軟件，推動(dòng)了火電廠自動(dòng)化信息化技術(shù)的跨越。 提出了熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析的小擾動(dòng)理論；改進(jìn)了汽輪機(jī)變工況經(jīng)典理論中的弗留格爾公式；采用熱力系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)矩陣分析法和順序擾動(dòng)解除法，提高了熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)分析的準(zhǔn)確性。 提出了回路級(jí)優(yōu)化控制的魯棒控制器設(shè)計(jì)方法、機(jī)組級(jí)優(yōu)化控制的模糊多模型協(xié)調(diào)控制方法和廠級(jí)優(yōu)化控制的多約束負(fù)荷優(yōu)化分配方法，實(shí)現(xiàn)了全廠的整體優(yōu)化控制。 提出了基于統(tǒng)計(jì)模型的設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)與劣化分析理論方法，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的故障預(yù)警和運(yùn)行故障的在線診斷。提出了基于JIT（Just In Time）模式的火電廠設(shè)備缺陷管理方法，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備缺陷處理流程的自動(dòng)化。 有效地利用火電機(jī)組運(yùn)行實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)挖掘、信息重構(gòu)等軟測(cè)量技術(shù)，解決風(fēng)量、煙氣含氧量等參數(shù)難以測(cè)量的問(wèn)題，用于機(jī)組運(yùn)行性能在線診斷及優(yōu)化控制。 本項(xiàng)目屬自主研發(fā)，并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。經(jīng)中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)組織鑒定后，實(shí)現(xiàn)了科研成果的產(chǎn)業(yè)化。本系統(tǒng)極大促進(jìn)了電力企業(yè)信息化、現(xiàn)代化建設(shè)，顯著提升了發(fā)電企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

該試驗(yàn)臺(tái)可對(duì)換熱模塊內(nèi)熱源散熱和換熱模塊外熱源散熱兩種模型以及水氣流向?yàn)闄M流與逆流兩種模式進(jìn)行試驗(yàn)，換熱模塊對(duì)象包括各式填料、以及不同的管型、不同的管表面特性(如親水性)、不同的管束排列(如差排、順排)和不同的管距、不同的填料和不同的填料與管束結(jié)合形式(如在水流方向，填料與管束串聯(lián)或并聯(lián))、不同的管壁溫度(模擬閉式冷卻塔進(jìn)出水溫度段)、不同的風(fēng)量、不同的淋水密度、不同的空氣進(jìn)口干濕球溫度，進(jìn)行熱力性能試驗(yàn)和阻力性能試驗(yàn)。 本試驗(yàn)臺(tái)是用同一套風(fēng)源、水源、電熱源和測(cè)試系統(tǒng)，以一個(gè)小型風(fēng)筒為主體，通過(guò)簡(jiǎn)單的變換，在外熱源情況下，可以對(duì)水氣橫流和逆流兩種模式下熱水在填料中散熱的性能進(jìn)行試驗(yàn)：在內(nèi)熱源情況下，可以對(duì)水氣橫流和逆流兩種模式下的熱源冷卻性能進(jìn)行試驗(yàn)。這些試驗(yàn)基本囊括了開式冷卻塔和閉式冷卻塔以及蒸發(fā)冷卻(冷凝)器主要熱性能試驗(yàn)，方法簡(jiǎn)單可行，實(shí)驗(yàn)范圍廣，綜合性強(qiáng)，對(duì)研究蒸發(fā)冷卻的機(jī)理和各類冷卻塔的設(shè)計(jì)開發(fā)有現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用價(jià)值。 本試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)巧妙，外型美觀，突出了多功能性，已有試驗(yàn)表明，該試驗(yàn)臺(tái)靈敏度高，重復(fù)性好

傳統(tǒng)的機(jī)器或機(jī)械零件的產(chǎn)品開發(fā)模式是必須開發(fā)出實(shí)物樣機(jī)或樣品，并對(duì)其進(jìn)行靜強(qiáng)度或動(dòng)態(tài)性能測(cè)試，然后再進(jìn)行設(shè)計(jì)修改，這樣要重復(fù)好幾次上述過(guò)程，才能設(shè)計(jì)制造出合格的產(chǎn)品。這需要花費(fèi)大量的時(shí)間與金錢成本，已經(jīng)跟不上日益變化的市場(chǎng)的需要。本成果采用了先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)，對(duì)計(jì)算機(jī)中的機(jī)器的3維幾何模型，可容易地進(jìn)行編輯、修改，并檢驗(yàn)其制造的可能性，生產(chǎn)成本，能否容易裝配。另外，可以對(duì)其3維幾何模型附于物理屬性，能模擬其工作狀態(tài)，可進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、強(qiáng)度、振動(dòng)分析仿真，也就是說(shuō)，在設(shè)計(jì)階段(不需要制造出實(shí)物)，就可以把握住機(jī)器或機(jī)械零件的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能，最終可以設(shè)計(jì)制造出低成本、高性能的機(jī)器。 該成果適用于任何大中小型機(jī)器及其零部件。 本成果已經(jīng)應(yīng)用到國(guó)內(nèi)外多家著名公司，如摩托車的動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的仿真分析,計(jì)算機(jī)硬盤系統(tǒng)的靜態(tài)與動(dòng)態(tài)性能的仿真分析,配氣機(jī)構(gòu)的動(dòng)力學(xué)優(yōu)化與分析,大型曲軸車床整機(jī)動(dòng)靜態(tài)性能分析與優(yōu)化,漸開線齒輪的精密接觸分析與優(yōu)化。