面向2040年冶金工程科技前沿与创新发展研究

促进冶金工业绿色、低碳、循环、智能、高端化发展,建立低碳、绿色化的新型冶金工业体系,保障国家金属资源、能源与生态安全,支撑制造强国、“双碳”、美丽中国等建设是我国重要的长期发展战略目标。立足全球视野,我国尚处于冶金工业中低端制造阶段,需要将金属资源端自主可控、智能化制造、环境保护和国家安全维护作为有机整体,开展冶金强国建设的顶层设计。本文概括了世界冶金工程科技前沿及发展趋势,详细分析了我国冶金工程科技发展愿景,提出了面向2040年我国冶金工程科技发展战略,包括总体发展思路、重点战略任务以及主要的技术发展方向。最后,从超前布局未来冶金颠覆性技术、重构冶金行业一体化产业创新链、构建精尖人才体系、完善政策标准体系、构建国家经济核心技术驱动力等方面提出了对策建议,以期满足我国社会主义现代化强国建设对冶金工业发展的需求。

基于ROTI和AATR的测地型GNSS接收机监测北半球高纬度区域电离层闪烁准确性分析

当前,第25个太阳周期已进入强活跃时期,能引发大量电离层不规则体,进而对使得穿行其中的GNSS信号产生电离层闪烁。这已成为影响GNSS全球稳定导航定位服务的重要干扰源。对全球电离层闪烁进行广泛且全面的监测是消除闪烁对GNSS干扰的重要前提,然而传统电离层闪烁监测接收机(ISMR)分布有限,无法满足闪烁全球监测需求;测地型接收机分布广泛,但从其低采样数据中提取的闪烁因子缺乏新太阳周期长时序监测数据验证,导致其闪烁监测可靠性存疑。为此,本文基于近3 a新太阳周期测地型接收机数据,以ISMR提供的闪烁因子为参考,从代表性空间天气事件闪烁响应、日闪烁发生率、闪烁持续时间概率分布、闪烁日发生规律及其随极昼、极夜、地磁指数的特征变化等方面,对比研究了两种测地型接收机电离层闪烁因子(即电离层总电子含量变化率指数ROTI和沿弧段电子含量变化率指数AATR)监测北极高纬度区域电离层闪烁的准确性,并给出了ROTI和AATR在高纬度区域判断闪烁发生的经验阈值。结果表明,ROTI和AATR均能较为准确探测到地磁扰动、太阳活动等因素驱动的区域电离层闪烁,并能有效表征电离层闪烁统计学上的日变化规律,但两种闪烁因子不能准确区分闪烁和电离层电子密度梯度变化,导致在电子密度梯度变化剧烈期间存在较高虚警。该研究成果可为准确选择区域电离层闪烁监测因子提供指导。

建筑工程项目中强夯法地基处理技术的应用实践研究

强夯法地基处理技术是一种非常常见的地基处理办法,其原理就是经过机械设备把高频冲击力传送到地基中,以此让土层颗粒能够进行重新排列,压实并提高其稳定性。这类施工技术逐渐被建筑工程施工所使用,尤其是在开展软弱地基处理的时候。从当前实际情况上看,强夯法地基处理技术得到了显著的处理效果,基于此,论文着重剖析了建筑工程项目中强夯法地基处理技术的应用举措。

数据挖掘技术在磷酸锌纳米晶合成中的应用

在用室温固相反应与微波诱导相结合的合成方法制备磷酸锌纳米晶体的试验过程中,分析数据时有意识地应用数据挖掘的方法。数据挖掘结果表明,经过低热固相反应后,即使不用微波辐照也可以合成得到磷酸锌纳米晶体。

火箭发动机多层粘接结构超声检测研究

固体火箭发动机内部为多界面粘结结构,各界面的粘结质量对射击安全有重要影响,必须进行检测。针对固体火箭发动机多层粘接结构脱粘问题,利用自行设计的超声检测系统,基于脉冲发射回波技术,进行了时域和频域对比性分析实验,分析了火箭发动机多层粘接结构的缺陷。结果表明,相位谱中回波信号呈现规律性,可用于鉴别火箭发动机界面的粘接状态,1.021 MHz和2.041 MHz两点附近为最佳相位观察点。间隙型脱粘对回波信号的相位特征有影响,而紧贴型脱粘对回波信号的相位特征基本没有影响。

固体火箭发动机衬层固化状态超声波实时监测方法

为了正确判定衬层"半固化"状态,更好地控制发动机质量,采用了超声纵波反射技术和激光测厚技术实时监测衬层固化反应过程,并针对衬层固化温度和普通超声探头工作环境要求设计了衬层固化过程超声实时监测系统,根据衬层厚度、纵波传播速度、声衰减系数的变化对衬层固化状态进行表征。监测结果表明,随着衬层固化反应的进行,衬层厚度和声衰减系数逐渐减小,纵波传播速度逐渐增大,完整反应了衬层固化状态的变化,能够判定衬层的"半固化"状态。

中国组织工程领域2013至2018年国家自然科学基金资助项目分析

背景:组织工程是再生医学分支下的一个重要方向,具有交叉学科特性,起到修复、维持或改善受损器官与组织功能的作用,受到生物医学领域重视。国家自然科学基金长期对组织工程领域的基础研究进行资助,其资助项目情况可以在一定程度上反映学科发展态势。目的:分析并展示国家自然科学基金对组织工程基础研究的资助情况和学科发展态势。方法:以国家自然科学基金网络信息系统为来源检索2013至2018年间获得资助的组织工程相关项目,利用Excel和Bibexcel对批准年度、项目名称、批准金额、依托单位、资助类别、关键词等内容进行统计分析。结果与结论:近6年来国家自然科学基金对组织工程基础研究资助力度有所减弱,资助项目主要来自生命科学部和医学科学部,项目类型以面上项目和青年科学基金项目为主;获资助项目的依托单位以高校为主,研究实力较强机构研究范围较广,可获得多个分支领域的项目资助;骨和软骨、血管与心脏、口腔、神经和皮肤方向的研究项目较多,血管化、微环境、间充质干细胞、水凝胶、3D打印、定向分化等是研究的热点主题。

化学工程与工艺专业“高分子科学基础”课程教学体会

针对化学工程与工艺专业课程设置的特点,对该专业的《高分子科学基础》课程的教学内容和方法进行了认真的探讨,发现适当的教学内容设计和生动活泼的教学方式,能够提高学生的学习兴趣,取得比较理想的效果。

微流控芯片技术在细胞黏附研究中的优势与应用前景

背景:细胞黏附性质影响细胞的迁移、增殖、分化,对于细胞分离和富集、组织工程、临床疾病研究及应用均有极其重要的意义。微流控芯片具有小型化、集成化、高通量、低能耗、分析快速等特性,在细胞黏附研究中具有独特的优势。目的:总结并讨论微流控芯片技术在细胞黏附研究中应用的最新进展。方法:由第一作者检索2008至2018年PubMed数据库和百链云数据库,纳入与微流控技术、细胞黏附等相关的文献,并进行系统整理、归纳总结和分析。结果与结论:共检索到文献238篇,按照纳入和排除标准筛选后,共纳入53篇文献,通过阅读、总结和分析文献发现:微流控芯片平台为进行体外基于细胞黏附研究提供了新的可能性,其具有更高的通量,并且能精确控制生物、物理、化学因素构建体内细胞微环境,调控一系列细胞行为,包括细胞黏附、迁移、生长、增殖和分化及细胞与细胞、细胞与基质的相互作用等。微流控芯片技术在动态监测细胞黏附过程、定量检测细胞黏附力、分离和富集稀有细胞、筛选生物医学材料及研究细胞黏附相关疾病等方面具有广阔的应用前景。

大化工国际化精英人才培养体系的构建——以北京化工大学巴黎居里工程师学院为例

高等工程教育肩负着服务国家战略需求、培养创新型工程科技人才、支撑和引领国家未来发展的重要使命,应致力于提升学生的原始创新能力和国际竞争力。北京化工大学巴黎居里工程师学院引进法国先进的工程师教育理念和资源,在以“厚理强工”与“国际化”为引领的大化工精英人才培养理念指导下,积极探索人才培养模式和创新机制,构建了“本硕贯通”的工程人才培养体系,打造了三阶段递进式工程实践教学体系,建设了一支国际化工程型师资队伍,完善了教学质量保障体系,为“扎根中国大地办大学”和“吸收国外先进工程教育办学治学经验”的国内中法工程师院校提供了可借鉴的改革案例。

桩基施工中的浆固碎石复合桩施工技术

在目前的桩基础施工技术中主要有钻孔灌注桩、锤击成桩、静力压桩、人工挖孔桩等施工工艺,但在施工中或多或少存在配套工序多、污染严重、所需作业面大等缺陷。浆固碎石复合桩有效解决了现有桩基施工中的缺点,施工工艺简单易操作,桩体质量好且承载力高;施工快速高效,极大的缩短了桩基施工周期;在场地狭小特别是受地理空间环境制约场所均可以安全可靠的施工,节约了建设成本,提高了经济效益,具有良好的推广应用价值。

基于砾石桩处理饱和强、过盐渍软土地基的方法研究

依托察尔汗盐湖某公路地基,采用“X+砾石桩”综合地基处理工艺,解决了砾石桩桩体质量差、承载力低的问题。提出了饱和软黏性盐渍土地基砾石桩施工工艺,对砾石桩处理效果进行检测评价,满足了工程建设需要。

高校异地举办新型研发机构的功能定位与建设思路——以西北工业大学太仓长三角研究院的发展为例

高校跨域举办新型研发机构必须坚持科学研究、社会服务及与地区高科技发展深度融合的理念,在功能定位上要重点关注其在高校学科支撑、职能延伸、跨区联动中发挥的特殊作用,服务于学校学科综合实力的提升。西北工业大学长三角研究院的实践表明,要培育新型研发机构的持续发展力,必须坚持走聚焦国家科技战略需求、依靠科技创新发展、推进机构实体化运转的发展道路。高校异地举办新型研发机构未来的发展思路是聚力硬核科技发展目标,专注核心资源的凝聚吸纳,制定灵活创新的发展政策,为发展铺就一条“快行道”。

从工程科学走向工程技术—新时期交通与运载工程学科发展与展望

国家自然科学基金委员会积极推进基金改革,设立技术科学板块,面向国家重大需求和经济主战场,解决需求背后的核心技术科学问题,推动科研范式改革。交通与运载工程学科作为科学基金技术板块的重要组成部分,应当积极响应,及时调整学科资助政策。小学科,大行业,交通与运载工程学科研究呈现需求牵引、面向未来、技术集成、交叉融通的特点,需要进一步重视各交通体系交通诸要素的差异性和独特性,反对脱离行业、脱离应用对象,盲目梳理所谓的共性工程科学问题。推动基于RAMS(可靠性(Reliability)、可用性(Availability)、可维护性(Maintainability)和安全性(Safety))理论的工程科学与工程技术评价体系建设,关注各交通体系自身的特点及科学基础差异,强化其在重大、重点、人才等重要项目立项建议遴选、评审及成果后评估各环节中的应用,加快科学成果转化,支撑"交通强国"建设。

核科学技术和材料科学与工程

本文扼要地介绍了材料科学与工程进展的概况以及核科学技术在材料科学与工程中的应用.