为带有电流变阻尼器的双层浮筏隔振系统设计了一种半主动模糊滑模控制器。根据滑模运动方程稳定的Hurwitz判据选择了滑模面系数,并根据滑模到达条件设计了半主动模糊滑模控制器。仿真分析了浮筏隔振系统在扫频激励信号下的力传递率及双频激励信号下输入力和输出力的曲线。仿真结果表明：半主动模糊滑模控制下浮筏隔振系统的减振效果要远好于最优被动阻尼系统。
分别采用GCr15和W18Cr4V微型多齿刀具，利用充液高速钢球旋压技术加工微型圆热管内壁的轴向微沟槽，进行了刀具性能实验，介绍了多齿刀具的齿型对微沟槽形状的影响及刀具位置对沟槽壁面结构和沟槽走向的影响，分析了刀具的磨损和破损特征。实验结果表明:GCr15刀具在加工热管内壁微沟槽时，刀具的失效形式主要是断齿与压溃，且刀具寿命短；W18Cr4V高速钢刀具在加工圆热管内壁微沟槽时，刀具的失效形式主要表现为磨损，但磨损量很小，刀具寿命长。
研究了机器人标定中最优测量构型的选择，采用奇异值分解方法获得了机器人位姿测量构型的观测指标。以该指标为优化的目标函数，利用遗传算法来选择机器人的一系列最优测量构型，以最小化参数估计中测量和建模误差的影响。实验结果表明，利用该方法获得的最优测量构型的标定结果优于随机选择的测量构型的标定结果。
基于机构离散状态空间模型，提出了抑制弹性连杆机构振动响应的模型预测主动控制方法。将复杂机构动力学模型中的非线性因素、耦合因素以及系统高阶模态的影响作为扰动，建立了预测机构动态变形响应的预测模型，采用带实时预测误差修正的模型预测控制方法对弹性连杆机构的振动进行了主动控制，降低了控制方法对复杂机构数学模型的要求，提高了控制系统的实时性。数值仿真和实验结果证明了该方法的有效性。
通过对装载机工作循环的分析，引入了偏载系数的概念，提出了装载机受力计算的一种新方法。采用逆向思维，以偏载工况的计算为主，正载工况作为偏载工况的一种特殊情况，将两者的计算统一到一个连续函数中，并借助有限元软件，定量分析了从正载到极限偏载过程中动臂的应力变化趋势，结果表明,偏载造成最大损害的部位是偏载端动臂和铲斗的铰接点处，同时一定程度的偏载不会对工作装置造成较大损害。基于试验对所建立的CAD模型和CAE分析进行了改进，改进后的分析结果与试验结果基本吻合。
提出了无奇异各向同性三自由度2T1R空间并联机构结构综合的一种系统方法。得到了24种新型无耦合并联机构方案和24种完全各向同性并联机构方案。在整个工作空间内，完全各向同性并联机构的主动副速度与动平台速度之间的线性映射雅可比矩阵为3×3阶单位阵，因此机构不存在奇异现象。由于无耦合并联机构和完全各向同性机构实现了主驱动器与动平台速度的一一对应关系，从而解决了并联机构控制难的问题。给出了完全各向同性2T1R并联机构支路的构造设计原则。
对SDDC型双作用液动旋冲接头主要工作过程中的能量转化及利用问题进行了分析，建立了该型双作用液动旋冲接头各工作过程的能量方程。依据能量方程，推导出了液动旋冲接头的单次冲击能量、冲击频率、水力能量利用率的计算模型，并对计算模型进行了验证。研究了泵的排量、泵压、旋冲接头的结构尺寸，以及冲锤质量等对泥浆泵工作情况及水力能量利用的影响，研究结果表明：泥浆泵的泵压、排量增大，SDDC型双作用液动旋冲接头的单次冲击能量、工作频率、水力能量利用率增大，反之，则相应减小；旋冲接头的结构尺寸和冲锤质量对水力能量的利用率影响也很大。
在分析了弧面凸轮廓面数学模型的基础上，利用三坐标测量机对弧面凸轮廓面进行了等径点位测量，并提出了一种逐点比较法，将所有的测量数据用于确定凸轮坐标系与测量坐标系的位置关系。用非均匀B样条曲线拟合所有凸轮坐标系中的点坐标数据，由拟合曲线和滚子共轭运动的啮合方程求解实际共轭运动，从而评价弧面凸轮廓面的传动质量。最后，通过一个检测实例验证了该算法的正确性和可行性。
以六轴五联动螺旋锥齿轮磨床为对象，运用多体系统理论建立了磨床综合误差模型,得到了此模型的6个自由度误差表达式，并对其进行了实验验证。分析了砂轮主轴三种运动所产生的6个误差与砂轮6个自由度误差的变化规律，并由此讨论了对所加工齿轮的齿距、螺旋角、周节、齿形等误差的影响。
对于给定的一组运动输入参数，并联机构有可能出现构型分岔。为了使机构在连杆长度范围内能够随意运动，基于构型分岔进行了并联机构优化设计。在连杆空间分析并联机构运动状态的基础上，应用杆长向量表示了六自由度并联机构的16种极限构型。为避免机构出现构型分岔，利用同伦法和静态分岔条件，分析了极限构型的分岔特性，得到连杆的长度范围。对所设计的机构进行了运动可控制条件分析，以保证机构在整个杆长范围内可以控制。
以ISG型轻度混合动力系统为研究对象，构建了dSPACE环境下的混合动力系统硬件在环仿真实验平台，进行了基于CAN通信的混合动力系统动力总成控制器的硬件在环仿真实验，对混合动力系统启动、加速助力、匀速充电等不同工况的动态特性进行了仿真实验和分析。
B样条曲线曲面密集控制点是造成CAD模型数据量庞大的因素之一，对其进行压缩编码，能有效减少CAD模型数据量。提出一种局部坐标系下二阶预测编码算法，对B样条控制网格构造局部坐标系，在局部坐标系下对控制点进行一阶预测，对相邻控制点一阶预测误差再进行二阶预测，对二阶预测误差量化后进行算术编码。分析了量化参数对曲线曲面误差的影响。实验结果表明，该算法预测准确性较高，预测误差分布集中，可以获得较高压缩率，达到压缩CAD产品模型目的。
在对产品设计知识应用特征分析的基础上，研究了支持设计知识建模的任务结构模型及建议－评估－修改方法，和支持标准型、变型及系列产品设计知识的统一产品设计任务分解结构（用树状与或图表示）。提出了4层结构的产品设计知识模型，实现了多种知识表示方法下复杂产品设计知识的分层与分类表示。为解决设计知识获取问题，设计了产品设计知识获取工作表，对设计知识进行了规范说明和瓶颈分析。最后，建立了路面摊铺机设计知识模型。
提出一种新的刀轨生成算法，成功解决了由通用等距方法的刀轨加工而成的凸台和凹槽在嵌套时产生干涉的问题。该算法只需要三次等距即可计算出凸台和凹槽加工刀轨，并且能够处理包含自由曲线的轮廓。最后给出的算例验证了该算法的有效性。
充分考虑路径排序问题的一般性,建立了快速成形中扫描填充加工路径排序优化问题的两种完整数学计算模型，提出并证明了路径的遍历策略及简化定理。引入路径潜在起点的概念，设计了基于所有路径潜在起点（而非仅仅原始起点）的全局贪婪搜索求解算法。该算法不仅适用于所有路径排序问题，而且因为扩大了搜索范围，避免了一般贪婪算法对路径内节点初始排列次序的依赖性，求出了路径排序问题的全局更优解。
采用动力学仿真软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS，辅以手工编程的方法，研究了变载荷作用下轴-轴承系统动力学、摩擦学、刚度和强度耦合分析问题的建模和求解，着重讨论轴受载变形倾斜对轴-轴承系统动力学行为、轴承的摩擦学特性和轴颈表面动应力的影响。耦合分析计算结果表明：动应力在轴颈表面沿轴向和周向的分布与油膜压力沿轴向和周向的分布密切相关；动应力随时间的变化与轴-轴承系统的动力学响应密切相关。轴倾斜使得轴-轴承系统的动力学响应、润滑性能以及轴颈表面动应力发生改变。
对不同表面粗糙度的开孔铝板进行了疲劳试验。根据试验结果，利用回归分析方法建立了开孔试件的表面粗糙度对疲劳寿命影响的经验公式；通过扫描电镜进行了断口分析，揭示了表面粗糙度对裂纹形成方式的影响。最后，运用细节疲劳额定值法对开孔试件的疲劳寿命进行了可靠性分析。
根据梳状驱动器原理设计了一种静电力驱动的硅微薄膜弯曲疲劳试验装置，所设计的装置可以由微机电系统表面牺牲层标准工艺制作加工。对所设计疲劳试验装置的圆弧梳状驱动器电容及静电驱动力进行了理论分析，并在此基础上采用有限元分析软件ANSYS对装置进行了模态分析与简谐分析。分析结果表明：当所施加的交流电压频率与结构的一阶固有频率相等时，试样在其缺口根部取得最大应力值，该应力值与所加交直流电压乘积的大小成线性关系，利用该关系式可对试验所需电压值进行预测。有限元分析和制造结果观测表明，所设计的装置符合微机械疲劳试验要求。
介绍了气动板形检测辊的板形信号检测原理，详细阐述了普通多项式最小二乘法、正交多项式最小二乘法和基于欧氏距离的模糊模式识别法，利用虚拟仪器LabVIEW软件开发了基于上述三种方法的板形模式识别系统。通过气动板形仪在线测试了300型可逆冷轧机板形张力信号，并对张力信号进行了模式识别。实验表明：该板形模式识别系统具有良好的稳定性和有效性，良好的图形交互界面和实时测试性能为板形闭环控制提供了方便。
为了解决多技术系统产品设计过程中返工迭代多的问题，提出了基于双层次DSM技术的多技术系统产品设计方法。以注塑机的系统设计为例，将多技术系统的设计信息描述成两个层次，介绍了对其进行进程优化的准则和评价标准，然后，提取关键任务，建立了这两个层次的联系，将复杂的设计任务耦合关系转化到设计过程层面。结果表明：经过优化的产品设计过程返工迭代减少，耦合关系得到简化，设计流程更加清晰明确。
介绍了岩石模型的概念，在分析岩石模型大型虚拟仪器库库中资源的基础上，为实现虚拟仪器的自动拼搭引入了智能系统的概念，建立了该虚拟仪器智能开发系统的模型和结构。提出了在该虚拟仪器库中实现自动拼搭的具体方案，包括库中资源的分层管理方法，虚拟仪器智能开发系统规则集的建立方法，系统的输入输出值的确定，最后引入神经网络，即可实现虚拟仪器的智能拼搭。虚拟仪器的自动化拼搭能极大程度地降低虚拟仪器的开发要求，并能对虚拟仪器的推广起到一定的促进作用。
详细分析了发电机发生气隙偏心故障时定子绕组并联支路的环流特征。首先推导了发电机正常运行时定子绕组并联支路间电压差的表达式，然后通过分析气隙静偏心和动偏心时各参数的变化得到了定子绕组并联支路的环流特性，从而得到了偏心故障的机电多重特征。实测的SDF-9型故障模拟发电机数据与理论分析结果基本吻合，揭示了气隙偏心的机械故障与发电机电气特征之间的关系，指出发电机的电流特征也可作为诊断发电机机械故障的依据。
在板材成形智能化控制的4个基本要素中，材料性能参数的实时识别及最优工艺参数的预测是最复杂的两个要素。识别和预测精度的高低，将直接影响智能化控制成功与否。以盒形件智能拉深控制为研究对象，建立了盒形拉深件的材料性能参数和摩擦因数的实时识别前馈神经网络，通过实时监测来实时识别所需要的材料性能参数，并预测最优的工艺参数，从而获得了较高的收敛精度。
在Ag-Cu-Zn合金钎料中添加Cr粉，将混合钎料用于钢基体上的金刚石高频感应钎焊。钎料对金刚石的润湿性较好，具有较强的把持力。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析和X射线衍射对钢基体-钎料合金-金刚石之间的界面微观结构和反应产物进行了观察和分析，发现在钎料合金靠近钢基体部分、钎料合金靠近金刚石部分以及在金刚石上都存在反应过渡层，且在钎料和金刚石之间的主要反应产物是Cr7C3，该反应物是钎料和金刚石之间牢固结合的主要因素。
研究了含有裂纹的金属板料在激光冲击波载荷作用下裂纹尖端应力强度因子和裂纹扩展速度的变化，利用断裂力学理论，对激光冲击加载下裂尖参数计算模型进行优化，采用应力强度因子叠加法，将外加载荷引起的应力强度因子和激光冲击后残留的残余压应力引起的应力强度因子叠加，推导出下裂纹尖端应力场强度因子表达式，由此可精确计算出金属板料的裂纹萌生寿命和裂纹扩展速度，实验验证了航空钛合金Ti6Al4V激光冲击后残余应力对裂纹扩展速度的影响，从而建立了激光冲击作用对板料裂纹扩展的影响的理论模型。
以某SUV车为例，建立了车身及乘客室声腔的有限元模型。采用模态分析法，根据轿车车身结构和乘客室的声固耦合效应，通过模态分析得到车身结构和室内声腔的各阶耦合振动模式，通过声压响应分析得到车内噪声级别，通过结构灵敏度分析识别出车内噪声的主要来源。针对噪声源提出的改进措施有效降低了车内噪声。
通过分析经典车辆制动动力学模型应用于多轴车制动计算时存在的问题，提出了引进悬架变形协调方程的通用化多轴车直线制动动力学模型，推导了多轴车直线制动时地面法向反作用力的通用计算公式，并提出了一种便于计算机语言实现的直接计算多轴车抱死顺序的算法。基于该算法，推导了地面制动力、制动减速度和制动距离的通用计算公式。
在现有ABS参考车速算法基础上，研究了一种实用的自适应算法。该算法基于轮速和压力控制状态信息，准确区分了每个控制循环，在每一控制循环结束时重新估算车身减速度，并据此估算下一控制循环的参考车速。编写了该参考车速自适应算法的程序，并用自行开发的ABS控制软件进行了实车道路试验。试验结果验证了参考车速算法的有效性，表明该算法满足ABS控制的要求。
在已有车型基础上研究了利用拼焊板进行前纵梁改进的轻量化设计方法，达到了在满足强度和刚度条件基础上减轻汽车重量和改善碰撞性能的目的。通过CAE解析了汽车在自重工况下的前纵梁应力分布，确定了前纵梁的分块数目及焊缝布置，推导了由拼焊板替换的车身梁结构的强度、弯曲刚度和扭转刚度的约束方程，并以此计算拼焊板前纵梁的厚度。整车碰撞仿真证明，拼焊板设计后的前纵梁具有更好的耐撞性，并且达到了减重17.7%的效果。
