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信息化和全球化給制造業(yè)帶來了空前的挑戰(zhàn)。企業(yè)必須應(yīng)對快速、嚴(yán)峻和多變的市場競爭，開發(fā)具有高速度、高精度和高可靠特性的產(chǎn)品。企業(yè)逐漸意識到設(shè)計的不可靠、高成本和高風(fēng)險，缺乏相應(yīng)的技術(shù)手段和測試方案來評估和分析產(chǎn)品設(shè)計過程與產(chǎn)品動態(tài)特性，企業(yè)對產(chǎn)品難以做到“心中有數(shù)”。 以有限元為基礎(chǔ)的計算機(jī)輔助工程(CAE)技術(shù)，以及動態(tài)測試與信號分析技術(shù)，能夠為產(chǎn)品開發(fā)、運行和維護(hù)的各個環(huán)節(jié)，即從概念設(shè)計、虛擬原型、性能確認(rèn)到監(jiān)測診斷和運行維護(hù)，提供集成解決方案以及快速高效的信息化、數(shù)字化開發(fā)平臺，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計，提高產(chǎn)品質(zhì)量與動態(tài)特性，降低新產(chǎn)品成本并縮短上市時間， 西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程及自動化研究所，長期從事有限元、動態(tài)分析與故障診斷的研究與應(yīng)用工作，配備有高性能的計算機(jī)和完備的工程CAE軟件，并且擁有一系列先進(jìn)的測試實驗設(shè)備。先后承擔(dān)了國家973計劃、863計劃、自然科學(xué)基金重點和面上、國際合作項目的研究工作。課題組多年來致力于高精度新型有限元、動態(tài)測試與故障診斷理論與技術(shù)研究，獲得多項國家級和省部級獎勵。提出了適宜奇異性求解和高精度建模的小波有限元有法，取得了原始創(chuàng)新成果，發(fā)表多篇國際期刊論文，獲得多項國家發(fā)明專利，在科學(xué)出版社出版《小波有限元理論及其工程應(yīng)用>專著，在清華大學(xué)出版社出版《Ansysworkbench設(shè)計、仿真與優(yōu)化》教材。課題組集研究、開發(fā)和服務(wù)于一體，其研究成果廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、鋼鐵石化、電子通訊、自動機(jī)械、通用機(jī)械等行業(yè)，如中國航天科工集團(tuán)、中國船舶工業(yè)集團(tuán)、兵器部202所、江鈴汽車、柳工機(jī)械、武漢鋼鐵、濟(jì)南石化、華為電子、上海紫明、浙江南大、西安科達(dá)機(jī)器人等和理光公司等制造企業(yè)。

項研究屬國家自然科學(xué)基金支持研究項目，建立了一種非線性頻譜分析方法，并用來進(jìn)行狀態(tài)檢測與故障診斷。所謂非線性動態(tài)系統(tǒng)的頻譜分析，就是利用非線性對象的實測輸入輸出數(shù)據(jù)獲取其廣義頻率響應(yīng)函數(shù)（GFRF）模型。本項研究的貢獻(xiàn)在于對GFRF模型的特征進(jìn)行了深入研究，得出了一系列有關(guān)其零極點分布特征得結(jié)論，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了模型簡化和數(shù)據(jù)壓縮，使得算法具有較高的模型

物聯(lián)網(wǎng)感知大數(shù)據(jù)可信存儲與分析處理平臺（IOT-SeaCloudDM）：針對智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)、車   聯(lián)網(wǎng)中各種采樣數(shù)據(jù)（包括各類傳感器、RFID、條形碼閱讀器采樣的時空相關(guān)數(shù)據(jù)）的數(shù)據(jù)管理需求，  提供一個通用的感知大數(shù)據(jù)處理平臺，對各類相關(guān)的感知采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，并達(dá)到如下目標(biāo)：（1） 提供 PB~EB 級的感知采樣數(shù)據(jù)存儲、管理與查詢處理。（2） 提供時態(tài) - 空間數(shù)據(jù)、采樣數(shù)值數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析與數(shù)據(jù)挖掘。（3）在此基礎(chǔ)上，為各類智慧城市、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供基礎(chǔ)軟件支撐。

01. 成果簡介 呼吸干凈的空氣是人類的基本需求。世界衛(wèi)生組織（WHO）公布的“2002年世界衛(wèi)生報告”現(xiàn)實人們受到的空氣污染主要來自室內(nèi)。現(xiàn)代人平均90%以上的時間在室內(nèi)度過，暴露時間是室外的6倍以上，室內(nèi)空氣直接影響人們的生命健康和生活質(zhì)量。每年由于室內(nèi)空氣質(zhì)量問題導(dǎo)致的白血病、肺結(jié)核、肺癌、哮喘及呼吸傳染病等疾病的死亡人數(shù)超過11.2萬人。準(zhǔn)確估算室內(nèi)顆粒物濃度水平對評估顆粒物對人體的健康效應(yīng)，制定有效的控制手段十分重要。 本軟件主要用來模擬評估室內(nèi)的PM2.5顆粒物濃度水平。軟件依據(jù)室內(nèi)顆粒物質(zhì)量守恒的原理，基于顆粒物源散發(fā)特征，建筑特性，以及顆粒物動力學(xué)特性，包括沉降以及再懸浮，依據(jù)一定的數(shù)學(xué)計算模型，計算得出穩(wěn)態(tài)情況下室內(nèi)顆粒物的濃度值。并將結(jié)果中顆粒物濃度值與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較。如若超標(biāo)，軟件會通過計算給出建議的凈化器最小風(fēng)量，合理調(diào)節(jié)設(shè)計方案，以期室內(nèi)的顆粒物濃度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，為綠色建筑室內(nèi)空氣預(yù)評估方法。 在此基礎(chǔ)，可以開發(fā)室內(nèi)裝載量預(yù)評估軟件系統(tǒng)。例如：以建材有機(jī)污染物散發(fā)量數(shù)據(jù)為核心基礎(chǔ)，在確定用量、建筑設(shè)計特性參數(shù)等邊界條件后，對裝修后的室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行預(yù)評估。根據(jù)預(yù)評估結(jié)果分析各類建材對于不同空氣污染物的權(quán)重關(guān)系，結(jié)合成本控制、工程定位、氣流組織等多種因素提供針對性的裝飾裝修優(yōu)化方案。02. 應(yīng)用前景 可用于室內(nèi)各顆粒物濃度分析和控制策略，通過科學(xué)地計算評估出各房間顆粒物釋放量的可視化管理系統(tǒng)來改善空內(nèi)設(shè)計方案進(jìn)而優(yōu)化空氣品質(zhì)。03. 知識產(chǎn)權(quán) 成果涉及1項軟件著作權(quán)。04. 團(tuán)隊介紹 團(tuán)隊負(fù)責(zé)人現(xiàn)為清華大學(xué)建筑學(xué)院建筑技術(shù)科學(xué)系長聘教授、博士生導(dǎo)師，主要從事室內(nèi)顆粒及其復(fù)合污染動力學(xué)、建筑通風(fēng)以及空氣潔凈技術(shù)研究。在包括EHP、Epidemiology和ES&T等在內(nèi)的國際知名期刊發(fā)表SCI論文80余篇，被SCI他引1000余次，其中2篇入選ESI高被引論文。入選教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計劃（2007）、清華大學(xué)基礎(chǔ)研究青年人才計劃（2013）等，曾獲教育部自然科學(xué)二等獎（2013；排名第1）和Building and Environment最佳論文獎（2012）以及清華大學(xué)學(xué)術(shù)新人獎等榮譽(yù)，于2016年當(dāng)選國際室內(nèi)空氣科學(xué)院（ISIAQ Academy）Fellow。05. 合作方式 技術(shù)許可。06. 聯(lián)系方式 郵箱： binzhao@tsinghua.edu.cn zhysh@tsinghua.edu.cn

該系統(tǒng)能提供一種模擬汽車離合器的工作環(huán)境，對離合器的摩擦片的性能進(jìn)行檢測。該系統(tǒng)是一機(jī)多用設(shè)備，除可在各種條件下對汽車用濕式離合器摩擦片的摩擦特性進(jìn)行測試外，還可對制動片、同步環(huán)、潤滑油等的摩擦要素進(jìn)行解析，是一種與 SAE J286規(guī)格相當(dāng)?shù)母呔?SAE#2 試驗裝置，可進(jìn)行 JASO M 348-2002 規(guī)格試驗。

1.痛點問題 1）人體軟組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜力學(xué)性質(zhì)和生理病理狀態(tài)密切相關(guān)，尚需建立和采用合適的本構(gòu)模型描述軟組織在力學(xué)成像中的變形行為； 2）需要考慮反問題解的存在性、唯一性和穩(wěn)定性，針對不同軟組織建立魯棒的反演方法。 2.解決方案 1）針對不同了軟組織，考慮到典型生理和病理狀態(tài)，建立了描述其準(zhǔn)靜態(tài)和動態(tài)變形特征的生物力學(xué)模型，揭示了生物力學(xué)成像中，軟組織響應(yīng)和力學(xué)特性之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。 2）依據(jù)軟組織力學(xué)響應(yīng)和本構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)，建立了針對典型軟組織的反演方法，通過體模和在體實驗驗證了反方法的有效性。

“基于虛擬機(jī)的惡意程序檢測分析平臺”利用在QEMU虛擬機(jī)環(huán)境中運行PE文件獲取的API調(diào)用序列及參數(shù)等動態(tài)信息，通過虛擬機(jī)提供的模擬主機(jī)環(huán)境觸發(fā)PE文件的行為，進(jìn)而根據(jù)虛擬機(jī)監(jiān)控器層得到的信息抽象出PE文件的各種文件、注冊表、進(jìn)程、網(wǎng)絡(luò)等行為，利用增強(qiáng)學(xué)習(xí)AdaBoost算法作為集成框架，選擇決策樹算法C4.5作為子分類器生成算法對PE文件的惡意性進(jìn)行判決。

1. 強(qiáng)大的隱匿網(wǎng)絡(luò)空間偵測能力 在大規(guī)模高速網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下加密混淆協(xié)議識別、網(wǎng)絡(luò)流分析和挖掘方面，研發(fā)基于全球分布式探針技術(shù)的隱匿網(wǎng)絡(luò)空間偵測技術(shù)，可覆蓋90%的暗網(wǎng)節(jié)點和服務(wù)，支持40Tb級別骨干網(wǎng)流量的實時監(jiān)測和內(nèi)容采集，可將網(wǎng)絡(luò)空間情報監(jiān)測范圍從開放的互聯(lián)網(wǎng)拓展到暗網(wǎng)、特種通信工具、區(qū)塊鏈等隱匿網(wǎng)絡(luò)空間，同時，在隱匿網(wǎng)絡(luò)空間偵測方面布局了4項核心專利”。2. 獨有的弱信號關(guān)聯(lián)算法 通過獨有的弱信號關(guān)聯(lián)算法從海量碎片化信息中快速實現(xiàn)隱

該系統(tǒng)能夠監(jiān)測運動員運動過程速度信息、加速度信息、起跳高度信息及運動員過旗門、彎道數(shù)據(jù)信息等，并將三維實景顯示、運動員高精度定位、視頻采集與顯示為一體。通過5G網(wǎng)絡(luò)和云計算技術(shù)使教練能夠清晰準(zhǔn)確的獲取每一時刻的運動數(shù)據(jù)。 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 2022年北京冬季奧運會召開在即，在國家重點研發(fā)計劃“科技冬奧”項目支持下，在雪上項目三維場景獲取及重建的基礎(chǔ)上，為進(jìn)一步提升雪上項目運動員的訓(xùn)練效率，需要獲取雪上項目運動員實時位置、速度、加速度、滑行姿態(tài)等信息，本團(tuán)隊開發(fā)了以高精度實時定位、運動參數(shù)解算、運動姿態(tài)顯示、5G高速傳輸鏈路、云計算為特色的滑雪運動員運動信息采集與分析系統(tǒng)。 該系統(tǒng)能夠監(jiān)測運動員運動過程速度信息、加速度信息、起跳高度信息及運動員過旗門、彎道數(shù)據(jù)信息等，并將三維實景顯示、運動員高精度定位、視頻采集與顯示為一體。通過5G網(wǎng)絡(luò)和云計算技術(shù)使教練能夠清晰準(zhǔn)確的獲取每一時刻的運動數(shù)據(jù)。該系統(tǒng)填補(bǔ)了國內(nèi)外針對運動員高精度信息采集與分析的技術(shù)空白，以厘米級定位精度為冬奧訓(xùn)練保駕護(hù)航。 滑雪運動員運動信息采集與分析系統(tǒng)突破傳統(tǒng)單一方式定位技術(shù)局限，采用北斗/GPS定位為主要定位手段，UWB和慣導(dǎo)輔助定位的方式進(jìn)行高精度定位。采用高精度機(jī)載三維掃描LiDAR系統(tǒng)對雪場及周邊環(huán)境進(jìn)行掃描與重建，獲取雪場的的真實三維場景，通過5G高速數(shù)據(jù)鏈路和云計算平臺，將滑行軌跡和滑行數(shù)據(jù)在真實三維場景中進(jìn)行顯示。同時，通過5G高速視頻采集和傳輸模塊，將由無人機(jī)跟拍或定點拍攝的視頻進(jìn)行同步顯示，以便教練在觀察滑行軌跡的同時觀察運動員的滑行姿態(tài)。 現(xiàn)階段，滑雪運動員運動信息采集與分析系統(tǒng)已在國家高山滑雪運動隊、自由式滑雪運動隊測試使用，并初見成效，獲得好評。