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一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 （1）國際首創(chuàng)性提出連續(xù)-非連續(xù)多體耦合動力學(xué)建模方法 廈門大學(xué)肖望強(qiáng)教授團(tuán)隊在國際上率先提出連續(xù)-非連續(xù)多體耦合動力學(xué)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(jié)構(gòu)有限元節(jié)點(diǎn)等效移置映射。解決了使用粒子阻尼關(guān)鍵技術(shù)的高端設(shè)備結(jié)構(gòu)進(jìn)行動力學(xué)設(shè)計時，無法采用有限元法對其動態(tài)響應(yīng)進(jìn)行分析的難題。 應(yīng)用該分析方法，為保障冬奧列車在京張線350Km/h運(yùn)行速度下舒適的聲環(huán)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(xué)開展科研攻關(guān)，最終克服技術(shù)難題，突破創(chuàng)新，在航空航天技術(shù)基礎(chǔ)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，顯著提升了冬奧專列高速運(yùn)行時車廂內(nèi)聲環(huán)境舒適度，在高鐵車廂內(nèi)部形成一層無形的“隔聲護(hù)盾”。京張線冬奧列車如圖1所示，實(shí)車測試如圖2所示。 圖1 京張線冬奧列車 圖2 實(shí)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(shù)難度大，創(chuàng)新性強(qiáng)，具有重大經(jīng)濟(jì)和社會效益，項目綜合水平達(dá)到同類產(chǎn)品國際先進(jìn)水平。

該研究不僅闡釋了MdERF17蛋白翻譯后修飾的分子遺傳調(diào)控機(jī)理，同時揭示了兩個MdMPK4蛋白分別參與調(diào)控葉綠素降解和花青素積累以響應(yīng)光/暗轉(zhuǎn)換的分子機(jī)制。

研發(fā)階段/n本發(fā)明提供了一種車用周期性阻尼結(jié)構(gòu)及其減振降噪方法，其結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)粘貼方法，需確定的參數(shù)包括阻尼片粘貼位置和阻尼片自身結(jié)構(gòu)尺寸：阻尼片的長度、寬度、厚度和形狀特點(diǎn)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(shù)≥三個周期。本發(fā)明依據(jù)聲子晶體帶隙機(jī)理，對車用阻尼材料的粘貼方法進(jìn)行了創(chuàng)新，達(dá)到了更好的車輛

本發(fā)明公開了一種三元復(fù)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(fù)合材料，所得三元復(fù)合材料是一種周期性結(jié)構(gòu)材料，它具有帶隙特性，利用這種帶隙特性進(jìn)行減振，三元復(fù)合材料道床可有效減小地鐵列車振動對周邊環(huán)境的影響，提高地鐵運(yùn)營的質(zhì)量，改善和提高地鐵沿線周邊居民的生活質(zhì)量。

本發(fā)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(fā)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(gòu)成的狀態(tài)向量 Q(t)；根據(jù)電主軸位移 [Fx-Fy]^T 和 三 角 函 數(shù) 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(yīng) 權(quán)系數(shù)<img file=DDA0000640503910000013.GIF wi=230 he=78 />和第 二 自 適 應(yīng) 權(quán) 系 數(shù) <img file=DDA0000640503910000014.GIF wi=257 he=80/>根據(jù)諧波位移 h(t)、第一自適應(yīng)權(quán)系數(shù)λ1 和第二自適應(yīng)權(quán)系 數(shù)λ2 獲得第一自適應(yīng)率<img file=DDA0000640503910000015.GIF wi=56 he=74 /> 和 第 二 自 適 應(yīng) 率 <img file=DDA0000640503910000016.GIF wi=82 he=78 />根據(jù)第一自適應(yīng)率 <img file=DDA0000640503910000017.GIF wi=86 he=71 />第二自適應(yīng)率<img file=DDA0000640503910000018.GIF wi=62 he=76 />以及諧波 位 移 h(t) 獲 得 自 適 應(yīng) 控 制 電 流 <img file=DDA0000640503910000019.GIF wi=508 he=78 />將自適應(yīng)控制電 流 Qc(t)作用在徑向磁懸浮軸承上，并產(chǎn)生相應(yīng)的磁場力，從而實(shí)現(xiàn)對 主軸的顫振進(jìn)行抑制。本發(fā)明消除銑削過程中產(chǎn)生的顫振，進(jìn)而保證 了加工質(zhì)量并提高了加工效率。

本發(fā)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(fā)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(gòu)成的狀態(tài)向量 Q(t)；根據(jù)電主軸位移[F_x F_y]^T和三角函數(shù)列向量<imgfile="DDA0000640503910000011.GIF" wi="90" he="74" />獲得諧波位移<img fil

本發(fā)明公開了一種用于相似模擬試驗(yàn)的自移式布料及振實(shí)裝置，包括振動底板、可調(diào)導(dǎo)向裝置、振動電機(jī)、可伸縮立柱、牽引裝置、提升裝置、布料裝置、鎮(zhèn)壓輥和懸掛連桿。振動底板上平行安裝有兩個振動電機(jī)，用于振實(shí)試驗(yàn)材料；可調(diào)導(dǎo)向裝置可實(shí)現(xiàn)其導(dǎo)向輪的換向；提升裝置用于實(shí)現(xiàn)振動底板或本發(fā)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(shí)現(xiàn)本發(fā)明整體移動行走；位于牽引裝置后端的布料裝置用于試驗(yàn)材料的充填和分布；鎮(zhèn)壓輥用于試驗(yàn)材料的整平和初步壓實(shí)。本發(fā)明可替代人工實(shí)現(xiàn)相似模擬試驗(yàn)時試驗(yàn)材料的布料與振實(shí)，提高試驗(yàn)材料層夯實(shí)時的平整度、均勻度和緊實(shí)度，提高試驗(yàn)的工作效率和結(jié)果的精準(zhǔn)度。

近年來，磁振子電子學(xué)在信息計算和信息傳輸領(lǐng)域表現(xiàn)出了極具價值的應(yīng)用潛力。磁振子電子學(xué)利用以磁振子為載體的電子自旋進(jìn)動來實(shí)現(xiàn)信息處理，有望實(shí)現(xiàn)無熱量產(chǎn)生、低耗散的信息傳輸，相比于傳統(tǒng)意義上通過操縱電荷來實(shí)現(xiàn)信息的處理的微電子學(xué)具有無可比擬的巨大優(yōu)勢。磁振子電子學(xué)領(lǐng)域的進(jìn)展很大程度上依賴于能夠有效傳輸磁振子的新材料的發(fā)現(xiàn)，而獲得長距離的磁振子輸運(yùn)始終是磁振子電子學(xué)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(yù)言有很多的新穎物理效應(yīng)，例如自旋能斯特效應(yīng)，拓?fù)浯耪褡樱约巴鉅柎耪褡拥取?在最新的研究文章中，量子材料科學(xué)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(jìn)展，觀測到了二維反鐵磁體系中磁振子的長距離輸運(yùn)。MnPS3晶體是一種層狀反鐵磁材料，利用機(jī)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(yùn)的非局域器件，器件結(jié)構(gòu)如圖A所示。器件左側(cè)Pt電極通過熱方法來注入磁振子，右側(cè)Pt電極探測在二維MnPS3中擴(kuò)散傳輸?shù)拇耪褡印Ｔ诙S反鐵磁MnPS3中，實(shí)驗(yàn)上觀測到了幾微米的磁振子擴(kuò)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(xiàn)出e指數(shù)衰減的形式，跟一維漂移擴(kuò)散模型的理論模型一致。在此基礎(chǔ)上，他們還系統(tǒng)研究了MnPS3厚度對磁振子弛豫性質(zhì)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(qiáng)的表面雜質(zhì)散射效應(yīng)導(dǎo)致的。 該文章中的結(jié)果具有重要的學(xué)術(shù)價值：二維材料中的磁振子輸運(yùn)實(shí)現(xiàn)為二維磁性材料在磁振子電子學(xué)的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，也有望推動磁振子在量子尺度下的新穎量子物理性質(zhì)研究。圖：二維反鐵磁體系中磁振子輸運(yùn)研究。（A）二維反鐵磁MnPS3中的磁振子輸運(yùn)測量結(jié)構(gòu)示意圖。（B）自旋信號R_NL^*隨電極間距的依賴關(guān)系，與理論預(yù)言的e指數(shù)衰減吻合。（C）磁振子弛豫長度隨MnPS3厚度的依賴關(guān)系。 該工作于2019年2月7日在線發(fā)表于物理學(xué)術(shù)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(shè)計和指導(dǎo)完成，北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心2015級博士生邢文宇為文章第一作者，物理學(xué)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(xué)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(xué)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(xué)研究計劃、國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項的支持。

北京大學(xué)物理學(xué)院/定量生物學(xué)中心歐陽頎課題組在Nature Physics發(fā)表題為“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章網(wǎng)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(dá)到同步化所需的熱力學(xué)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(dá)到的最優(yōu)同步化效果及耦合的最佳設(shè)計之間的關(guān)系。 振子之間的同步化現(xiàn)象在自然界是非常普遍的現(xiàn)象，許多非線性理論與實(shí)驗(yàn)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(jié)律由隨機(jī)的、大噪聲的生化反應(yīng)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(guī)律，尤其是同步化所需的熱力學(xué)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(xué)定量生物學(xué)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(shí)現(xiàn)分子振子同步化所需的熱力學(xué)代價。該研究提出一個簡單而普適的隨機(jī)理論模型，假設(shè)不同的分子振子之間被一些額外的分子間化學(xué)反應(yīng)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(chǎn)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(wěn)定振蕩狀態(tài)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(xiàn)同步化現(xiàn)象的條件。通過比較不同條件下的能量耗散，研究者發(fā)現(xiàn)，若要實(shí)現(xiàn)分子振蕩的同步化，除去驅(qū)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(dāng)外界條件給定能量耗散的大小時，雖然可以通過調(diào)整模型中的參數(shù)達(dá)到各種不同的同步化效果，但是可以達(dá)到的最優(yōu)的同步化效果由給定的能量耗散所限制。當(dāng)能量耗散小于一個臨界值時（這個臨界值大于驅(qū)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(dá)到的最優(yōu)同步化效果越好。該結(jié)論具有一定的普適性。隨后研究者在藍(lán)藻的生物鐘系統(tǒng)中檢驗(yàn)了該理論，驗(yàn)證了生物體內(nèi)的分子振蕩體系確實(shí)需要額外的能量來實(shí)現(xiàn)同步化。 北京大學(xué)物理學(xué)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(yuǎn)勝博士。