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专项分析报告
张三
论文/专项技术报告评定书
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评审人： 职务（或职称）： 日期
深圳市XX建筑设计有限公司（单位盖章）
专项分析报告
张三
论文/专项技术报告评定书
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深圳市xx限公司
（优良中差，手写）
（单位盖章）
专项技术报告专家评审意见
作者单位：淮北华松建筑有限公司 评审日期： 年 月 日
专项技术报告专家评审意见
作者单位：淮北市一建工程有限责任公司 评审日期：2008年 月 日
产品技术分析报告
——3D打印机的技术原理分析与设计
产品技术分析报告——3D打印机
3D打印机，即快速成形技术的一种机器，它是一种数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。
发展历史
在20世纪80年代中期，SLS被在美国德州大学奥斯汀分校的卡尔Deckard博士开发出来并获得专利，项目由DARPA赞助的。1979年，类似过程由RF Housholder得到专利，但没有被商业化。1995年，麻省理工创造了“三维打印”一词，当时的毕业生Jim Bredt和Tim Anderson修改了喷墨打印机方案，变为把约束溶剂挤压到粉末床的解决方案，而不是把墨水挤压在纸张上的方案。
3D打印带来了世界性制造业革命，以前是部件设计完全依赖于生产工艺能否实现，而3D打印机的出现颠覆这一生产思路，使得企业在生产部件的时候不再考虑生产工艺问题，任何复杂形状的设计均可以通过3D打印机来实现。它无需机械加工或模具，就能直接从计算机图形数据中生成任何形状的物体， 从而极大地所缩短了产品的生产周期，提高了生产率。尽管仍有待完善，但3D打印技术市场潜力巨大，势必成为未来制造业的众多突破技术之一。
应用领域
3D打印机的应用领域十分广泛，包括建筑设计、医疗设备、音乐、航天、国防、教育业以及制造业。
建筑设计业
在建筑业里，工程师和设计师们利用3D打印机打印出建筑模型，不仅能节省大量材料降低成本，又能快速地得到精美的样品。DUS公司的3D打印展览馆目前正在利用3D打印技术准备打印全球最大的3D打印房屋，该公司使用名为KamerMaker的3D打印机，高达6米可安置在废弃集装箱内。
医疗行业
一位83岁的老人由于患有慢性的骨头感染，因此换上了由3D打印机“打印”出来的下颚骨，这是世界上首位使用3D打印产品做人体骨骼的案例。据国外媒体报道，在不久的将来外科医生们或许就将可以在手术中现场利用打印设备打印出各种尺寸的骨骼用于临床使用。这种神奇的3D打印机已经被制造出来了，而用于替代真实人体骨骼的打印材料则正在紧锣密鼓地测试之中。
音乐行业
Rickard Dahlstrand使用Lulzbot 3D打印机创造出独特的艺术，在2013斯德哥尔摩艺术黑客节上，Lulzbot 3D打印机不仅为参加的艺术家和黑客们打印出艺术节的LOGO，而且作为一个表演项目，它还一边播放古典音乐一边相应地打印出可视化的音乐作品。
一、原理
3D打印机可以根据零件的形状，每次制做一个具有一定微小厚度和特定形状的截面，然后再把它们逐层粘结起来，就得到了所需制造的立体的零件。
每个截面数据相当于医学上的一张CT像片；整个制造过程可以比喻为一个"积分"的过程。
当然，整个过程是在电脑的控制下，由3D打印机系统自动完成的。不同公司制造的3D打印机所用的成形材料不同，系统的工作原理也有所区别，但其基本原理都是一样的，那就是"分层制造、逐层叠加"。这种工艺可以形象地叫做"增长法"或"加法"。
工作原理和工作步骤【专项技术分析报告,】
把数据和原料放进3D打印机中，机器会按照程序把产品一层层造出来。打印出的产品，可以即时使用。
首先得通过计算机辅助设计（CAD）或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“切片”成逐层的截面数据，并把这些信息传送到3D打印机上，3D打印机会把这些切片堆叠起来，直到一个固态物体成型。
把三维模型“切片”
至于怎么堆叠这些“切片”，方式有很多种，小型3D打印机最为常用的就是用液态材料沉积成型，这个有点类似喷墨打印机，只不过喷头喷出的不是墨水而是热塑性塑料或共晶系统金属等可迅速固化的材料。
每一层的打印过程分为两步，首先在需要成型的区域喷洒一层特殊胶水，胶水液滴本身很小，且不易扩散。然后是喷洒一层均匀的粉末，粉末遇到胶水会迅速固化黏结，而没有胶水的区域仍保持松散状态。这样在一层胶水一层粉末的交替下，实体模型将会被“打印”成型，打印完毕后只要扫除松散的粉末即可“刨”出模型，而剩余粉末还可循环利用。
打印耗材由传统的墨水、纸张转变为胶水、粉末，当然胶水和粉末都是经过处理的特殊材料，不仅对固化反应速度有要求，对于模型强度以及“打印”分辨率都有直接影响。3D打印技术能够实现600dpi分辨率，每层厚度只有0.01毫米，即使模型表面有文字或图片也能
技术分析报告
名称: 超材料
姓名: 宁国勋
时间：2016年7月12日
一、概述
目前，超材料这一新生领域还没有明确的定义，但是一般都理解为通过物理尺寸上有序结构设计，具有天然材料所不具备的超常物理性质人工复合结构或复合材料，如使波“绕过”材料表面实现声学隐身、光学隐身以及电磁波隐身等，其关键是设计，包括设计某种亚波长级别的微结构单元以及这些单元的排列规则，最终决定其物理特性（如介电常数、磁导率、体弹性模量和质量密度等）的不是原材料本身的原子、分子或相互之间的作用，而是这些可与波相互作用的微结构单元，以及这些单元按一定规则排列形成的相互作用关系。
超材料技术在雷达、电子对抗等诸多装备技术领域已经展示了巨大的应用潜力和发展空间，其在隐身领域的研究也显示具备战略性重大突破的可能。美国、日本、英国等都已制定国家层面的超材料发展计划，已开发出隐身蒙皮、可见光隐身衣等隐身产品。由此可见，充分利用超材料的设计思想可提升传统材料的性能，实现传统材料产业的技术升级和结构调整，甚至可对一个行业产生颠覆性的效果。
我国高度重视超材料技术的发展，也曾在863计划、973计划、国家自然科学基金、新材料重大专项等项目中对超材料研究予以立项支持。深圳光启高等理工研究院经过六年的发展，凭借在超材料领域的优势，参与了多个重点项目，成为军民融合发展的典范，在我国超材料学术和产业化领域的领军地位和标杆作用已得到广泛认可。超材料电磁调制技术国家重点实验室和全国电磁超材料技术及制品标准化技术委员会秘书处都设在光启，光启领衔制定的全球第一份超材料领域的国家标准《电磁超材料术语》将于2016年10月1日起实施。
二、技术分析及案例 1、杜克大学用“声学斗篷”使物体在特定频率声波下 “透明” 在2007年和2008年卡默尔教授就从声学散射的角度出发分别论证了二维和三维“声学斗篷”制备的可行性，指出它能通过引导声波绕过斗篷下的物体传播，而使该物体在声波下“透明”。尽管理论研究有较快进展，但声学斗篷对声学结构设计和加工要求极为苛刻，实验验证方面进展较缓慢。最早在实验室演示并验证
“声学斗篷”的是美国伊利诺伊大学的教授尼古拉斯•方。2011年，他制备的二维“声学斗篷”能使水下物体在超声波波段（40kHz-80kHz）面前“遁形”。同年，卡默尔教授的团队也开发出一种由一些带孔的塑料板堆积成的二维的“声学斗篷”，它能使250px长的木块不被声波（1KHz-4KHz）探测到。2013年杜克大学的卡默尔教授获得了美国海军一份为期五年的项目合同，旨在制备能够产生、接收及控制声波的设备。今年发明的三维“声学斗篷”就是该项目资助的成果。该斗篷由一些具有重复排列小孔的塑料板组成，在频率为3kHz的声波下进行测试，表现出完美的隐身效果。2014年3月，美国杜克大学制造出世界上首个三维“声学斗篷”，它是一种声隐身装置，能使声波沿斗篷表面传播，不反射也不透射，从而避免回波，实现对声波隐身。“声学斗篷”是美国海军资助超材料项目的突破性成果，一旦工程化应用将彻底颠覆主动声纳探测定位的有效性，改变水下战场的游戏规则。
2、罗格斯大学提出了以 “五模材料”的核心的声隐身实现方式，开启了声隐身的另一种思路
2008年，诺里斯教授从弹性力学的角度出发，论证了利用“五模材料”实现声隐身的可行性。经过2-3年的深入研究，诺里斯教授全面阐述了一种新的声隐身超材料——“金属水”，它是一种特殊的“五模材料”，对声波几乎不发生散射，能通过改变声波的传播路径而实现物体的声隐身，就像水流绕过障碍物继续向前。目前已经开始生产样品，并在海军研究实验室进行水下测试。2012年在美国海军资助下，诺里斯教授和韦德林格公司共同开发了“金属水”水下声隐身技术，通过在水下装备的外部添加含声学超材料的覆层，对声波进行引导而使目标在主动声纳的探测下隐身。该技术将引起水下装备隐身领域的变革，并最终改变水下战场的作战方式。该技术中的软件技术已完成模拟环境下对分系统的验证，材料技术完成了实验室环境下对部件的验证，整体概念中的关键概念通过了实验验证。
3、中国研究者们制造除了了一种可调谐，密度接近于零的薄膜超材料，能够有效地重建声波的量子隧穿效应【专项技术分析报告,】【专项技术分析报告,】
他们的最终产品，如在本周发表在美国物理联合会出版的《应用物理杂志》中的论文所述，是一种有效密度接近于零（DNZ）的声学“超材料”。这项工作可能会赋予传输网络一些人们梦寐以求的性质，如实现尖锐拐角的高传输，高效的切波分裂和声波隐形。 他们已经使用这种膜网制造出了一个平面双曲透镜，这是一种补偿通过透镜所丢失的携带图像精细细节的声波的装置。它可以为科学家们呈现物体的精细细节，如肿瘤，或者飞机机翼在工业检测中的微小缺陷等，这些细节在以往的仪器中由于衍射极限的限制是被无法观察到的。其他的应用还包括智能声学结构，如逻辑门，它可以通过改变声波传播的方向操控声波，可应用于传统电子器件和光子结构不适用的极端环境中的通信系统。
4、欧美发达国家，如美国、欧盟、日本等，都专门启动了关于超材料天线的研究计划，组织了众多相关领域顶尖科学家，并给予高额的研究经费支持
Echodyne，一家位于西雅图高科技公司，由微软创始人比尔·盖茨和保罗·艾伦共同出资成立，致力于开发新型高性能雷达，可被应用于自动驾驶汽车等。此项技术允许车辆在一定条件下完成独立操作，实现自动驾驶。
Lamda Guard Inc是一家位于加拿大的科技创新公司，主要致力于透明光学薄膜的制备，但这一薄膜与众不同的地方在于使用了超材料作为组成元素，可屏蔽特殊颜色和波长的光线。该薄膜已成功应用于视觉玻璃和透明塑料制品表面，如眼镜、护目镜和挡风玻璃等。
Evolv Technologies是一家位于波士顿的超材料公司，为Intellectual Ventures剥离出来三家公司之一，另外两家分别是Kymate和Echodyne。EvolvTechnologies的超材料产品主要是面向高端用户的下一代毫米波安全成像系统，例如机场安检扫描系统等。
三、应用领域
超材料超常的物理性质和可以人工制备这两大特性已让它应用于当今社会
的各大领域：汽车、军事、能源、通信等。 1、军事
许多国家在军事方面投入巨大的人力物力财力，积极研发新技术应用于军事武器，研发出可以隐身的超材料运用于战斗机的制造，美国F-22猛禽战斗机、美国F-35“闪电Ⅱ”、俄罗斯PAKFAT-50战斗机、日本ATD-X“心神”战斗机等就是超材料运用于战斗机的成功案例，这些战斗机早已经在战场上威名远扬，立下赫赫战功。另外，机载的智能蒙皮天线运用超材料技术对人造“原子”进行组合设计，可逆向实现材料对电磁场的任意响应。采用超材料智能蒙皮技术，能有效地缩减天线的尺寸，实现宽频天线的共形设计，还可通过采用低成本的轻质新型超材料，极大地提高飞机的雷达天线、隐身和气动外形性能。
2、汽车
现如今汽车产业正朝着智能化方向飞速发展，通过在普通的汽车上装备上先进的传感器(雷达、摄像)、控制器、执行器等装置，就可以通过车载传感系统和信息终端实现人、车、路的信息交换，使汽车能够感知外界环境，自动分析汽车行驶的安全及危险状态，安全到达指定地点，达到最终可以替代人的目的。在这个思想的指导下，“智能蒙皮”应运而生，通过集成多个种类和数量的传感器配合相机，可以同时显示多辆车的速度、距离、角度等信息，有效地监控道路车辆状况。这种超材料技术可以显著地改善交通拥堵状况和减少交通事故的发生，是超材料成功的产业应用之一。
3、能源
“电磁黑洞”是一种采用电磁超材料制造的人工黑洞，能够全向捕捉电磁波，引导电磁波螺旋式行进，直至被黑洞吸收，解决了基于引力场的黑洞很难在实验室里模拟和验证的难题。通过这个现象，可以研发出新的超材料为太阳能利用技术增加新的途径，产生全新的光热太阳能电池，还能应用于红外热成像技术，大幅度提高红外信号探测能力。
四、结语
生活水恒压供水系统的专项技术报告
一、问题的提出
惠来电厂原生活水供水系统包括4台电机，其中3台为30KW，1台为7.5 KW，1台变频器。4台泵的可以在本地和远程控制，采用一拖三的工作方式，起动方式为星-三角起动，使得电路比较复杂化，同时使用一拖三的工作方式不便于设备维修，而且该系统还不能实现远方操作，自动控制效果不好。
二、供水系统的要求
在设备运行中，由于用水量的变化，使供水压力发生变化，通过压力传感器将压力变化信号传送给可编程控制器，经编程控制器与设定压力比较判断后， 调整变速泵转速或水泵运行台数，调整供水流量使供水压力重新回到设定的压力值，满足用水要求。
当用水量大，管网压力降低，变频器立即将频率提高，变频泵转速加快，管网中压力随即升高，当一台变频泵达到最高频率时仍无法满足给定压力时，PLC将自动启动另一台变频泵满足要求。
当用水量减少，系统会降低变频泵的转速，来保证恒定的压力。
当现场启动时，直接投入工频运行。
三、供水系统改造方案
拉电缆更改至净水站PLC控制。
恒压供水系统PLC程序共分四段：计时部分（PUMP_TIMER）、手动操作部分(VFD_MAN)、自动操作部分(VFD_AUTO)、输出部分(OUTPUT)。
1、计时部分
计时部分主要包括三台泵的累积运行时间计时和自动轮询周期的计时。
1）水泵累积运行计时条件：水泵计时包括工频运行计时和变频运行计时。 （a）工频运行条件：QF空气开关合闸，工频启动接触器吸合，无热继电器故障。
（b）变频运行条件：QF空气开关合闸，工频启动接触器断开，进线接触器吸合，出线接触器吸合，变频器处于运行状态，无变频器故障。
2）自动轮询计时条件：15天为一个时间周期，一共三个周期，不断轮循。三个周期分别对应1#、2#、3#泵自动运行模式下为主泵运行的时间周期。
2、手动操作部分
当上位机按钮处于手动时，可对三台变频器的进出线接触器（共六个）进行吸合断开操作，以及对变频器进行启停操作。
1）对接触器的手动操作条件：上位机处于手动状态，上位机发出相应接触器的吸合指令，现场自手动转换开关处于自动状态，现场无紧急停止信号，相应控制水泵工频启动的接触器未吸合。
2）对变频器的手动操作条件：上位机处于手动状态，上位机发出相应变频
器的启动指令，现场自手动装换开关处于自动状态，现场无紧急停止信号，相应控制水泵工频启动的接触器未吸合，相应进出线接触器吸合、断路器合闸，变频器无故障信号。
3、自动操作部分
当上位机处于自动时，可对水泵进行自动操作。相应变频器输入输出接触器吸合。
自动启动条件：上位机处于自动动状态，现场自手动转换开关处于自动状态，现场无紧急停止信号，相应控制水泵工频启动的接触器未吸合，相应进出线接触器吸合、断路器合闸，变频器无故障信号。
1）正常状态下的工作模式：
正常状态的条件：三台水泵对应的断路器处于合闸状态，现场自手动装换开关处于自动状态，变频器处于正常状态。
当恒压供水系统系统处于正常状态下自动运行时，首先启动轮循周期设定的变频器，若压力在1分钟内未达到设定压力下限值，则启动第一台备用泵，两台泵运行，1分钟内仍未达到设定压力的下限值，第二台备用泵投入使用。
当三台泵处于运行状态，水压高于设定的上限压力3秒时，停止第二台备用泵；当两台泵处于运行状态，水压高于设定的上限压力3秒时，停止第一台备用泵的运行。
2）检修故障模式：
检修故障状态的条件：当正常状态的任何一条件不满足时即转入检修故障模式。
当恒压供水系统系统处于检修故障状态下自动运行时，处于正常状态下的变频器（1台或2台），将自动启动，投入使用。
4、输出部分
1）开关量输出：主要包括接触器吸合指令和变频器启动指令的输出。无论是手动模式还是自动模式，只要条件满足，即会发出输出指令。
2）模拟量输出：主要是变频器频率给定。
（a）在自动模式下，频率给定是根据水压设定值和给定值经过PID运算后的结果转换后由模拟量通道发出，各变频器保持同频率运行；
（b）在手动模式下，频率给定由上位机设定，经转换后由模拟量通道分别向相应的变频器发出。
四、结论
该系统可根据管网瞬间压力变化，自动调节某台水泵的转速和多台水泵的投入和退出，使管网主干管出口端保持在恒定的设定压力值，并满足用户的用水要求，使整个系统始终保持高效节能的最佳状态。
系统可设手动及自动两种模式进行操作，在手动工作模式下，操作员可以通过面板工频启动；在自动工作模式下，通过压力来自动启动某台变频器的频率，并根据压力来调节变频器的频率。从而在确保满足生产需要的条件下又能达到节能的目的。
本文来源：http://www.gbppp.com/fw/469791/
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