一、成果介绍
1.高效特种焊接设备
【项目概述】本项目来源于国家自然科学基金和哈尔滨市高新技术产业专项资金项目，该产品在逆变电源的基础上，以IGBT控制技术为核心，结合计算机技术，通过微处理器的精确运算来控制焊接的各项性能及工作过程，控制电路高度集成、简化，过程控制精确、可靠，焊接性能卓越，焊接质量完美。数字化可控热输入高效电弧焊接设备采用模块化设计，整个设备就像电脑一样，可实现即插即用及设备的软件升级，以满足各种不同的需要和场合。本项目开发的可控热输入高效电弧焊接方法及其设备已获国家发明专利8项，属于国际领先水平，填补了国内外空白。本产品不仅可为不锈钢、钛合金、铝合金等中厚板提供一次焊透的高效、高可靠性焊接新方法，还可用于一种金属结构件的有效焊接，如铝/钢、铝/钛等异种金属结构。本项目开发的低热输入高效电弧焊接工艺及其自动化装备可广泛应用于船舶、压力容器、汽车、石油化工等金属结构制造企业，是一种高效、优质和低能耗的焊接设备，产品完全符合国家倡导的节能减排工作。本项目开发的低热输入高效电弧焊接设备可以为中厚壁结构不锈钢、高强钢、低温钢、钛、铝、镁等（在船舶、海洋工程、锅炉压力容器、石油管道等领域有巨大需求）提供一次焊透的高效、高可靠性连接新方法，对解决大型金属结构制造中存在的生产效率低、焊接成本高、焊接质量差等问题具有明显的优势。由于具有低热输等优势，该产品既可用于薄壁金属结构件的无变形焊接，也可用于异种金属的有效连接，如铝-钢、镁-钢、铝-钛等异种金属。此外，由于熔敷效率高、热输入低等优势，在产品的增材制造方面具有明显优势，如异种金属增材制造、弹壳表面堆敷铜带等。
主要专利：
【项目成熟情况】技术成熟可靠，处于试生产阶段。
【应用范围】工业制造。
2.基于预设路径法的热流隐身装置和声隐身装置
【项目概述】奇异几何变换关系可将虚拟空间中的几何点映射为物理空间中的隐藏区域，据此设计的隐身斗篷不可避免地会出现参数奇异性问题，给实际制备和应用代来不小的挑战。本项目基于能流绕射思想，提出预设路径法设计热流和声隐身装置。对于给定材料参数分布的线弹性介质，声波或弹性波在其中的传播轨迹是唯一确定的，反之却不成立，因为几何轨迹并未包含波动传播的全部物理信息。基于这一想法，本项目利用哈密顿运动方程逆向求解满足预定传播轨迹的材料参数分布，以此解决因奇异几何映射关系导致的隐身斗篷材料参数奇异性问题。本项目以热流、反平面剪切波（2D）和声波（3D）为例分别设计了圆柱形和球形隐身斗篷。理论分析表明，只考虑程函方程时，存在无穷多组材料参数组合能够满足预定的传播轨迹，据此设计了一类非奇异的程函斗篷，考虑输运方程后，程函斗篷将蜕化为具有完美隐身性能的变换斗篷。仿真结果显示，程函斗篷能够精确地控制热流和波动的传播轨迹，具有十分优异的隐身性能。这一结果表明程函斗篷在隐身性能和参数简易性上取得了良好的平衡。
【项目成熟情况】技术成熟。
【应用范围】航天飞行器、发动机和集成电路中的热问题越来越突出，各种新型热防护技术以及具有特殊热传输效应的新型工具亟待科研工作者们探索发现。随着热流隐身技术的提出和迅速发展，研究热流传输路径的调控问题，不仅是解决上述实际应用问题的新途径，也是目前国际科研问题中的前沿领域。
经过数百年的持续发展，声波和弹性波领域已经形成了各自完整的学科体系，相关研究成果已经在水声通讯、超声成像、无损探伤、健康监测、噪音和振动控制等领域带来了显著的经济效益，让人们对利用新颖材料实现波动的自由调控这一美好前景充满期待。
3.基于中性夹杂思想的椭圆形热伪装置
【项目概述】本项目基于中性夹杂思想设计两种针对稳态热传导问题的热伪装装置。该装置由三个区域组成，背景区域、斗篷区域和目标区域。该装置最大的特点时可以由自然存在的简单常见材料实现，制备过程灵活简便，更容易向实际应用转化。第一种热伪装置为热隐身装置：在没有斗篷区域存在时，位于目标区域的物体会使背景区域中的温度场受到扰动，而斗篷区域的引入可以消除这种扰动，使得红外热像仪拍到的温度场在背景区域仍然是均匀分布，看起来和没有目标物体存在时一样；第二种热伪装置为热幻觉装置：该装置中斗篷区域的存在可以使目标区域中目标所引起的背景区域中的扰动转变为其他目标的扰动形式，从而实现迷惑探测源（红外热像仪）的目的。
在上述工作的基础上，引入直流电场，同时考虑温度场和直流电场的伪装问题。通过单层斗篷近似实现热-电双场伪装目的，并且该近似结果可在双层斗篷作用下得到消除。
本项目特点：
（1）由自然材料制备而成，方法灵活简便；
（2）该装置不仅可以实现椭圆形装置的制备，目前还可以推广到任意形状；
（3）本项目所设计的热流隐身斗篷与热传输方向无关；
（4）可以同时实现稳态热传导和直流电两个物理场的热伪效果。
【项目成熟情况】技术成熟。
【应用范围】航天飞行器、发动机和集成电路中的热问题越来越突出，各种新型热防护技术以及具有特殊热传输效应的新型工具亟待科研工作者们探索发现。随着热流隐身技术的提出和迅速发展，研究热流传输路径的调控问题，不仅是解决上述实际应用问题的新途径，也是目前国际科研问题中的前沿领域。
4.带螺旋箍的钢板筒仓
【项目概述】本项目为一种新型绿色气调储粮的气密保温筒仓的，项目针对我国现阶段储粮粮仓存在的问题，研究如何实现保温隔热，防止外界热量进入仓内，尤其在南方地区，降低仓内温度，保证安全储粮。本项目为了解决这些问题，对普通钢板筒仓进行改良、创新，采用无冷桥保温技术解决了保温隔热问题，采用组合气密技术解决了气密性问题，采用仓内氮气技术，使害虫窒息死亡，实现绿色气调储粮。新型粮仓的性价比有大幅度提升，代表粮仓建设的国际最新水平。执行标准采用国家标准。本项目绿色气调保温气密粮仓正是传统粮仓的更新换代产品，受力结构合理，与传统焊接仓相比，相同容积情况下钢材用钢量小，性价比高，能带来巨大的经济效益和社会效益。项目产品所面向的市场处于起步阶段，具备较大市场空间。团队在筒仓设计、加工、计算方面经验丰富，拥有多项核心专利技术，技术领先，在销售布局上能做到以点带面，因此，该创业项目具备优质的发展前景。
主要专利：
【项目成熟情况】（1）保温气密关键技术：申请人和研究团队近五年来致力于钢板筒仓的研究、设计、创新，已经掌握多项专利技术，并获得授权。采用三明治夹层技术、焊接螺栓、门窗气密垫等多项专利技术实现保温、气密，通过产品中试中的测试发现，采用本项目的筒仓夏季仓温比同类仓房可降低5～6度，气密性从500pa到250pa半衰期可达到360秒，便于定期绿色杀虫，保持粮食原有的新鲜品质。
（2）筒仓计算分析技术：申请人和研究团队用了3年多开发的筒仓计算分析程序SSAP，可以实现文件编辑、视图设置、属性选择、加劲肋参数设置、设计参数、图形表格显示等功能。建模方便、计算速度快、操作简单、数据直观，与通用的有限软件进行对比分析，表明SSAP计算可靠、准确。该软件于2014年授权，目前还需住房和城乡建设厅的评审认定，准予在筒仓工程中使用。
（3）筒仓生产施工技术：为了提高施工进度，本项目提出装配焊接施工方法，即在工厂预先按照设计要求加工1.5-3m的弧板，然后在现场焊接。申请人经过多年研究，掌握了了弧面成型技术和薄板焊接技术，并在实际工程中得到了验证，提出的自提升技术能有效减少高空作业。同时，申请人经常在施工一线也工人交流讨论，针对实际施工问题，提出了一些节点构造连接措施，目前也在具体工程中推广应用。
团队成员多年一直持续在该领域开展研究和工程实践，成员具备深厚的技术积累和丰富的实践经验。团队再向新的项目“绿色气调保温气密筒仓”发起技术攻关，在产品的研制方面，技术条件是成熟的。
【应用范围】通勤车、紧急服务、邮件派送、空间探索、战场侦察、危险品运输、灭火、智能轮椅、高科技玩具、多机器人合作、机器人足球。
5.空泡洗船技术
【项目概述】针对我国船舶清洗行业的技术需求，我单位引进俄罗斯最新科技成果及空泡清洗样机，经过消化吸收、再创新，掌握了空泡清洗喷嘴结构设计、力学计算等技能，形成了具有自主知识产权的空化清洗用喷嘴结构，确定了整机的机械结构及控制系统，经过多次清洗试验，不断完善喷嘴结构，以适应国产制造原料性能要求，制造的样机工作压力在15-20MPa，总流量在165L/min情况下本同时满足4个工作喷嘴工作，最终达到了规定的各项技术指标。
技术特点：
本项目研制的空泡清洗系统具有低工作压力、体积小、能耗小、使用寿命长、工作效率高、价格低等优异性能和特点。
技术水平：
填补了我国高效空泡清洗设备的装备制造空白。
主要技术指标：
（1）空泡清洗装置的工作压力为15-20MPa，比美国高压水流清洗低10-15倍；每套清洗装置清洗能力达到200－500m2/小时，可在水下60-80米使用；
（2）纯物理清洗，无任何化学添加剂，不产生二次污染；
（3）清除污垢能力强、效率高，能耗低，约为美国高压水流清洗设备1/8，可清除1-60cm厚的污垢；
（4）清洗设备可以在海水中使用，相比高压水设备适用范围更广；
（5）清洗装置的核心部件喷嘴的使用寿命长，在清洗速度270m2/h，压力为15MPa情况下，预计该喷嘴工作5000小时后仍完好无损。
成熟性与可行性分析：
我国近年个别高校也开始了空蚀射流水下清洗技术的研究，但目前只完成了最基本的空蚀射流的基础研究工作。相对俄罗斯而言在对整体设备的结构、关键部件的制备技术、应用技术等方面水平较低，我国的清洗设备清洗效果差、效率低（10平方米/小时），喷嘴使用寿命50小时，引进该技术有助于实现该领域关键技术的突破和发展，俄方在空蚀射流技术有较深的研究基础，具有多名经验丰富的技术专家，在清洗设备整体设计和关键部件制备方面具有欧美等不具备的优势，关键技术主要体现如下优势：
（1）低工作压力（15－20MPa）；
（2）体积小（枪体长度40－80cm）；
（3）能耗小（在柴油三注塞高压泵组流量为190升/分钟、功率为84千瓦、可同时带动6套清洗设备）；
（4）喷嘴使用寿命长（5000小时）；
（5）工作效率高（清洗速率100－500平方米/小时）；
（6）安全性能好；
（7）应用范围广（可用于金属、塑料、木材、石材、混凝土、玻璃）；
（8）价格低（为国外产品的二分之一）。
我国在空化射流技术的瓶颈问题是：一是产生空泡现象部份的关键部件喷嘴的内部结构设计和对空化效果的影响及材质的选择；二是动力部分与空泡设备最佳匹配；三是空泡洗船设备的应用技术。我们对俄方已交付的设备制造图纸和应用技术进行消化吸收，对其核心技术进行研究，掌握其核心技术，经与外方专家详细交流、并根据我国现有的原材料和加工设备情况进行再创新。
主要专利：
水力空化发生器喷嘴 201420339250.3
旋转发生器及清洁方法 201220289040.2
【项目成熟情况】通过与俄方的合作，掌握了空泡洗船设备的制造技术、使用技术、安全操作方法、设备检测和维护技术。在俄方专家的指导下，完成了产品设计、工艺设计等工作，完成了样机制造和样机应用试验，获得应用试验报告。
【应用范围】该设备除了用于舰船清洗，还可以广泛应用于海上钻井平台水下部分的构筑物清洗、船坞码头的清洗、化工设备的清洗、路面的清洗等方面。
6.金属橡胶减振器
【项目概述】金属橡胶减振器为全金属减振器，具有良好的耐高低温、耐腐性等特点，适合于特种场合的减震需求，例如国防工业、航空航天飞行器和航空发动机上等均有较大需求。例如，在苏–27飞机发动机外部的管路系统均采用的是金属橡胶隔振卡箍，用金属橡胶材料替代原来的橡胶材料作衬垫，大大提高了卡箍的使用寿命和隔振性能，因此该产品具有广阔的应用市场。
金属橡胶减振器以金属橡胶代替普通橡胶，利用金属橡胶金属丝之间的摩擦耗能实现减震，由于是全金属减振器，具有耐高低温、大温差及腐蚀性介质等特点，弥补了橡胶隔振器的不足，是橡胶隔振器的最佳换代产品。
主要专利：
一种可调式金属橡胶三向减振装置 201220250240.3
【项目成熟情况】已经完成金属橡胶减振器研制，目前主要测试减震器性能及产品定型。
【应用范围】适用于航空航天、船舶等领域的高低温、大温差及腐蚀性介质的特殊工况下的阻尼隔振，弥补了橡胶隔振器的不足，是橡胶隔振器的最佳换代产品。
7.农田、温室大棚环境信息智能监控系统
【项目概述】由于农业生产覆盖区域很大，在传统的农业生产中，农业信息的获取一般通过人工记录和分析，然后手工输入计算机，由上层的信息管理软件进行处理，将数据保存到数据库或生成相应的报表。本项目设计了一套农田环境信息远程监测系统，系统自动采集土壤湿度、空气温湿度和二氧化碳浓度和光照的等信息，并将采集到的数据直接通过无限网络送入计算机，同时完成相关的分析处理。本项目具有具有部署方便、成本低廉等优势，可以有效实现环境信息的采集和传输，是农业环境信息测控的重要发展趋势。
在推进农业现代化、信息化的进程中，准确实时的现场信息供给是不可缺少的重要环节，但是农业所具有的地域分散、对象多样、远离都市、通信条件落后等特点,给农田环境信息的采集带来了困难。为保证农作物正常生长,农户需要及时了解地面信息（空气温湿度、风速风向、光照参数、二氧化碳浓度）、土壤信息(土壤温湿度)等,一旦监测区域中出现异常现象，农户可以根据这些信息实时调整种植/养殖策略，从而促进农业由以人力中心的传统农业向自动化、智能化、网络化的现代农业转变。
主要专利：
一种粮仓温湿度自动测试报警系统 201210297589.2
【项目成熟情况】本项目处于样品阶段，并且在农科院及红星农场进行了实验，效果良好。
【应用范围】农业、工业以及智慧城市需要智能监控系统等领域。
二、联系方式
如您对以上成果有进一步合作交流意向，请与我们工作人员联系对接。
房经理 0531-86196383
亓经理 0531-86196382