基于作业流程层次分解布局法，提出了布局理论、算法和布局流程。该方法以作业流程为基础，按材料输送系统输送模式划分子空间，子空间以模块为布局基本单位，对不同空间采用相应优化算法，并对立柱和下浮体的存储区进行规划，然后根据重心对平台布局进行调整，以提高稳定性，完成布局的详细设计。以在建某平台为实例，提出了布局方案，完成了布局设计。
提出采用截面法来分析冲压零件的回弹特征，并编制了程序，定量分析典型回弹截面整体和局部的平动与转动分量。针对典型的弧形高强度钢零件，应用截面法针对实验和仿真结果分析典型截面的回弹特征，得出弧形截面回弹运动参数的实验和仿真结果，对比验证了该方法的准确性和实用性。
提出了多领域设计知识模型的特征参数表示方法；通过对智能化配置技术的分析，研究了智能化配置在产品方案生成过程中的应用，构建了面向产品方案设计的智能化配置框架，建立了特征参数配置知识库，并给出了多领域特征参数求解推理过程。给出了产品方案设计平台的总体框架，并以此为基础开发了一个原型系统。
分析了发动机中应用电磁驱动气门的优越性及设计要求，提出了一种新的动圈式电磁驱动气门的技术方案。建立了电、磁和机械耦合的系统模型，研制了样件并实测了样件的静态驱动力特性，并对电磁驱动气门的动态特性进行了仿真。仿真结果表明，动圈式电磁驱动气门的最小过渡时间可达到3.02ms,最大气门落座速度为0.031m/s,满足高速响应和低落座速度的要求，且与实验结果比较接近，具备在发动机中应用的可能性。
结合超声电机的运行特点，运用田口参数设计法对超声电机驱动的多关节机器人的总共18个控制参数进行了有效调节，并获得了一组最优且具有鲁棒性的控制参数。实验研究证明，在机器人平稳运行的前提下，所获得的这组控制参数不仅适用于机器人绘制各种不同的图形，而且可以获得高的位置精度。
为获得高承载效率的网格结构，从纤维缠绕复合材料网格结构可能存在的整体屈曲和局部屈曲两种失稳形态出发，推导了用于计算网格结构整体屈曲载荷和局部屈曲载荷的公式，编写了用于计算屈曲载荷的基于MATLAB语言的用户程序，并对480mm网格结构在INSTRON1346材料疲劳强度试验机进行了轴压实验。将计算结果与实验结果进行了对比，结果表明：采用整体屈曲法和局部屈曲法能够较好地预测网格结构的极限轴压及其失稳模式。
提出一种利用压电叠堆进行机电能量转换的压电发电装置，并采用压电振动理论和杆的波动理论建立了发电装置的机电耦合分析模型以及输出电压、电流与压电叠堆受力之间的关系表达式。基于该模型研究了压电叠堆结构尺寸、材料参数、外力激振频率和幅值、系统惯性质量和弹簧刚度等对装置发电性能的影响规律。研究结果表明：外力激振幅值越大，压电叠堆产生的输出电压也大，当激振信号频率与装置的谐振频率一致时，发电装置的输出电压、输出电流达到最大；在激振信号频率一定的情况下，当压电叠堆的长度和截面面积满足其频率方程时，压电叠堆将产生谐振，此时，其输出电压、输出电流最大；当发电装置的负载与其阻抗匹配时，发电装置的机电转换效率达到最大。
分析了当前概念设计中设计变更管理的不足，针对设计链概念设计中产品的结构和组成不明确等特点，提出以文件关系结合配置管理的思想，对概念设计变更进行管理。在分析已有概念设计流程的基础上，构建了产品设计链的概念设计流程，对概念设计阶段的文件关系进行了定义和形式化描述，提出了基于配置管理的概念设计设计变更控制流程。提出了文件矩阵树的概念，克服了基于文件的设计变更管理模式不能确定变更扩散范围的不足，实现了产品设计链各成员间文件关系信息的完整性、一致性和有效性。
探讨了一种检测非平稳信号中长程相关信息的方法——利用去趋势波动分析（detrended fluctuation analysis，DFA）方法来诊断机械故障，着重研究DFA的尺度范围选择、趋势拟合阶数选择等关键问题，提取尺度指数作为诊断的特征参数，应用于齿轮的正常、剥落、断齿、磨损、裂纹等五种状态诊断，正确率达96％以上。通过与常用的统计指标——峭度的诊断结果相比较，证明DFA是一种有效的故障诊断方法。
提出一种新型的弧齿齿轮泵，通过对齿面方程的分析，论证了周向模数相等的弧齿圆柱齿轮副可以顺畅啮合，两啮合齿面可以实现线接触，一对弧齿圆柱齿轮可以构建弧齿齿轮泵。在此基础上, 推导出弧齿齿轮泵的瞬间流量表达式，以及流量脉动与齿线圆弧半径的关系。研究结果表明，主要参数相同的弧齿齿轮泵的流量脉动小于直齿齿轮泵的流量脉动。
针对非结构环境地形特点，结合轮式、履带式移动机构在复杂地形环境中的运动特点，设计了一种适应于非结构环境的轮-履互换、履带几何形状可变化的复合型移动机器人。该轮-履复合型移动机器人的机构系统由一个控制箱体和两个相同的轮-履复合移动单元模块组成。每个轮-履复合移动单元模块由运动轮和几何形状可变的履带轮构成，在一个驱动力的作用下根据不同的约束环境而表现为轮式和履带式两种运动特征，同时此单元模块具有轮-履互换、履带几何形状可变等特点。运用理论推导、参数优化等方法对轮-履复合移动单元模块的机构参数进行了分析综合，并经仿真分析验证了机构参数选择的合理性，为轮-履复合、履带可变形移动机器人的机构参数化设计提供了理论依据。
提出了一种类似于flow-shop但又区别于flow-shop的semi-flow-shop生产调度问题，即根据各自的工艺要求，在同一生产线上以批为单位加工的工件可以跳过生产线上的一些工序，直接进入下道工序。根据实际需求，其调度目标不仅要考虑产品的提前/拖期，而且还要考虑设备的空闲。针对该问题，设计了一种改进的遗传算法，基因信息熵的概念被用于共享函数、自适应交叉概率和变异概率的计算，遗传算法的性能得以进一步改善。
研究了制造系统的复杂性与效用的相互关系，提出效用随复杂性变化的函数关系并绘制出效用随复杂性变化的曲线。依据制造系统复杂性对效用的影响，分析复杂性在制造系统中的发展趋势，即制造系统的复杂度在反复调整中呈现不断增大的趋势。根据信息熵原理，分别建立单元制造系统的静态熵模型、动态熵模型，作为度量单元制造系统的复杂性的工具，并对制造系统的状态认定进行了说明。实例求解验证了单元制造系统状态熵模型度量系统复杂性的有效性与实用性。
为了提高AGV系统的效率，提出一种能避免死锁、权值可动态调整的多属性任务调度方法（AWMA）。根据效率和避免死锁的要求，选择AGV到任务起始点的距离、输入输出缓冲区状态作为任务调度的属性指标，根据系统的加工负载和搬运负载状况，确定各个属性的权值。为了保证不发生死锁，在调度过程中采用了基于剩余容量的死锁避免策略。为了验证提出方法的有效性，对三种常用的调度方法与AWMA方法进行了对比仿真实验。实验结果表明：采用死锁避免策略可以避免死锁；在资源缺乏的情况下，AWMA方法优于其他方法，从而证明了AWMA方法是有效的。
针对混流装配线上由于不同品种产品在作业时间上存在差异而导致装配线瞬时负荷不平衡的问题，研究了混流装配线平衡问题的多目标优化方法，提出了均衡各工作站的加权平均负荷、最小化装配线实际节拍和最小化工作站的空闲时间三个优化目标，建立了多目标优化模型，并采用遗传算法对多目标优化模型进行求解。通过多目标优化方法，可提高混流装配线的利用率和平衡率，达到加权平均负荷与瞬时负荷同时平衡的目的。算例分析验证了所提出方法的有效性。
在现有的模板设计理论基础之上，对常用的五元模板进行了改进和扩充，设计了八元集合模板。提出了基于八元集合模板和专用模块的产品快速设计方法，并给出了相应的设计软件系统框架。将要设计的产品结构分为创新设计和继承原有设计两部分，应用基于八元集合模板的方法辅助创新设计，应用专用模块实现对已有结构的重用。以飞机复合材料构件的成形工装设计为例，说明了该方法的有效性。
根据收集的17台某型数控车床可靠性数据，首先采用统计分析方法从整体上确定出各种故障部位与模式的比例，然后针对危害度值排序法中故障影响概率不确定的问题，将模糊数学中的模糊语言变量和模糊综合评价方法引入到危害度分析中，进而找出对数控车床可靠性影响较大的故障模式与薄弱环节。
传统动力显式算法将拉深筋阻力、摩擦力等工艺参数所引起的约束阻力作为主动力进行处理，无法反映约束阻力的真实作用效果。针对该问题，通过采用弹簧单元提出了基于真实工艺参数的动力显式算法，该算法可以更加精确地反映实际成形过程中工艺参数所引起的约束阻力的同步、被动产生的效果，提高动力显式算法的计算精度。将提出的算法引入自主开发的板料成形模拟软件FASTAMP，计算了Numisheet 2005标准考题的成形过程，计算结果与实验数据比较接近，验证了算法的有效性。
运动带材在托辊附近的空间分布形态对带材运行安全有着重要影响，针对此，研究了描述带材稳态构型的动边界边值问题，将该问题转化为固定边界边值问题后，采用配置法计算获得带材的稳态构型。给出一组带材构型描述参数，研究了运动带材自身属性及带材工作参数与构型参数的关系。研究表明，带材在带轮附近有隆起趋势，使带材在托辊上的包角减小，对带材的安全运行有不利影响，降低带材的运行速度、减小带材弯曲刚度、增大工作张力、增大托辊直径，有利于缓解此不利影响。带材线密度增大将使隆起高度增加，但隆起段延伸长度将缩短。
为了以一种经济和有效的方式来实现工程特性表现的改进目标，提出了确定工程特性最终重要度的一种集成方法。根据本企业及竞争对手产品的互补判断矩阵评价和各项工程特性表现的竞争性评价，利用多属性决策方法建立了对应于质量功能配置团队中每一个成员的基于竞争性的工程特性重要度确定的优化模型，并通过构造拉格朗日函数来求解该模型，进而利用层次分析法确定质量屋中基于竞争性的工程特性重要度；利用比例标度法和层次分析法集成的方法，确定实现工程特性表现的改进目标的重要度；利用层次分析法对基于顾客满意的工程特性重要度、基于竞争性的工程特性重要度和实现工程特性表现的改进目标的重要度进行合成以确定工程特性的最终重要度。
采用滚压－犁切／挤压复合加工方法成形三维整体外翅片管，设计了犁切／挤压成形刀具，分析了三维整体外翅片的犁切／挤压成形过程，研究翅片顺利成翅的条件和翅片高度随工艺参数的变化规律。推导了翅片顺利成翅的临界进给量计算公式，并用实验进行了验证；在实验研究的基础上，对加工工艺参数的合理选择进行了分析。
使用六自由度三维鼠标Spaceball 5000和触觉力反馈设备PHANTOM Desktop,设计了造型操作中的双手交互子任务分配模式,完成了触觉反馈力的计算,并基于Open Inventor和Qt应用程序框架,开发了设备的用户接口,实现了带触觉力反馈功能的虚拟油泥造型系统,再现了传统油泥建模过程中通过力触觉控制造型过程的方法。最后,在实际产品开发过程中进行了应用验证,效果良好。
研究了液压橡皮囊成形工艺（简称橡皮成形）数值模型建立的方法。基于对橡皮的不同处理方法，提出橡皮成形工艺的三种有限元模型，并应用到直弯边成形的分析中。讨论了橡皮对板料变形流动的影响，认为橡皮垫在成形过程中能起到减小回弹的作用。利用不同弯曲半径的直弯边回弹实验数据，比较了几种简化方式在回弹预测上的准确性，发现采用壳单元描述橡皮垫的模型的回弹预测结果与实验结果相比,误差较小，同时计算效率高。
摒弃传统的基于实体模型的特征识别方法，提出基于中面模型的方法。首先提出了适合于中面模型的表达方法：面－边属性图和面－边属性矩阵；然后针对注塑产品的特点，对特征进行了分类，将其分为面特征、连接特征和加强特征；最后对中面模型的中面、边环和边的几何拓扑特征进行了分析，分别研究了基于中面的特征识别算法，给出了算法实现方法和实例。
