万顷荷花红照水，千丛荷叶碧连天。微山湖畔，碧波荡漾，孝贤故里，民企前行。在美丽的山东鱼台，一艘按照集团化航向前行的巨轮以科技与文化为旗帜稳健的航行着。以其优异的发展业绩，吸引着世人越来越多的关注，这就是——安立泰集团。 安立泰集团成立于2005年6月，占地面积300余亩，集团公司固定资产达到10亿多元，是一家集专业矿用机电装备制造、耐磨合金铸造、科技研发和销售服务于一体的股份制企业。 安立泰集团现拥有三家控股企业，一家中澳合资企业。权属公司名称为：济宁安泰矿山设备制造有限公司、山东京泰耐磨材料有限公司、山东安立泰防爆电气有限公司。集团公司集中两大核心板块优势，将世界优良耐磨材料与矿山排沙泵等各式水泵相融合，打造国际优良的矿山机械设备。拥有标准化研发、综合办公楼等基础设施及现代化生产车间16.3万㎡，专业生产设备、研发和检验设备仪器达900多台套，年产各类矿用潜水电泵6万台。 安泰泵业产品涵盖了矿用隔爆型潜水排沙电泵、高压抢排泵、耐磨材料和防爆电器等4大系列、200多个品种和600多个规格的产品，广泛应用于煤矿、建材、冶金、市政工程等领域，技术水平达到国内同类产品高水平和国际同类产品高水平。产品销售遍及全国，并远销澳大利亚、俄罗斯、印度及东南亚国家和地区，是目前国内具创造性、安全性和具影响力的矿山设备制造商和供应商之一，连续荣获“中国工业示范单位”“中国矿用水泵制造10强企业”等荣誉称号。 山东京泰耐磨材料有限责任公司系北京福尔达耐磨材料有限责任公司和济宁安泰矿山设备制造有限公司共同出资的合资公司并与上海大学采用技术合作成立的耐磨材料研发公司，以“高铬耐磨辊圈”为核心产品，形成了国内有影响力的铸造耐磨材料提供商之一。京泰公司产品分为二大类：一、高铬耐磨双金属辊圈，主要规格为φ1200×1000、φ1000×800、φ800×600、φ700×500等系列，产品不仅畅销国内，同时可以替代进口和进入国际市场；二、高铬系列耐磨材料及耐热材料产品，主要与济宁安泰矿山设备制造有限公司的矿用潜水电泵配套及冶金、建材、电力等行业。 2015年，山东京泰耐磨材料有限责任公司与无锡市欧瑞特抗磨科技有限公司合作，前期投资达8700万元。“组合自固型（无螺栓）球磨机衬板”是以陈长顺先生的“球磨机系统工程论”为指导发明的，为近百年来球磨机衬板的划时代产品。其稳定性、可靠性大大超过传统衬板，使金属材料获得有效的应用，大幅度降低劳动强度、改善劳动环境。世界优良的产品工艺，技术优良的现代化设备，完善的监测系统，团结的员工队伍力争打造世界优异的耐磨衬板。 公司采用的经营体制和管理模式，拥有一支高素质的管理团队和员工队伍。现有职工人数接近500人，平均年龄32周岁，百分之95以上具备高等学历。加强党组织建设，成立了党支部，现有党员22名，预备党员3名，入党积极分子11名。公司已通过“ISO9001质量体系认证”、“采用国际标准认证”、“节能产品认证”、“计量合格认证”、“标准化良好行为AAA级认证”。2010年“安立泰”牌水泵被评为山东省知名品牌，2011年“安立泰”商标被评为山东省知名商标。 科学技术是现代生产力发展和经济增长的要素。公司建立了省级企业院士工作站和技术研发中心，先后与江苏大学流体机械工程研究中心、中国石油大学、浙江大学、北京理工、上海大学、哈尔滨工业大学等单位进行技术合作，形成了国内良好的技术研发能力，建立了良好的质量管理体系。公司拥有专利和科技成果等自主知识产权36项，并分别荣获济宁科技成果一、二等奖、煤炭科学技术三等奖、西安民营科技创新成果金奖、中国机械工业科学技术三等奖和第十届中国专利高新技术产品博览会金奖。 加强相互协作，形成联动、合力发展之势，国内市场中，公司长年与国内大型煤矿保持合作，保障了稳定的市场占有率；国外市场中，在巩固俄罗斯及东南亚地区市场的同时，2016年又与澳大利亚第三大矿山设备制造商签订合作协议。 坚持产业链的优化升级和产品定位，走资源共享的模式，整合资源配置，发挥各自优势，未来的5-10年是安泰公司的快速成长期，也是安立泰集团的二次创业阶段。“安泰人”将以只争朝夕的“安泰速度”抢抓机遇，以良好的品质和贴心的服务赢得客户，以持续的创新寻求新的发展。 “安泰人”愿与您携手同行，共创美好未来！

日照市立盈机械制造有限公司地处山东省日照市莒县桑园工业园。始建于1996年，是一家集研发、生产、经贸于一体的企业，主要生产通用动力机械、植保机械、园林机械、排灌机械、耕作机械、环卫设备等六大系列产品。公司集精密铸造、冷拉铆焊、表面喷涂、配件加工、整机装配、检测试验等先进生产设备，拥有完善的检测手段和工艺保证，有力的确保了产品质量，现已成为国内领先产品的设计、开发、试验、生产和出口基地。产品销往国内三十多个省、市、自治区并出口到欧洲、中东等30多个国家和地区，深受广大用户的好评。 本公司占地面积6万多平方米，建筑面积3.9万平方米，拥有先进的数控自动化加工中心二十多台，数控精密机床四十多台，数控2KW激光切割机3台，三维数控切割机7台，普通车床二十余台；1000吨、800吨、630吨和500吨超大吨位压力机十余台高精度激光焊接机器人6台；其余各种规格的压力机、冲压机、切割机六十余台；精密焊接机一百多台；大吨位电炉三座，精密铸造流水线2条，还有各种先进配套设备百余台套。 本公司生产的多功能微耕机采用整体式铸铁变速箱，具有多个档位选择。该机具有体积小、动力大、油耗低、功能齐全、性能可靠、操作灵活的显著优点。其中整体式铸造变速箱具有刚性好，不变形，精密度高，使用寿命长等特点；六棱轴输出，坚固耐用。可广泛用于山区、丘陵、平原、大棚地的旋耕、深耕、开沟培土、起垄扶沟、播种施肥、耘锄中耕、抽水打药等用途，对田园管理具有很高的工作效率，一台微耕机可相当于20多个人的工作量，是农业生产中的革命性的新型机械设备。

北京鑫三芙教学设备制造有限公司是专业从事音乐教学设备研发、生产及销售的企业。 通过二十余年的不断充实和努力，公司成功推出了“普教音乐教学设备”、“高教音乐教学设备”、“学前音乐教学设备”等适用于三大类音乐教学的综合教学用品，是我国知名的音乐器材供应商之一。作为一个制造型企业，我公司一向注重产品的品质与技术，从业多年以来，我公司研发生产的“智能五线谱音乐电教板”、“电钢琴/电子琴管理控制系统”、“音乐教学互动平台”、“MIDI音乐作曲教学系统”等音乐教学器材收到了***各地广大用户的一致好评，成功的树立起“三芙”产品的优秀品牌与口碑。 作为一个制造型企业，我公司深知：产品就是企业的命脉。在建厂二十多年来，我公司将产品品质作为首要追求。通过ISO质量管理体系认证的现今管理模式，不断地加强对产品品质的追求。同时我公司认真对待每一个已售项目的售后工作，真正做到售前、售中、售后，让客户放心无忧！

临沂金座木业机械制造有限公司经过多年的改革与创新，现已形成规模，拥有各类大型加工设备，大中刨花板流水线全套设备；并承接热压机、冷压机、自动锯边机，磨光机、自动铺板机等各种木工机械设备。

云智数字教育智能制造专业群建设方案，秉承“产教融合、工学结合、多元育人、国际化合作”的理念，以岗位需求为标准、以发展技能为核心，构建人才培养模式，以就业为导向、以产学研为途径，引入企业实际案例，创新课程体系，培育符合市场和企业需求的高素质复合型、技能型人才。依托守中集团五系工业机器人技术核心优势，聚焦数字孪生等趋势性技术，建设由“智能制造综合实训中心+校外实训基地”构成的“实训、实习、实岗”的三实教学模式，提供创新型、技术型、实务型、复合型人才培养，为院校赋能提供一站式的实践教学解决方案。

本实用新型涉及机械行业尤其是重型、车辆、矿山、振动机械中作为弹性元件的螺旋压缩金属弹簧(以 下简称螺旋弹簧)，特别是一种变节距螺旋金属橡胶复合弹簧，属于振动利用工程技术领域。由变节距螺旋 金属弹簧和橡胶包覆层两部分复合而成；变节距螺旋金属弹簧由一根钢丝卷绕成变节距螺旋金属弹簧，在 变节距螺旋金属弹簧外部有橡胶包覆层构成变节距螺旋金属橡胶复合弹簧。所述的橡胶包覆层形成柱状结 构,可制成内外螺旋状或内外柱状。所述变节距螺旋金属弹簧至少有3圈以上的有效螺旋，且又至少有2圈以上的有效节距为不同节距的螺旋。 

201120155065.5本实用新型公开了一种金属线材扭转试验机，该试验机的第一滑块设置于第一凹槽内，第二滑块设置 于第二凹槽内，第三滑块设置于第三凹槽内，台阶槽设置于第三滑块上，第一滑块、第二滑块和第三滑块 相互平行，基板在第一滑块和第二滑块之间的位置上设有用于金属线材穿过的通孔，第一滑块和下卡块固 定相连，下卡块和上卡块设置在导轨上，导轨的两端分别固定在第一滑块和第二滑块上，连杆的一端限制 在台阶槽内，另一端穿过第二滑块和上卡块相连。本实用新型在产率上能大幅度提高，并且由于采用了自 动装夹的夹紧模块，也大大减少了单个线材的试验时间。 

1 研究背景 1.1 高压力、大直径和高可靠性的非金属压力管道需求迫切 管道作为五大运输方式之一，是输送石油、天然气、饮用水等重要能源和资源的主要手段，对国民经济的发展和稳定至关重要，被称为国民经济的“生命线”。我国压力管道发展迅猛，应用规模不断增大，在石油、天然气和饮用水输送等重大工程建设中发挥了不可替代的作用。在油气领域，国内油气管道已形成纵横东西、贯通南北、连接海外的管道输送网络。目前我国的原油管道1.9×104km，成品油管道2×104km，天然气干线管道4.8×104km，油气管道的总长度稳居全球前五名。以西气东输三线为例，其西起新疆霍尔果斯，东至福建省福州市，全长5220km，设计年输量3×1010m3。此外，油田集输管网和城镇燃气管网的管道长度已达到数十万公里，且仍在不断增长，成为油气管道重要组成部分。在水资源输送领域，为解决我国的水资源时空分布不均问题，我国已经实施了多项跨流域、跨地区的长距离管道输水工程，如南水北调工程、广东省的“东深引水工程”和“西江引水工程”、天津的“引滦入津工程”和山东的“引黄济青工程”。以南水北调中线工程为例，年均输送生活、工业用水6.4×1010m3，农业用水3×1010m3，供水范围内总面积15.5万平方千米，惠及沿线6000万人口。 以聚乙烯及其增强复合管为代表的非金压力属管道具有耐腐蚀、抗震、柔性好、寿命长等优势，在越来越多的应用领域替代金属管道，成为世界各国竞先研发的未来管道发展方向。全球非金属管道的年均增速约5.9%，我国聚乙烯管道年平均增速更是达15%。 随着聚乙烯及其增强复合管的不断发展，其在燃气和输水等领域应用不断扩展。在燃气领域，在燃气领域，美国、英国、丹麦等的城市燃气管道中聚乙烯管应用比例均接近100%，而我国新铺设的中低压城市燃气管90%以上采用聚乙烯管材。在输水领域，我国城市建筑排水管道85%采用塑料管，城市排水管道的塑料管使用量达到50%，城市供水管道（DN400mm以下）80%采用塑料管，村镇供水管道90%采用塑料管，逐渐占据主导地位。目前，多数国家已经在燃气和给水领域选择聚乙烯管逐渐替代金属管道，实现以塑代钢。 近年来，非金属压力管道逐渐在更高压力、更大直径和更高安全性要求的油气集输、核电冷却水输送等领域广泛应用。如在油田的油气集输及开采领域，用于油气田注水的非金属压力管道（直径50-75mm），工作压力已经达到32MPa；用于油田站内给水的非金属压力管道（直径315mm），工作压力已经达到2MPa；用于油田集输管的非金属压力管道（直径50-75mm），工作压力已经达到4MPa，平均工作温度高达60℃。在核电站冷却水输送领域，美国的Callaway核电站率先铺设聚乙烯管道的外围冷却水系统，我国新建的AP1000核电站（浙江三门核电、山东海阳核电）外围冷却水输送均采用聚乙烯管道（直径752mm，径厚比DR9）。由于聚乙烯管道具有耐海水及微生物腐蚀、抗震等优势，许多现有核电站冷却水管道系统也逐渐更换为聚乙烯管道，如2017年大亚湾核电站成功将其核安全相关的反冲洗系统管道更换为200mm，DR9的聚乙烯管道。 1.2 管道系统安全性的要求日益迫切 随着聚乙烯管道系统在燃气、供水等领域的应用日益广泛，其安全问题受到越来越多的关注。根据中国城市规划协会地下管线专业委员会的统计报告，2009年至2013年中国城市管线典型事故共计75起，而其中导致人员死伤的27起。南京“7.28”管道泄漏爆炸事故共造成22人死亡，120人住院治疗，爆燃点周边部分建筑物受损，直接经济损失4784万元。台湾“8.1”燃气泄漏爆炸事故中多条街道陆续发生可燃气体外泄，并引发多次大爆炸，造成32人死亡，321人受伤，经济损失高达1.4亿元。类似的管道泄漏导致爆燃的事故给全社会带来了重大的公共环境和人身安全的威胁。 随着聚乙烯管道系统在燃气、供水等领域的应用日益广泛，全社会对管道系统安全性的要求也日益迫切。 1.3 焊接过程的温度控制是提升管道系统可靠性的关键 当我们追溯这些事故的源头，会发现有53%的聚乙烯管道系统故障发生在管道的接头处——即管材与管材焊接的部位（来自塑料管道数据库委员会PPDC）。接头作为管道系统中质量最薄弱的环节，其焊接质量影响到整个管道系统的安全运行。 电熔焊接是目前聚乙烯管道最常用的连接方式之一。它通过预埋在电熔套筒内部的电阻丝加热电熔套筒的内表面及管材的外表面，使二者吸收热量并熔融，而后固定、冷却。 在电熔焊接过程中，温度是最重要的参数，也是造成接头失效最本质的原因。不合理的焊接工艺导致的焊接过程的温度控制不当，引发冷焊和过焊等缺陷。内部温度过高会使得金属丝周围的聚乙烯材料因温度过高而裂解，从而导致接头强度不足，产生过焊现象；内部温度不足则会导致熔合区深度和界面强度不足，产生冷焊现象。冷焊缺陷很难从外观上或通过常规液压试验分辨，但其可能导致焊接接头在服役过程中沿熔合面发生贯穿裂纹扩展失效，具有很大的安全隐患。 1.4 应用过程的安全状态监测是保障管道系统安全运行的关键 接头是管道系统的薄弱环节。美国塑料管研究所（PPI）技术总监Sarah Patterson在2016年美国机械工程师协会（ASME）压力容器与管道（PVP）50周年会的大会报告上指出，非金属管道的无损检测与安全监测研究是今后塑料管道技术发展应用的重要课题。 在接头安全监测方面，管道的服役过程安全监测研究主要有以下四种：（1）基于应变的监测技术：主要采用应变片等传感器测量管道应变。该方法技术成熟，但测点多、电路复杂，且仅能获得材料表层局部的应变信息。（2）连续碳纤维复合材料自监测技术：如内嵌连续碳纤维的复合材料，可以实时提供结构应变信息。采用连续碳纤维自监测的应变灵敏度系数小于传统应变片，且应变检测范围很小。（3）基于埋入传感器的监测技术：如利用嵌入式光纤光栅的管道应变场监测。光纤检测集成度高、精度高，已经在管道、桥梁等结构的智能监测中得到广泛应用。（4）基于导电填充材料的监测技术：在不导电的聚乙烯或其他非金属基体树脂中掺入少量导电纤维或颗粒，从而在材料中建立导电传感网络，当材料产生变形或局部损伤时，导电网络相应地产生导通节点数变化或局部断开，通过测量材料宏观电阻变化可以获得材料应变或局部损伤等信息。 基于导电填充材料的智能监测技术一直是混凝土结构与生物传感器领域的前沿与热点。其关键问题是如何通过合理的传感器设计，在不影响监测对象本身工作特性的同时，有效地提取监测对象的服役状态和结构损伤信息。开展结构安全监测技术研究，智能监测感知压力容器与管道结构失效特征参量，实现损伤失效的预警和运行的自主优化，是未来压力容器行业重要的研究方向。 2 智慧管件系统解决方案 非金属管道的智慧管件系统包含管件焊接过程的温度场智能调控和管件使用过程的损伤自监测两个功能，如图1所示。 2.1 焊接过程温度场调控 电熔焊接过程从本质上是电阻丝通电生热、聚乙烯材料相变熔合的过程，熔区温度在时间和空间上的变化很大程度上体现出焊接过程的发展。如图2所示，智能焊机的“智能”正是来源于我们所提出的熔区复合温度场理论模型。该模型能够根据采集到的实际电压电流数据，小成本、高精度地实时推演焊接过程的发展。不同于传统焊机对被控对象内部情况的“一无所知”，智能焊机首次采用基于熔区温度场的方式在线监测焊接过程，使得参数的调节和设计有坚实的理论依据。 在温度场模型的基础上，本作品能实现对焊接过程的质量控制。在焊接接头性能与加工条件的研究上，团队通过热重分析和凝胶渗透色谱分析研究PE100在不同温度焊接后的热降解行为，得出典型工业级PE100材料的允许焊接最高温度在270℃的结论。同时，通过超声检测和梯度试验的方法证实了管材熔区深度与焊接界面强度的关联。 基于上述理论研究和多次实践，对聚乙烯最高温度和熔区拓展深度进行控制是应对过焊和冷焊缺陷的重要方式。智能焊机对质量进行控制的思路即通过实时温度场计算聚乙烯最高温度和熔区边界，让最高温度在不超过270℃，熔区深度控制在2～3mm。为使焊接效率最高，通过由调整次数、焊接时长、最高温度等指标组成的代价函数对不同调整策略进行评价，从而获得最优的电压调整策略。通过这种温度主动控制的方式，管道焊接缺陷产生的概率下降超80%。 1.1 服役过程安全状态自监测 为了实现管道系统服役过程的安全状态自监测，采用短切碳纤维（SCF）增强聚乙烯复合材料（PE-SCF）制备电熔管件。由于碳纤维SCF具有良好的导电性，随着纤维含量的不断增加，填充在聚合物基体内部的短碳纤维能够形成良好的导电网络，如图3所示。PE-SCF复合材料内部SCF导电网络的破坏与重组赋予了该材料压阻效应，能够用于监测PE-SCF复合材料承受的载荷。图4为循环拉伸载荷下PE-SCF的应变和电阻响应与时间的关系。可以看出，PE-SCF复合材料的监测电阻能够及时反映材料承受的应变。随着应变增加，材料的电阻值增加；应变降低，材料的电阻值也降低；并且监测电阻对应变变化的响应具有很好的稳定性。PE-SCF复合材料在拉伸力作用下发生变形，部分短碳纤维导电网络断开，导致材料的电阻率增加。随着应变的降低，短碳纤维之间的接触恢复到初始状态，电阻值也随之恢复。结果表明PE-SCF应变与电阻变化之间存在确定的关联机制，初步论证采用PE-SCF复合材料制备具有自监测功能的电熔接头具有可行性。 图5显示了爆破试验过程中所监测到的PE-SCF电熔接头的电阻和压力变化曲线。结果表明，随着内部压力的升高，两个电极之间的电阻会不断增加，电阻变化率曲线的斜率也迅速增加。这是因为在加压初始阶段，电阻变化主要由基体的弹性变形引起，在这种情况下，材料内部的导电网络仍然完整，因此电阻不会产生很大变化。当压力继续增加时，材料内部形成微裂纹，导致局部导电网络的破坏，电阻变化率显著增加。初步实验表明，利用电阻变化率监测PE-SCF电熔接头的内压载荷及结构损伤状态具有可行性。 图6显示了峰值内压为5MPa时的循环加载实验期间，电熔接头上监测到的电阻变化曲线。可见电熔接头表面电极之间的电阻变化趋势与接头内部的压力变化趋势一致，且每个周期的峰值电阻十分稳定。基于电阻测量的内压监测灵敏度系数约为29.56%/MPa。实验结果表明，载荷和监测到的电阻信号存在较为稳定的关联关系，因而用电阻变化监测电熔接头内部压力的变化是可行的。 上述测试结果表明，采用PE-SCF复合材料制备电熔管件，利用PE-SCF材料的压阻效应，能够实现基于电阻测量的管道系统在服役过程中的内压及安全状态实时监测，提升了管道系统的服役安全性。