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动态系统运行安全性评估理论与方法
自动化系周东华等完成的“动态系统运行安全性评估理论与方法”项目获2019年度国家自然科学奖二等奖。该项目在动态系统运行安全性评估理论方向取得了具有国际影响的系统性创新成果：建立了全潜空间投影过程监测理论，提出了一种动态系统可靠性实时预测方法，建立了随机退化系统剩余寿命估计理论，引领了国际新的研究方向。
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Pinkall-Sterling猜想和超曲面几何的研究
数学系李海中完成的“Pinkall-Sterling猜想和超曲面几何的研究”项目获2019年度国家自然科学奖二等奖。1989年U.Pinkall和I.Sterling在顶尖数学期刊Ann.Math. 论文提出Pinkall-Sterling 猜想：三维球面中常平均曲率的嵌入环面是旋转环面。该项目给出三维球面中常平均曲率嵌入环面的完全分类，完全解决了 Pinkall-Sterling 猜想，结果可以叙述如下。定理：3维球面中常平均曲率H的嵌入环面M必为旋转环面。
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软材料与生物软组织的表面失稳力学研究
航院冯西桥等完成的“软材料与生物软组织的表面失稳力学研究”项目获2019年度国家自然科学奖二等奖。该项目建立了软材料与生物软组织的变形稳定性力学理论与计算方法，发现了表面失稳与演化的多种新现象与新规律，揭示了宏、微观尺度上表面失稳的新机制，对软材料力学、稳定性理论做出了原创性贡献，拓展了固体力学与生物力学的基本理论和研究方法，产生了广泛的国际学术影响。
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基于全寿命周期的钢管混凝土结构损伤机理与分析理论
土木系韩林海等完成的“基于全寿命周期的钢管混凝土结构损伤机理与分析理论”项目获2019年度国家自然科学奖二等奖。该项目攻克了准确揭示核心混凝土受被动约束效应机制科学难题，建立了其通用型本构模型，阐明了钢管混凝土结构在长期荷载和复杂受力两种常遇作用下、地震和火灾两种极端作用下的损伤机理、受力性能和计算方法，系统建立了基于全寿命周期的钢管混凝土结构分析理论体系，科学引领了该领域研究。该项目的主要成果被多部国家/行业标准、教材/专著采纳，并被直接应用于多个标志性工程设计，实质性地推动了结构工程学科发展。
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先进MEMS卫星设计制造关键技术及应用
精密仪器系尤政等完成的“先进MEMS卫星设计制造关键技术及应用”项目获2019年度国家技术发明奖二等奖。MEMS卫星是以微机电系统为核心，具有功能密度高、研制周期短、应用灵活的纳型卫星。项目组提出了高可靠集中式最小系统和高性能弹性化扩展系统体系架构，确保了在轨高效工作与高性能任务兼顾。发明了系列基于MEMS技术的卫星功能部件，显著提升了纳型卫星的功能密度比；发明了高精度星敏感器及空间多目标一体化感知测量方法，以星场为参考，在轨统一了遥感相机、探测载荷等测量基准。研究成果在探月工程、高分专项等重大任务中成功应用。
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复杂水域水动力特征和生境要素模拟与调控关键技术与应用
水利系陈永灿等完成的“复杂水域水动力特征和生境要素模拟与调控关键技术与应用”项目获2019年度国家科学技术进步奖二等奖。针对大规模水电开发和水资源利用所引起的水温、溶解氧、藻类等生境要素变化，项目组自主研发了复杂水域生境要素精细模拟系统和理论方法，全面揭示了复杂水域生境要素演变规律与动力机制，系统研发了“控滞升温”、“控时削峰”的生态调控关键技术，实现了复杂水域生境要素模拟与水动力调控关键技术的创新和突破，并将丰硕的创新成果直接应用于我国2/3以上的200m高坝工程和200万kW特大型水电站，支撑了数十个世界级重大工程的设计建设与运行管理，保障了流域工程安全与生态安全，取得了显著的生态环境效益。
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绿色公共建筑环境与节能设计关键技术研究及应用
建筑学院林波荣等完成的“绿色公共建筑环境与节能设计关键技术研究及应用”项目获2019年度国家科技进步奖二等奖。项目组面向城镇化领域健康环境营造和节能减排国家重大需求，重点突破了公共建筑环境营造新方法、性能导向设计新技术以及高效节能新产品三方面关键技术，开发了具有国际领先水平的即绘即模拟软件MOOSAS，引领了我国公共建筑环境营造与节能设计方法创新及设备系统升级。成果授权发明专利15项、软著11项，被5部国家或行业标准采纳，在全国12家大型甲级设计院推广约5800多万平米。
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商用车机械自动变速式混合动力系统总成关键技术及其产业化应用
车辆运载学院李亮等完成的“商用车机械自动变速式混合动力系统总成关键技术及其产业化应用”项目获国家科技进步奖二等奖。项目组发明了机械自动变速式并联混合动力系统总成；研制了具备多档位变速与多模式切换功能的动力耦合装置；研发出系统驱动、制动过程中安全及平顺性控制技术；提出了整机高效节能优化控制方法，节油率达45%。开发了商用车并联混动、混联混动等多个系列产品，成果获授权国家发明专利93项。产品应用到重汽、东风、福田等10万多辆新能源汽车上，并出口欧盟、澳大利亚等国际市场。