超级工程论文汇总十篇

序论：好文章的创作是一个不断探索和完善的过程，我们为您推荐十篇超级工程论文范例，希望它们能助您一臂之力，提升您的阅读品质，带来更深刻的阅读感受。

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1.2基坑支护方案选型分析及选取思路基坑设计方案选取需要考虑的因素有：基坑平面形状及尺寸，基坑安全等级及开挖深度，岩土体的性状及地下水条件情况，基坑周边对变形的要求，主体地下结构和基础形式，施工方案的可行性，施工工期和经济指标等。（1）锚索与内支撑的比较由于本基坑开挖深度较大，且周边具有市政管线、地铁和建(构)筑物等，锚索的长度会在基坑受到限制，与锚索方案相比，内支撑方式较好。（2）地下连续墙与排桩比较分析根据等效刚度原理排桩换算的连续墙厚度见表3，根据深圳地区排桩和连续墙施工技术、材料价格情况，一般地下连续墙的造价约为排桩造价的1.5～2.0倍。排桩在深圳地区基坑中应用较多，主要有旋挖桩和钻孔咬合桩，相比其他桩型，排桩的施工工艺成熟，施工设备多，综上所述选择排桩+内支撑支护结构。（3）桩型和支撑型式选择一般基坑支护现在常用挖孔桩、泥浆护壁钻孔桩、旋挖桩与咬合桩等，本基坑开挖达33m，加上支护桩的嵌固深度，支护桩长在40m左右，且存在砂层，因此不宜采用人工挖孔桩；另外在市区施工，泥浆护壁钻孔桩灌注桩对环境有一定影响；相比来说，旋挖桩较适合本项目，其成桩速度快；咬合桩入岩困难，不宜采用，经过综合比选，最后采用旋挖桩支护。基坑支撑体可选择纵横网格状支撑或环形支撑，由于该工程塔楼中心为“钢骨–劲性混凝土”核心筒，主塔楼外框采用8根巨型钢骨混凝土柱、7道巨型斜撑和7道环带桁架构成，见施工照片图4，因此考虑其施工限制，支撑采用采用钢筋混凝土双环支撑结构，其中南侧采用单环支撑，北侧单环直径较大，采用了环中套环的内支撑，圆环与支护桩之间采用4道钢筋混凝土撑。综合考虑各种因素，最终基坑支护方案为：钻（冲）孔混凝土灌注桩+内支撑（圆环）+四周封闭式止水帷幕的支护方案。

1.3基坑具体支护设计方案选择基坑支护方案要综合考虑地质条件、地下水、上部结构、场地平面布置、基坑周围环境及经济性等因素。基坑最终支护方案采用：钻（冲）孔混凝土灌注桩+4道内支撑+高压旋喷桩和袖阀管注浆结合的方案，基坑平面图见图5。支护桩采用混凝土钻（冲）孔灌注桩，桩径有1600mm和1400mm两种，北侧（靠近地铁）支护桩采用1600@1800，其他支护区域1400@1600（见图6～8）。混凝土强度等级为C30，设置4道钢筋混凝土内支撑，并设置了两道大圆环钢筋混凝土支撑，其中支撑与地下室底板错开，主体结构核心筒布置在圆环撑内，这样核心筒施工不受支护的影响，其中主塔位置的大圆环支撑采用双圆环形式，外环内径为92.5m，内圆环内径62.5m，裙楼区域采用单圆环布置，圆环内径为60.0m，具体内支撑构件尺寸和截面见表4。立柱采用钢管混凝土，立柱设置均避开了基础及主体结构的柱，钢管立柱有900mm、800mm和700mm3种规格，壁厚20mm，C30混凝土填充钢管，钻（冲）孔混凝土灌注桩为立柱基础。

1.4基坑止水设计方案前面分析可知，场地内含透水层（中粗砂、粉细砂及粗砾砂层），且最支护结构的变形控制要求比较严格[12]，因此，采用什么方案止水对该基坑非常重要，是确保基坑周边地铁和建筑物安全的关键环节，结合支护方案和地质条件，最后采用三重止水措施：高压旋(摆)喷桩+袖阀管注浆+挂网喷射混凝土，具体止水设计方案见图9。止水帷幕施工完成后进行了围井抽水试验，结果表明：双重止水效果良好，止水帷幕扩散体的渗透系数达到10-6cm/s。

1.5基坑监测方案设计由于基坑周边环境复杂，基坑设计中对基坑监测布置了比较全面的基坑支护监测体系，主要监测内容有：支护桩深部水平位移（测斜管）、支护桩顶水平位移和沉降观测、混凝土圆环及支撑布应力应变、地下水位、地面沉降、孔隙水压力、基坑内外土压力及支护桩内力，测点平面布置见图10。

2基坑土方施工方案

本基坑开挖量达到55万m3，出土方案和施工方法是工程能否按期完成和控制基坑施工对周围建筑物影响的重要环节之一，基坑设计时为了出土方便和塔楼基础施工的限制，分别在北侧和南侧采用了环撑，北侧塔楼的内圆环内径为62.5m，南侧裙楼区域圆环内径为60.0m内径。为了加快出土速度，在南侧环形支撑内布置了出土栈桥，栈桥宽7m，栈桥内侧有1m宽的应急人行道，车道表面设置了20mm厚的防滑凹槽，两侧有1.2m的防护栏。栈桥采用钢管立柱及槽钢连梁连接，且与基坑内支撑和环撑是分开的，坡道顶部浇筑350mm厚的钢筋混凝土板，现场施工后的现场情况见图11。基坑土方主要通过栈桥运输出去。

3基坑监测结果分析

图12是4个测斜管实测的支护桩水平位移（QS1和QS2布置在北侧，QS3和QS5布置在东侧），支护桩的最大水平位移在20位置附近，QS1的最大值为25.13mm，QS2的最大值为24.23mm，QS3的最大值为20.34mm，QS5的最大值为18.49mm。图13是利用理正深基坑软件计算的QS1测斜管对应的支护断面，计算出的最大位移为31.40mm，实测值小于计算值，基坑监测结果没有达到设计提出的预警值，基坑仍处于安全状态。目前该项目的地下室部分已施工完，现场情况见图14。

篇（2）

超滤膜技术会在环境工程水处理上产生一定的污染，污染情况会让其相应的容量空间降低，能耗获得提高，水处理的生产成本开始增加。这种产生的超滤膜污染是在环境工程水处理中必然产生的。当出现超滤膜污染程度加重后，要用相应的化学药剂对超滤膜进行适当的清洗以消除污染。但目前我国的水厂一年平均进行两次超滤膜清洗工作，使得污染处理程度没有获得有效的清除。

2超滤膜技术

能源损耗程度高环境工程水处理需要有充足的动力系统作为超滤膜净化处理技术有效的保障。动力装置的运作效率低会使得水的净化处理中的对能源损耗程度提高，从而导致水处理的整体成本增加。动力装置能源消耗程度需要保障符合相应的现有水处理标准才能进行，但目前在动力装置中关于节能的研究还不完善，使得整体的技术能源损耗程度很严重。

3超滤膜处理技术

组合选择缺陷超滤膜净水处理技术需要有效的对其技术的污染情况以及相关的水处理成本进行考虑，需要在水处理上对其进行恰当的工艺选择。要对原水源地进行现场的考察,并对其抽取的样本进行有效的分析和结合水处理的特点进行水质检验。使得对水原料中的水硬度等数据有直观的了解，进而在水硬度高并且无机盐物质含量大时采用双膜净水处理工艺技术，在水质较好的地方开始建设处理厂。当水质程度不满足优良水质要求时，要对其进行精水处理工序,选择相应短流程的净水处理方式。使得超滤膜处理技术开始替代传统滤池技术，对其进行有效的净水处理工艺过程。但目前在技术选择上研究还不全面，没有办法形成有效的技术组合选取模式。

二超滤膜技术在水处理应用实践中的建议

1开发出新型超滤膜技术

超滤膜技术在应用中会引起污染现象,会对处理后的水质进行再次的污染，进而影响水质。对超滤膜进行清洗处理需要使用相应的化学药剂进行有关的污染清除工作，其操作流程相对复杂。因而新生代滤膜的研发需要进行，在保留原有的滤膜传统优势基础上。进而污染的有效地址和抗氧化效果的加强。使得其技术的成本获得有效的降低并让其效率得到提升。

2提高超滤膜清洗处理

过程水处理过程需要对有效经验进行总结，要根据超滤膜污染问题类型的不同进行严谨的类型区分进行处理。对引起的超滤膜污染问题需要进行有效的清洗措施。需要自来水厂在对净水处理过程中水源处抽取的水原料水质进行各关键项目的检测后，根据其分析结构的反映，使得水处理相应的技术要求，使得清洗过程获得优化，进而减少相应的污染状况发生。

3完善超滤膜处理技术

组合水处理的相关技术研究开始不断的深入进行带来了和传统的自来水处理技术相比较而言的变革，使得超滤膜处理技术获得了有效的优化。在水质处理中有要考虑超滤膜技术处理之后在水体内残留的分子类型，对其水质造成破坏的有机物进行适当的溶解，对其盐类以及小分子有机物的处理效果要进行提高。因而需要相关的学者对其超滤膜处理中的技术组合进行有效的研究。通过把相应技术根据水质情况进行适当的采用，对陈旧的技术要积极的不采用。这些原则的遵循可以有效的提高超滤膜在相应的水处理工艺的整体水平。

篇（3）

2绿色化学反应技术的应用

绿色化学指用化学的技术和方法，再结合其他学科的知识来减少或者消除化学对于人类的危害、社会的危害以及环境的危害。从源头的原材料开始，到生产过程中的试剂和介质还有催化剂，到最后的产物及副产物都要求绿色、环保、无毒害，还有就是“原子经济性”的“零排放”。像在绿色无毒原料控制方面，石油化工原料就可以改变成生物原料的。制作尼龙可以不用含苯的石油化工原料，改成生物原料，生物原料的淀粉及纤维素等在酶催化反映下也能形成己二酸，这样一样可以制作尼龙，而且对人体和环境都危害极小。再比如在反应过程中对介质、溶剂等的控制，也要求无毒无害，在有机反应中水就是很好的溶剂，不仅对环境无害还能节省到有机反应中的官能团的保护还有去保护等环节，所以也省工艺省时间了。还有反应中用的绿色催化剂，绿色催化剂能更加正对性，更加高效地参与化学反应，并且得到的副产物少。在有机合成反应中，绿色催化剂的应用显得尤为重要。像不对称合成反应中，催化剂不仅为化学农药和精细化工提供反应需要的中间体，有的还能为反应提供绿色的合成技术。比如酶催化反应、氢酯化反应、还有不对称酮反应等。

3化学工程中的传热研究

化学反应中传热的研究是化学工程的重要内容，因为它严重影响着一个反应的能耗，反应的进程等。在微细尺度传热研究中，由于尺度微细，原有的传热假设及会发生变化，其流动还有传入的规律也会发生变化。目前在纳米、微米、集成电子设备还有微型热管领域中该传热研究交深入，取得了较不错的成果。而我们在改进传热工艺和设备上也做足了研究，为了提高传热效率，我们可以改进设备的性能，使其持续对外传热的能力提高，改变里面的传热材料和工艺的设计来实现传热的效率。然而我们现在投入很多精力的滴状冷凝技术的研究还没能取得很好的成果。由于我们不能在维持物质在滴状的时候冷凝，同时冷凝表面寿命延长,所以目前这个难题还很难突破。还有就是我们在计算沸腾时的传热存在很多弊端，复杂的沸腾状态不适用目前所有的传热计算方式，就研究沸腾传热的计算方法也是一大块难题的，所以就滴状传热技术的研究也将会是我们传热研究领域的一个重要课题，如果该研究获得进展必将改变现在很多的化学生产工艺形式，将会带领化学生产进入一个新的时代。

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叙词表作为有效的信息组织工具，在我国图书情报事业的信息组织中发挥了重要作用。网络环境下，叙词表如何发挥更大的作用，产生更好的利用效果，一方面，需要我们强化《汉语主题词表》这样的基础工具建设，另一方面，需要加强网络环境下叙词表应用环境的研究与实践。为此，中国科学技术信息研究所2009年启动了《汉语主题词表》(工程技术版)的编制与修订工作。两年来，我们收集与加工了包括文献关键词、用户检索词、各类百科全书、专业术语、相关专业及综合叙词表等在内的词汇资源；建立了收词量达300万的基础词库；研究了词汇概念的分类方法；构建了用于概念与文献导航的范畴体系；开发了适于网络环境的叙词表编制与管理平台；在充分论证叙词表应用的基础上制定了编制手册；联合国内十几家工业技术领域图书情报机构，分领域开展了专业术语选词工作，对专业概念进行了归类与同义词归并工作，共同展开《汉语主题词表》(工程技术版)的编制与修订工作。

20lO年，中国科学技术信息研究所申报并获得国家社会科学基金项目“网络环境下叙词表的编制模式与应用方式研究”(编号：10BTQ048)；2011年，中国科学技术信息研究所在国家科技图书文献中心统一组织下，承担了国家“十二五”科技支撑计划项目“面向外文科技文献信息的知识组织体系建设与应用示范”研究的相关课题(编号：2011BA H10800)。在这些国家级课题的资助下，我们对叙词表在网络环境下的总体形态、选词方法、词间关系建立、编制管理机制、维护方式、应用方式等方面展开了全面研究。而且，立足更大限度地发挥国家科技文献信息资源的作用，满足科技创新对知识服务的需求，面向外文科技信息的有效组织与利用，设计《英文科技超级词表》体系构架和建设流程，开发英文科技术语素材库，研究通过词形规范、词义规范等方法进行规范概念的获取，在网络叙词表、英文超级科技词表构建与应用方面取得了相应的进展。

为了及时与广大同行进行交流和分享知识组织体系相关研究成果，中国科学技术信息研究所组织了与知识组织体系有关的5篇研究论文，力图通过这些文章的发表，抛砖引玉，促进我国科技知识组织体系的建设与应用。本专题中，《网络环境下叙词表协同编制系统的构建》一文主要从宏观角度分析了叙词表编制平台的总体设计思路，探索了在网络信息时代叙词表在线编制的方法；《网络环境下叙词表编制系统中的并发机制探讨》一文主要从微观角度探讨了网络在线协同编制过程中的锁定机制，解决知识体系构建的冲突问题；《基于DDc的英文超级科技词表范畴体系构建研究――以工程技术为例》一文研究探索了英文知识组织体系的分类结构体系，为概念与文献的导航奠定基础；《数字环境下通用概念获取方法》一文对通用概念分类方法进行了深入研究；《基于语义网络的中文词汇链构造方法》一文对知识组织体系的构建和应用提供了新的视角。

通过本期知识组织体系专题论文的组织和发表，我们期望在全国范围内联合业界相关单位和专业研究人员，共同推进《汉语主题词表》修订和《英文超级科技词表》的建设工作。

中国科学技术信息研究所研究馆员　曾建勋

篇（5）

一、前言

超级电容器又名电化学电容器[1-3]，超级电容器对于电动汽车的启动、加速和上坡行驶具有极其重要的意义。传统的超级电容器极低的比能量使得它不可能单独用作电动汽车能量源，故提高超级电容器的比功率、比能量[4]，使之作为辅助能量使用具有显著优点[5]。它在汽车启动和爬坡时快速提供大电流及大功率，在正常行驶时由主动力源快速充电，在刹车时快速存储发电机产生的大电流，这可减少电动汽车对蓄电池大电流充电的限制，大大延长蓄电池的使用寿命，提高电动汽车的实用性，对于燃料电池电动汽车的启动更是不可少的。超级电容器在充电―放电的整个过程中，没有任何化学反应和无高速旋转等机械运动，不存在对环境的污染[6]，也没有任何噪声，结构简单，质量轻，体积小，是一种更加理想的储能器。

本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极，它具有良好的粘接特性且电极材料表面电阻较小。用该电极进行装配得到了正负共极层叠式串联超级电容器[7-8]，它最大的优势是具有内阻小、电压高的特点。其单体工作电压可到达1.6V，是传统式水基超级电容器电压的1倍。

二、实验

我们制作的正负共极水基超级电容器由4个单元组成，分别为电极、聚丙烯膜[9]、电解质、壳体。电极与电极之间由通离子阻电子的隔膜隔开进行串联式叠片，完成叠片后装配到金属壳体中，注入电解液并进行密封。

（一）电极制作方法

1.正负电极材料配比与浆料配制工艺

将粘结剂（PTFE）加入到蒸馏水的真空搅拌罐中，搅拌0.5h使PTFE分散均匀，再加入导电剂SP（特密高，瑞士）和CNT浆液（北京天奈科技有限公司，中国）搅拌2h至完全分散，最后加入锰酸锂（湖南杉杉科技有限公司，中国）搅拌3h形成均匀的正极浆料，浆料最终黏度为5～6.5Pa.s，固含量约55%，材料加入质量百分比为LMO：PTFE：SP：CNT=92：3：2：3。将CMC（型号A30000，美国）加入到蒸馏水的真空搅拌罐中，搅拌2h使CMC完全溶解，再加入导电剂SP（特密高，瑞士）和CNT浆液（北京天奈科技有限公司，中国）搅拌2h至完全分散，再加入活性炭AC（比表面积2000±100m2/g，上海合达炭素材料有限公司）搅拌4h至完全分散，最后加入SBR（型号50%水溶液，深圳诺伊特材料有限公司）溶液搅拌1h形成均匀的负极浆料，浆料最终黏度为16～18Pa.s，固含量约25%，材料加入质量百分比为AC：CMC：SP：CNT：SBR=90.5：2：2：3：2.5。

2.正负共极电极制作工艺

在特制上下两层隔离烘烤箱的涂布机上将正、负极浆料进行涂布，依据正极面密度为（150±10）g/m2、负极面密度为（268±5）g/m2的工艺要求，将正、负极浆料同时涂覆在同一集流体上，形成正/负共极的电极。

（二）正负共极水基超级电容器装配方法

再将加工合格的电极卷料分切成符合工艺要求的尺寸，以“集流体―正电极―隔膜―负电极―集流体―正电极―隔膜”串联方式进行10个单元叠加形成超级电容器芯体，见图1。超级电容器芯体放入壳体中，加入已配制好的电解液（硫酸锂）并用树脂将壳体密封，在50T的压力机下对密封好的电容器进行挤压。最后在精密的测试设备上对电容器进行激活，形成一种正负共极水基超级电容器，见图2。

（三）正负共极水基超级电容器测试

装配好的正负共极水基超级电容器进行充电活化后，使之具有超级电容器的特性，快速的吸附与脱嵌实现了电源能够快速充电和大电流放电的功能。

使用1A的电流对超级电容器进行充放电测试，得到其工作电压、能量密度。

三、结果与讨论

（一）正负共极电极分析

1.负极浆料均一性好

浆料的均一性直接影响涂布效果。活性炭的比表面积比较大，导致浆料制作时固含量比较低仅20%左右，黏度比较大20Pa.s左右，负极浆料输出时流动性良好，固含量23%，黏度18Pa.s。涂布过程中浆料不会受外界环境因素影响而出现团聚、结硬块、塞刀口等现象。

2.正负共极水基电极具有良好的粘接特性

传统式水基电极在涂布过程中存在龟裂现象，严重时掉渣，而本文工艺制作的正负共极水基电极具有良好的粘接特性，此特性大大降低了浆料与集流体之间的接触电阻，从而改善了其极化性能。

3.电极表面电阻小

正负共极水基电极通过在材料选择、配料工艺、涂布工艺等方面严格控制，得到的电极表面电阻比较小。使用万用表分别测量其表面电阻和传统式水基电极的表面电阻，测量结果显示正负共极水基电极正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右，传统式电极正极表面电阻为3140Ω左右、负极表面电阻为542Ω左右。

（二）超级电容器测试性能分析

图4为使用我们制作的正负共极水基电极加工得到的超级电容器电性能测试曲线图。图中显示出超级电容器具有较高的电压，单体电压可达到1.6V以上（最高电压可到达1.8V），计算得出能量密度可到达20Wh/kg（超级电容器能量密度E=1/2CU2），对比传统式水基超级电容器的电压0.8V，它的电压提高了1倍。

四、结论

本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极的制备方法，使用该方法制得的电极具有良好的性能，主要对负极浆料性能、电极粘接性能、工作电压、能量密度等方面进行了测试。测试结果显示，负极浆料固含量可达到23%、黏度可达到18000mPa.s且具有良好的均一性；正负共极电极的粘接性能良好且表面电阻得到了优化，正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右；单体工作电压可达到1.6V以上是传统水基超级电容器（0.8V）的1倍，能量密度大大提高，可达到20Wh/kg。

参考文献

[1]Conway B E. Electrochemical Supercapacitors Scientific Fundamentals and Technological Applications，New York：Plenum Press，1999.

[2]Conway B E. Birss V，Wojtowicz J，et al. Reports to continental Group，Inc.，1975-1980；D.Craig，Canadian Pat. 1985，196：683.

[3]Conway B E. Transition from “supercapacitor” to “battery” behavior in electrochemical energy storage，J. Electrochem Soc.，1991，138：1-8.

[4]张治安，邓梅根，胡永达，等.电化学电容器的特点及应用[J].电子元件与材料，2003，22（11）：1-5.

[5]王然，苗小丽. 大功率超级电容器的发展与应用[J].电池工业，2008，13（3）：191-194.

[6]程杰，曹高萍，杨欲生.活性炭-锰氧化物电化学混合电容器的研究[J].电池，2006，36（34）：247-248.

[7]王彦鹏. 电化学超级电容器复合电极材料的制备与研究. 硕士学位论文，西北师范大学，2007，3-5.

[8]孟祥云. 超级电容器NiO及其符合材料的制备与电化学性能. 硕士学位论文，湘潭大学，2008，5-7.

篇（6）

他们研究了欧洲和奥地利科学家于2009年开发的一种室温离子液（RTILs）。RTILs在室温下导电性较低，但加热后黏度会降低而导电性提高。黏土具有很高的热稳定性、吸附能力和渗透性，活性表面积也很大。通常用在石油钻探、现代建筑或钢铁铸造中。

研究人员把RTILs和自然界的斑脱土黏土等量混合，制成一种混合胶，将其夹在两层还原的氧化石墨中间，上下再装两个集电器，就成了一种超级电容器。经测试和电子显微图像显示，这种材料被加热到200℃时也没有变化，即使加热到300℃也只有很小的变化。

“材料的离子电导性在180℃之前几乎是直线增加，然后在200℃时达到饱和。”论文领导作者、莱斯大学机械工程与材料科学系研究人员阿拉瓦·瑞迪说。测试还发现，虽然在第一次充/放电中，其容量有轻微下降，但这种超级电容能稳定地通过1万次周期测试。在运行温度从室温提高到200℃后，无论电能还是功率密度都提高了两个数量级。

这种新型超级电容器拥有最佳的电容性能，能在几秒钟内充电而瞬间放电，一般的充电电池是缓慢充电，按照需要逐渐放电。理想的超级电容器能迅速充电、储电并按需放电。阿加恩说，它们能在200℃甚至可能更高的温度下稳定工作。这对于在极端环境下使用的充电设备是非常有用的，比如石油钻探、军队以及太空环境。

研究小组还将RTILs/黏土和少量热塑聚氨酯结合，制成一种薄膜，可以切割成不同的大小和形状，灵活适应多种设备的设计。

“我们的目的是克服传统液体或胶体电解液的限制，它们只能用在低温工作的电化能源设备中。”瑞迪说，“这项研究让人们能在更广泛的温度范围安全操作，而不必在能量、功率和周期寿命之间折中妥协，大大改善甚至消除了对昂贵的热量管理系统的需求。”

我国首创煤制芳烃4项技术 冉永平

笔者从中国华电集团获悉：由华电集团参与开发的煤制芳烃技术近日又获得国家知识产权局授予的4项国家专利，这项技术属于世界首创。目前，该项技术成果已经通过国家鉴定，现已上报国家专利申请21项，取得授权6项。此举标志着我国已经成功掌握了这一新技术的核心知识产权。据悉，华电集团规划在陕西省榆林市建设世界首套百万吨煤制芳烃工业示范装置，计划于2016年投产。

煤制芳烃技术由华电集团与清华大学联合开发。华电集团总经理云公民表示：“华电集团十分重视煤炭资源清洁高效利用。煤制芳烃技术的成功开发，开创了煤基能源化工新途径，对我国石油化工原料替代具有重要意义。”

芳烃是大宗基础有机化工原料，目前我国年消费量超过2000万吨，是化纤、工程塑料及高性能塑料等的关键原料，广泛用于服装面料、航空航天、交通运输、装饰装修、电器产品、移动通讯等。目前芳烃97%以上来源依赖于石油原料，其价格与石油价格正相关，常年居高不下。中国石油和化学工业联合会副会长周竹叶说：“煤制芳烃技术填补了国际空白，是我国现代煤化工科技领域的重大突破，对推进石油和化工原料多元化进程具有重要的意义。”

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报告称，“十一五”期间，科技产出成绩斐然，专利和论文位居世界前列。全国累计登记省部级以上重大科技成果17.9万项；累计颁发国家自然科学奖160项，国家技术发明奖263项，国家科学技术进步奖1305项，国际科学技术合作奖22项；李振声、闵恩泽、吴征镒、王忠诚、徐光宪、谷超豪、孙家栋、师昌绪、王振义等9位科学家获得国家最高科学技术奖。

报告指出，这5年间，中国还涌现出了一大批有着深远影响的重大科技成果。具体如下：

——“嫦娥”一号、二号探月卫星成功发射，使中国跨入深空探测新领域；

——“神舟”七号载人航天飞船发射成功，使中国成为世界上第三个独立掌握空间出舱技术的国家；

——千万亿次超级计算机系统“天河一号”研制成功，并在国际TOP500组织的最新排名中位居世界第一；

——“中国下一代互联网示范工程”取得了一系列重大创新成果；

——北京正负电子对撞机重大改造工程建设任务圆满完成；

——上海同步辐射光源建成；

——首架具有完全自主知识产权的支线飞机完成总装下线并首飞成功；

——首台深海载人潜水器“蛟龙号”海上试验突破3700米水深纪录；

——首次环球大洋科考凯旋；水稻基因育种技术再获突破性进展；

——甲型H1N1流感疫苗全球首次获批生产。

报告指出，专利数量是反映一国科技产出能力的重要指标。“十一五”期间，中国专利部门累计受理境内专利申请363.6万件，授予专利权202.8万件，境内专利申请量和授权量分别以24.7%和35.4%的年平均增长速度递增。专利数量的持续增长，反映了中国自主创新能力和水平的日益提高。

篇（8）

中图分类号U46 文献标识码A 文章编号 1674—6708（2012）76—0123—02

0引言

超级电容器是20世纪七八十年代逐渐发展起来一种新兴储能器件，与电池储能相比，具有充放电电流不受限制，响应速度快，循环使用寿命长，环境友好等优点。

随着新能源汽车研究的兴起，制动能量回收作为延长其续驶里程一种可行方法备受人们关注，本文针对如何在不影响蓄电池性能的情况下对制动能量进行储存和释放这一问题，设计了一种基于超级电容器存储，利用单片机控制的制动能量缓存装置。仿真结果表明，该设计可有效实现制动能量的存储与释放。

1超级电容存储单元

超级电容器的单体电压电容值较低，一般需要进行串并联组合才能达到要求的电压与电容等级。但单体器件参数差异，串联单体电容电压在工作过程中的存在不一致现象，导致一部分单体电容电压偏低，容量不能被充分利用，而另一部分电压过高，内部电解液发生分解而失效。因此，需要进行串联均压处理，来提高电容器的容量利用率和安全性。

超级电容串联技术，就其工作原理可大致分为稳压管法、开关电阻法、飞渡电容器电压均衡法和电感储能电压均衡法等方法，各有其优缺点与适用场合。本文采用均衡效果相对较好单飞渡电容器电压均衡法，利用一个小容量的普通电容器作为中间储能单元，将电压高的超级电容器中的能量向电压低的超级电容器中转移，适合在电动汽车等中小功率的应用场合中使用[1]。

2硬件电路设计

2.1双向DC/DC变换器

由于在电机回馈制动系统中没有隔离和绝缘的要求，故采用由IGBT、快恢复二极管与储能电感组成的非隔离型双向半桥DC/DC变换器。它具有开关元件电流电压应力小，有源元器件导通损耗小，元器件数量少及电路结构简单等优点。

2.2缓冲电路

利用电容电压与电感电流不能突变的特性，本文设计了一种缓冲电路，抑制开关元器件在开关瞬间的电压与电流变化率，同时把吸收的能量传递给负载，其原理图如图1所示。电感L1，电容C1、C2以及二极管D1，D2，D3组成缓冲电路，要求电感和电容的谐振频率远远高于开关管频率，二极管反向恢复时间足够小。

2.3控制电路

ATMEGA48作为主控芯片，产生的PWM控制信号，经光耦隔离后，调节开关管S1与S2，并通过电流、电压及温度传感器对装置的瞬态运行状况进行监测。

2.4元器件参数选取

为避免开关元件的损坏，变换器一般工作在连续导电模式下，且开关元器件的耐压值应是实际峰值的1.5～2倍。因此需确定储能电感的参数，以保证其在升压模式（Boost）与降压模式（Buck）下均能储存足够能量。两种模式下电感计算公式分别为：

与分别为双向DC/DC变换器高压侧和低压侧的电压；（、、）和（、、）分别为Buck与Boost运行模式下的占空比、工作频率及电感脉动电流。

由（1）（2）可得储能电感值：

滤波电容直接影响负载R的电压脉动，以电压的极限脉动量为临界值，选用最大占空比可求得电容极大值为：

3控制策略分析

超级电容存储单元串接在变换器的低压侧，高压侧接入电机驱动电路的直流母线。当电机启动或加速时，开关管S1工作，变换器处于Boost模式，可提供额外功率支持。电机减速或制动时，开关管S2工作，变换器处于Buck模式，超级电容器对制动能量进行吸收存储。同时通过温度传感器对超级电容采取实时温度监测，当大于临界值时，即执行中断程序。

3.1 Buck模式

采用超级电容侧充电电流环和电压环的双闭环PI控制。当电容电压较低时，电压环输出值饱和，此时超级电容处于恒流充电状态；而当超级电容电压达到预定值时，电压环起作用，此时处于恒压充电状态。图2为Buck模式下变换器控制框图。

3.2 Boost模式

采用超级电容侧充电电流环和高压侧输出电压外环的双闭环PI控制。参考电压设置与蓄电池电压同步相同。图3为Boost模式下变换器控制框图。

4实验与仿真

利用MATLAB/Simulink构建电动汽车制动能量缓存装置的仿真模型。其仿真参数为：高压侧为初始电压300V的电容，超级电容容量12.5，串联内阻0.28，并联内阻10，参考充电电压和电流为70V与50A，储能电感0.01H，滤波电容0.001F，输出参考电压200V。

图4为Buck模式下低压侧电压波形，图5为Boost模式高压侧输出电压波形。

5 结论

本文在双向DC/DC变换电路的基础上，设计了一种基于超级电容的制动能量缓存装。仿真结果表明，可有效实现回馈制动能量的存储与释放，具有一定的实际应用价值。

参考文献

[1]李海东.超级电容器模块化技术的研究[D].北京：中国科学院电工研究所博士论文，2006.

[2]吴延平.超级电容器储能系统的直流变换技术研究[D].大连：大连理工大学硕士论文，2011.

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1地上煤仓建设工程施工项目要点

经济发展带来了煤炭的高需求，而煤炭在生产、运输、销售过程中都需要存储。但煤炭产量的提高却使原煤仓不堪重负，由此看来，煤仓的频繁破坏已经成为制约各矿井生产能力持续增长的瓶颈。如何提高煤仓的持久性、增加煤仓的仓储能力是亟需解决的问题。地上煤仓的施工具有作业难度大、施工方法特殊且严格、人员组织复杂等特点，在施工过程中也需要不断安装配套设备。因此，本论文将详细分析地上煤仓的优点和工程施工的项目要点。

1.1地上煤仓取代地下煤仓的原因。以前，由于挖掘工艺的不成熟、煤炭运输环节复杂、运输能力相对较小等原因，必须同时依靠工作面同时生产才能保证矿井的生产能力，所以多采用地下煤仓的形式，既可以储存煤炭，也可以对运输系统起到一个缓和的作用。但是随着经济和科技的发展，随着煤炭工业的现代化水平的不断提高，现在国内已经出现了超级回采工作面——也就是那些年产百万吨、甚至千万吨级的超级回采工作面。矿井生产设备的机械化，使得井底煤仓在煤炭运输系统中的地位越来越弱，而且井底煤仓也不能适应如此大的工作量和储煤量，所以，取消井底煤仓也就成了自然而然的事情。

1.2煤仓材料的选择。在“不同硬度煤粒的冲击试验”中，在控制其他变量的情况下，我们可以分析出煤仓的冲击磨损和煤粒硬度以及煤仓材料的硬度存在对应关系。通过进一步实验我们可以发现当煤粒的硬度比煤仓材料的硬度低一些的时候，煤仓内壁发生的磨损相对较小。但煤仓材料的硬度并不是唯一的变量，更主要的影响因素应该是是煤仓材料的硬度与煤炭硬度的比值，当两类材料的比值大于等于0.6时，会迅速提高地上煤仓内壁材料的耐磨性。因此，根据此标准来选择煤仓材料能够有效提高煤仓内壁的耐磨性和耐撞性，进一步提高地上煤仓的使用寿命，减少耗损程度，这无论对于煤炭的存储还是缓解当前的煤炭危机都有很大的帮助。

1.3煤仓井壁抗破坏技术。解决材料问题以后，我们应该考虑煤流会对井壁造成冲击和腐蚀，所以，如何减少腐蚀和冲击也是应该思考的问题。煤仓的井壁因为会与煤粒产生摩擦，所以不可避免地会有磨损。因此，以钢筋混凝土为材料的井壁会在煤炭的冲击下产生一些可恢复弹性的变形和不可恢复弹性的变形，其中这些不可恢复的变形危害较大。而这些变形与煤再摩擦以后又会促使煤仓内壁损伤的进一步增大，所以钢筋混凝土的变形又会随之增大，损伤也会随之加剧。面对这种情况，单方面的提高煤流冲击部位的维修速度并不能起到很好的作用，而且经常施工也是不现实的，所以施工的总体设计应该调整到改变煤流的运行轨迹，以此来减少煤对仓壁的冲击，如此将这种煤流的冲击力转移到仓底，以此来提高地上煤仓的寿命。

2风险控制研究

在介绍了地上煤仓的优点以及建设时的注意事项以后，关于地上煤仓的风险控制研究仍然是不可忽视的部分，本论文列出了在地上煤仓的施工中可能出现的风险和地上煤仓的不足之处：（1）在矿井运输环节复杂、运输能力小或运输距离远等情况下，一旦运煤系统出现故障，地上煤仓短时间内不能排除，将影响工作面的正常生产。（2）对于局部生产作业来说，地上煤仓不利于生产作业，将会增加运输的成本。所以地上煤仓适用于超大型的煤采作业。（3）当煤采区采用带式输送机，大巷采用轨道列车运输时，地上煤仓无法发挥运输系统的潜力，很难保证连续均衡生产。（4）当主井运煤系统检修时，采用地上煤仓将使整个矿井将无法生产。（5）地上煤仓不适用于主井为立井且用箕斗提升的矿井。（6）若使用地上煤仓而取消井底煤仓，不适用同时开采多煤种且要求分装分运的矿井。我国幅员辽阔，煤炭资源的分布极为广泛，而且不同区域的煤炭资源条件差距很大，特别是长江以南和长江以北的开采条件差距很大。由于煤炭的需求量上升，所以煤仓的使用周期长、服务强度大，长期受到腐蚀和冲击，整个煤仓的破坏都非常严重。因此，为了有效解决上述问题，我们需要尽快对煤仓实施技术改造，这也就是本文的立意之处。我们要因地制宜地选择是否要建设地上煤仓，当然要摒弃传统的观念，从优化矿井设计出发来尽量减少煤炭的运输环节和成本，达到运煤系统的连续、完整、高效。

作者:张作影 宗飞龙 单位:枣矿集团中兴建安工程有限公司

参考文献

[1]刘承赫.摩擦理论及其应用[J].华北矿业高等专科学校学报，2010（2）.

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中图分类号：G525 文献标识码：A

Outline of FDUROP and Its Edification for Non-First-Rate College to Cultivate Top-Notch Students

Abstract It is a notable phenomenon in domestic colleges that undergraduates publish SCI-indexed papers. In this aspect first-rate colleges such as Fudan University have made big progress and accumulated a wealth of experience in cultivating undergraduates. After briefly introducing FDUROP （Fudan's Undergraduate Research Opportunities Program）， this paper mainly discuss edification from FDUROP for non 985 and 211 colleges to cultivate top-notch students.

Key words undergraduates； SCI-indexed papers； top-notch students cultivating

0 引言

本科生发表科学论文尤其是SCI论文现象在国内高校日趋普遍。如华南农业大学的林钻涛将文章发表在影响因子为5.1的《Journal of material chemistry》上，①南京医科大学的李华楠将文章发表在影响因子为2.92的《Toxicolog》上。②这种现象虽然在各个层次的高校、各个不同的学科都存在，但复旦大学、北京大学等知名高校本科生发表科研论文的总量和质量均高出全国水平。如北京大学生命科学院2001-2005年本科生发表的第一作者SCI文章达29篇。③那么一流高校除了生源质量和师资力量方面的优势之外，在组织管理上还有哪些成功之处？非985、211高校如何借鉴他们的成功经验，因势利导，更好地培养学术论文类拔尖创新人才？这些问题需要教育科学研究者的思考和探索。本文以复旦大学“基础学科拔尖学生培养试验计划”（FDUROP，Fudan's Undergraduate Research Opportunities Program）④⑤为参照，通过对该计划的解读，思考非一流高校拔尖创新人才培养的启示。

1 FDUROP概况

复旦大学“基础学科拔尖学生培养试验计划”为本科生从事科学研究而搭建，由“莙政项目”、“望道项目”和“曦源项目”组成。该计划覆盖学校理、工、文、经、法、医、艺、哲各个院系，至今已有1300多名本科生参与并结题，网上公布的222篇论文成果中，SCI论文达117篇。该计划有几个显著特色：（1）培养平台系统性强；（2）强调个性化培养；（3）建立了动态进出机制；（4）实行了导师制；（5）关注后期拓展；（6）制度建设完善；（7）硬件条件支持到位；（8）经费管理贴心；（9）门户网站功能强大。他们成功的关键，在于打造了一个超级平台系统，该系统由六个平台组成：（1）基础课程平行班；（2）探索式课程；（3）校外知名教授课程；（4）专题研讨班；（5）学术资助平台；（6）国际交流平台。六个平台在学生一般培养方案基础之上设置，基于一般方案却高出一般方案。

2 非一流高校学术论文类拔尖人才培养的启示

非一流高校生源质量和师资力量虽然不能和复旦等一流大学相提并论，但发表SCI论文的学生却屡见不鲜，学术论文类拔尖人才的专门培养势在必行。

2.1 建立适合校情的拔尖人才培养方案

非一流高校不宜照搬一流高校的培养模式，需要根据本校学科结构和资源禀赋建立适合校情的拔尖人才培养制度。复旦的超级平台系统提供了较好的参考模式，平台的组成、子平台之间的关系、子平台在不同年级发挥的作用都可以参考，但平台的规模、面向的对象、执行的力度却要因学校而异。

2.2 针对优势学科，在小范围内开展学术论文类拔尖本科生培养

每个高校都有若干个优势学科，拥有高水平的教师队伍、先进的设备、国家级或省部级的重点实验室，这些学科是学术论文类拔尖人才培养的首选基地。非一流高校可以针对这些学科制定专门的拔尖人才培养计划，提供师资、经费、设备与管理配套，先在小范围内展开学术论文类拔尖人才培养试验，然后积累经验，在更大范围内开展拔尖人才培养计划。

2.3 建设导师群体，为拔尖生指导老师制定特别政策

非一流高校有能力指导SCI论文的老师人数有限，为此学校需要进行拔尖人才指导老师群体建设。除了引进高水平师资这一基本手段之外，关键要解决指导老师的动力问题，要充分考虑老师的业绩与报酬问题。参照硕士导师计算工作量、发放学士导师津贴、作为职称晋升可选条件、按照课程教学进行管理等等都是可行的措施。导师群体的组织建设也必不可少，建立学士导师委员会、对导师培训、外派导师调研、学士导师内部研讨、制定导师选拔制度、优先公派出国等方式均是可选手段。

2.4 保持拔尖生优势，培育和选拔并重

要让拔尖生长出来而不是，需要培育和选拔并重。培育重在提高学生平均水平，为拔尖生的成长提供土壤。针对有一定优势的学生群体进行专门课程培训，为学术论文研究奠定基本知识与技能基础，可以弥补学生平均水平偏低的劣势。如果这种培育属于面上的工作，那么让高考成绩拔尖的学生保持优势，就是点上的工作。非一流高校也有一些高考成绩很高的学生，如果不对他们“重点保护”，环境的熏陶会使他们滑坡渐至平庸。拔尖人才培养工作需要采取措施，让这些同学保持优势、永不褪色。一入学可以让他们开始“研究型学习”程序，从学业定位和自我认知上与其他同学形成区别，以保持他们的机敏状态和科学嗅觉。

2.5 为本科生开放硬件平台条件

非一流高校培养拔尖人才需要强化硬件平台建设，除了放宽放活本科生试验管理制度外，有时甚至需要专门建设小型实验室或创新基地，为本科生进行学术研究提供设备和场所。

2.6 “借鸡下蛋”，推进跨校拔尖生培养

除了利用本校师资条件进行拔尖生培养外，还可以双管齐下，探索跨校拔尖生培养模式。“跨校拔尖生培养模式”即选派本校的拔尖学生，参加一流高校的拔尖人才培养计划，在对方高校的师资、实验室、课题组和管理平台下开展课题研究，经费由本校提供，成果双方共享，学生毕业保研时对方高校有优先挑选权。跨校培养可以为非一流高校带来真实的培养体验，有助于非一流高校学习拔尖人才培养方法、提高本校拔尖生水平、带动更多本科生开展学术研究，是一种“借鸡下蛋”模式。这种模式带来的收益将是长期和深远的，非一流高校不应纠结于“论文第一单位是谁”这种眼前利益。

2.7 点石成金，建设强大数据信息平台

本科生做科研，除了学校引导、老师指导外，还需要学长言传身教，需要通过观察和思考认识科研、理解科研、实践科研。认知问题心理问题的解决、往期项目资料的查询、项目成败利弊得失的分析、以及拔尖培养计划等诸多管理制度的学习，都需要数据信息平台的支持。一个强大的门户网站如果能提供一站式服务，对于信息检索能力有限、科研韧劲不足的本科生来说尤为重要。学生通过对网站的学习，可以实现学校和老师力不能及的某些自我培养，这些培养环节的缺失正是不少学生科学道路不能为继的绊脚石。

2.8 营造氛围，推进校园科技文化建设

不论是否一流高校，每所大学都有与自己类型和行业相适应的校园文化。为了进行学术类拔尖人才的培养，学校需要在原有的校园文化组成中添加“本科生学术研究”文化元素。非一流高校的校园文化中，学术研究文化元素比例本身偏低，为此要特别重视这一点。学校如果缺乏科学研究的文化氛围和舆论环境，本科生不大可能“特立独行”跟着个别老师“做研究”而成为另类。文化建设属于系统工程，学校需要组织宣传部门、学生工作部门、党团委、辅导员进行专门规划，确定宣传定位、设计宣传方案、拟定宣传步骤，展开长期、有序、有效的宣传工作，使学生形成以研究为荣、以研究为乐的文化情感。

3 结论

非一流高校中拔尖本科生不乏其人，发表SCI论文的事例屡见不鲜。这些高校需要解决的问题是如何建立制度化的培养模式，提高拔尖创新人才培养的整体水平和规模。复旦大学、北京大学等知名高校无疑做出了有益的探索，他们的培养机制、模式、得失与经验无疑是一笔宝贵财富。对这笔财富进行恰当取舍，并进行组织创新与制度创新，则有助于非一流高校学术论文类拔尖创新人才培养迈上新的台阶。

注释

① 华南农业大学党委宣传部.资环学院制药工程系本科生发表影响因子5.099的SCI论文[DB/OL]. http：///xwzx/news/t20110921_57557. htm.2012-12-10.

② 南京医科大学党委学生工作部.康达学院学生首次发表SCI论文[DB/OL].http：//202.195.179. 5/show.aspx id=446&cid=40.2012-12-10.