利用有限元分析理论和模态分析理论，分析了高分辨光刻机主基板的动态特性，分析结果表明主基板结构设计合理。结合模态试验，验证了主基板有限元模型的正确性。利用该有限元模型，进行了灵敏度分析，还进一步实现了主基板结构的优化设计。
针对袋鼠生物体结构及其腾空阶段的运动特点，提出了仿袋鼠跳跃机器人腾空阶段的运动特性分析方法。采用D-H法建立了仿袋鼠跳跃机器人腾空阶段的运动学分析模型，基于拉格朗日方法推导了其腾空阶段的动力学方程，最后利用MATLAB结合实例对此模型进行了仿真分析。结果表明，仿袋鼠跳跃机器人的髋关节和膝关节对于整个机器人的空中姿态调节有着决定性的作用。研究结果为仿袋鼠跳跃机器人的试验研究和驱动器的选择提供了理论参考。
实验研究了基于电流变效应即效微型砂轮研抛加工过程中具有不同耐磨性电极材料（淬火钢电极、不锈钢电极、黄铜电极、石墨电极）、不同组分电流变液对玻璃材料去除率的影响，探讨了其作用机理。结果表明：淬火钢和不锈钢锥状电极的加工效率明显高于黄铜和石墨锥状电极，即采用耐磨性好的工具电极材料具有更好的加工效果；沸石粉电流变液的材料去除率高于二氧化硅电流变液的材料去除率。其作用机理是，锥状工具电极材料的耐磨性决定了工具尖端与工件表面之间的加工间隙的保持性，电流变液组分直接影响了电流变效应的强度，从而影响了电流变效应即效微型砂轮对工件表面的研磨压力，形成了不同的材料去除率。
在考虑齿轮啮合刚度、啮合阻尼以及轴承刚度的情况下，使用集总参数法，建立了三轴式内齿行星齿轮减速器的弹性动力学模型，求解出不同内齿板结构下系统的固有频率及动力学响应。研究发现，在相同内齿板厚度、不同安装方式下，系统的固有频率非常接近；不平衡质量引起的惯性力不但会引起弯曲振动，还会引起扭转振动；具有三相内齿板的减速器动力学性能最好。
采用电容式深孔内径测量仪测量机械加工过程中小深孔的孔径。该测量仪采用直径较小的电容探针作为传感器，电容探针通过采用驱动电缆技术消除了杂散电容的影响，将孔径的变化转换为电压的线性变化，并通过USB接口将此电压信号输入到计算机系统中进行处理。论述了小深孔内径电容式测量方法的基本原理，设计了电容式深孔内径测量仪测量小深孔孔径系统的总体方案。该方法特别适用于1mm~7mm深孔的内径自动检测，对3mm孔径进行了实际测量，并分析了测量所得到的数据，多次测量的标准差小于05μm，测量分辨率为005μm。
为有效模拟基于单晶硅材料的微机电器件摩擦副的摩擦磨损状况,设计了一种分离式片上微摩擦测试机构。该测试机构利用微机电系统体硅工艺及键合技术，把加载机构、测试机构、摩擦副以及力传感器集成在一个单一的硅片上。对该机构的测试结果表明：摩擦副之间的静摩擦因数约为0.9，动态摩擦因数随着施加在摩擦副上正压力的变化而变化。
使用TiAlN涂层的整体硬质合金球形立铣刀，对45钢(52HRC、48HRC、42HRC)及P20钢(41HRC、33HRC)进行了高速铣削试验。基于材料变形下的流动应力方程及剪切角理论，分析了切削速度、工件硬度、材料性能对切削力的影响。试验中的切削参数如下：切削速度为156~816 m/min，每齿进给量为0.1mm，轴向切削深度为3mm，切削宽度为1mm。结果表明：高速铣削淬硬钢产生锯齿形切屑，切削速度和工件硬度对切削力有显著影响。
利用在线电解修整镜面磨削和磁流变光整加工技术对化学气相沉积碳化硅反射镜进行纳米级精度的加工。首先进行在线电解修整磨削，使反射镜面高效率加工成形，并获得较好的形状精度和表面质量；然后利用磁流变技术进行光整加工，以减少反射镜的亚表面损伤，提高表面质量，并通过修正加工，显著提高了工件表面的形状精度。对化学气相沉积碳化硅进行了一系列的加工试验，高效率地得到Rq=2.4nm（均方根偏差）的表面粗糙度和21.2nm的形状精度,并且对在线电解修整镜面磨削与磁流变光整加工所生成的表面特性进行了分析比较。
对基于双轴转动方式的球面成形研磨进行了研究，采用辅助三角形法，推导出球面四个象限上瞬时相对速度的解析解，并编制出计算程序，绘出速度分布的三维曲面。利用程序对相对速度零点的位置进行搜索，发现速度零点处于两轴绝对速度零点之间的圆弧上，从而证明了相对速度零点存在的必然性。对速度零点的位置进行了分析，得出了如下结论：对于一定形状的工件，通过调整两轴的转速比以及两轴夹角参数，可以将速度零点置于工件之外，从而避免速度零点对研磨的不利影响。
介绍了三种常用的自动对焦评价函数——方差评价函数、梯度评价函数、频谱评价函数，并对后两种评价函数进行了优化。对比分析了三种评价函数在评价的灵敏度、稳定性和计算速度上的优缺点，在此基础上提出了一种三阶段复合的自动对焦方法，该方法在影像测量仪上表现出良好的对焦特性，可以在保证对焦精度的同时实现快速对焦。
在研究集成产品开发模式中知识共享和知识重用的基础上，结合本体理论，研究了基于语义的产品设计知识表达，分析了产品设计中知识需求的背景论域和个人轮廓特征，建立了产品设计的知识管理框架，提出了基于反馈的概念关联知识检索方法，并通过对查准率和查全率的对比分析，验证了该研究成果的实用性和有效性。
制造特征的重构是STEP-NC加工程序信息提取的关键技术之一。分别创建了原始节点数据和字典实体数据，并对STEP-NC模型中的实体进行编码。匹配原始节点数据和字典实体数据，构造节点-实体关联数据，利用节点-实体关联数据重构特征的三维实体表示数据，根据几何层次关系，分别把几何信息分为特征、面、线、点和定位层五层。在重构过程中，上一层实体的节点的属性内容重构调用下一层所对应实体的重构函数；在同一层中，利用字典实体间的继承关系，以编码匹配的方式，自上而下地重构节点几何模型。根据上述模型，开发了实验原型系统，并用STEP-NC标准草案中的示例程序给出重构结果，验证了本模型的有效性。
提出了基于Web服务的移动控制数控系统的概念，该系统由作为Web浏览器的移动控制器和作为Web服务器的设备控制器两部分构成，通过蓝牙无线通信技术进行信息交换，实现人机协同。研究了其硬件组成、体系结构和移动控制器的B/S和C/S两种工作模式。对运动控制器和CNC的集成统一接口标准进行了讨论，提出了版本空间的概念和缩小版本空间的方法。配置了蓝牙通信协议，进行了蓝牙通信的实验。研究结果为车间数字化制造设备的跨平台无缝集成和可重构提供了支持。
在分析单行布局优缺点的基础上，建立了单行布局问题的物料传输费用模型、面积利用率模型及生产周期模型，并以活塞117线的布局为例，利用QUEST软件对单行布局的三种布局形式（线形布局、U形布局和半圆形布局）进行仿真，结合所建立的三个模型对仿真结果进行了分析。仿真时三种布局形式选用相同的参数，结果表明：半圆形布局的物料传输费用最低，产品生产周期最短，而线形布局的面积利用率最高。
以光滑界面摩擦为研究对象，探讨用复合振子模型计算纳米尺度滑动摩擦力的原理和方法，推导出滑动摩擦力和摩擦因数的计算公式，并用原子力显微镜探针在硅试样和云母试样上做扫描实验进行验证。实验值与理论计算值的对比结果表明，两者所反映的规律基本一致，表明所提出的理论和方法可行。研究表明，滑动摩擦力与接触面积成线性增长关系，并随宏观振子横向刚度的增大而减小，由于可通过改变摩擦表面的几何形貌来改变宏观振子的横向刚度，因此这一结论将为摩擦控制提供一种新途径。
将粗糙集理论和神经网络相结合并应用到航空发动机磨损故障诊断中，依据属性的重要性和决策表的相容性，用自组织神经网络完成连续数据离散处理这一关键环节，采用粗糙集理论对征兆信息进行属性约简，获取征兆的主要特征，为神经网络结构简化和子神经网络的构成等奠定了基础，通过基于D-S证据理论的方法得到最终的融合结果。将该方法用于某型航空发动机的磨损故障诊断专家系统中，实验证明了该方法的有效性。
给出一个基于模糊c-平均(FCM)算法的零件簇聚类分析的过程模型来描述分析过程；构造了适合于零件簇聚类分析的FCM算法， 该方法考虑了零件簇对象特征之间的模糊关系和各零件对象特征聚类中心之间的距离，无需设计权重系数；通过实例进行了聚类分析，并与模糊聚类和k-平均聚类两种方法进行比较，证明该FCM算法是有效的。
以灰预报和自助再抽样方法为基础，提出灰自助动态评估模型，用于评估滚动轴承的噪声。该模型用动态不确定度、估计区间、估计真值、平均不确定度、平均真值和趋势项测度6个参数，全面描述滚动轴承噪声的基本特征。计算机仿真和工程试验表明，该模型对随机变量的概率分布与趋势项的类型没有任何要求，在平均不确定度为最小的条件下，可有效地分离出趋势项，评估的可信度达到100%。
以混沌理论和相空间重构理论为基础对点焊焊接过程中电流信号的时间序列进行了特征分析，分别对电流信号时间序列的最佳时间延迟τ、关联维数D、嵌入维数m及最能体现混沌特征的Lyapunov指数进行了定量化的计算，发现点焊焊接过程中电流信号在某些情况下具有混沌特征。分析了影响电流信号的因素个数，给出了混沌意义上的最大电流信号时序的预测尺度。研究结果为进一步结合统计理论改进点焊质量检测和控制系统提供了参考。
采用实验和数值模拟相结合的方法对自耦合射流的流动特性进行了研究。研究结果表明：在紧邻喷口的法向距离内，涡对周期性地生成、破碎和融合，在某个法向距离上形成较为稳定的连续性射流；自耦合射流在发展过程中呈现出在短轴方向急剧扩展，而在长轴方向先向内汇聚、再向外发展的特征；自耦合射流的速度分布与常规射流的速度分布相比，两者在喷口水平方向上均呈现比较规律的速度自模的特征，但在喷口长轴方向，接近喷口的位置速度分布呈现明显的对称马鞍状，随着离喷口法向距离的增加，这种马鞍状的分布逐渐消失。
将负载质量和质心位置的变化转化为智能叉车整体质量和质心的变化，通过坐标变换对基于横滑特性的智能叉车变负载圆周运动进行建模；运用仿真软件分析了负载质量和质心位置的变化对智能叉车轨迹的影响，研究表明，负载质量和质心位置的变化会造成不同程度的过转向。
以NURBS曲线de Boor递推插补算法为基础，针对NURBS曲线速度处理的特殊性，建立了一种NURBS曲线自适应速度控制模型, 该模型分为速度自适应控制和插补前加减速处理两部分。以de Boor算法为基础对整个插补周期的弓高误差以及切向和法向加速度进行实时监控，分析了误差产生的原因并进行了相应的速度控制；以插补前直线加减速为例引入NURBS反向插补的概念，解决了NURBS曲线减速区长度计算问题。实验结果表明，该模型满足实际的NURBS曲线插补的需要。
提出一种高效的薄板冲压成形变压边力多目标优化方法，该方法以减少冲压件的成形缺陷为优化目标，以变压边力曲线的特征参数为优化变量，采用自主开发的微型多目标遗传算法作为优化算法，并在优化过程中引入神经网络近似模型以减少数值模拟的次数，提高优化效率。通过NUMISHEET’93的U形弯曲标准模型和某车型前地板角支撑板冲压成形模型两个变压边力优化实例对该方法进行了验证。结果表明，该方法既能高效率地解决薄板冲压成形变压边力优化问题，又能仅通过一次计算就提供多组方案以满足对冲压件成形质量控制的不同需要。
对电动轮驱动汽车的差速问题进行了深入分析，提出对驱动电机采用转矩指令控制、转速随动的方法实现电动轮系统的自适应差速。开发了电动轮驱动试验车。进行了转向行驶、路面不平及车轮半径不等等工况的道路试验。试验结果表明,电动轮汽车在各种行驶路面及行驶工况下都能保持良好的差速性能，具有自适应差速特性。
为掌握多层粉末烧结过程中激光熔池的加热冷却规律以及各烧结层之间的相互影响，综合考虑热传导、热辐射和热对流以及材料的高度非线性，基于ANSYS平台建立了多层金属薄壁件的三维温度场有限元模型，利用APDL语言编程实现模拟中激光热源的移动，采用“单元生死”技术描述粉末材料动态增长过程。模拟结果表明：在现有工艺参数下，烧结获得的熔深在0.15mm以上，熔宽在0.61mm左右，烧结成形件与基体以及层层之间搭接牢固；成形件中，与x方向的热梯度相比，z方向热梯度占绝对优势，这说明成形件在冷却过程中热量的散失以堆积方向为主。将模拟结果与实验结果进行了对比，实验结果较好地验证了模拟结果。
研制出将增压器、充液器、滑动胀形模具集成于一体的超高压液压胀形装置，该装置具有快速充填液体、产生变高压、循环过滤液体、自动控制等功能,设计中采用了过盈配合密封及组合密封技术。在普通液压机上按照给定的加载路径成功胀形出汽车桥壳设计样件，经大量反复的试制及合模后的超高压试验，证明该装置实现了设计功能，性能稳定，密封可靠。该装置的研制成功，使胀形设备得到简化，有助于降低能耗，扩大液压胀形工艺的应用范围。
通过研究接触摩擦力的建模理论，建立起一种金属弹性车轮与刚性路面的接触模型，建模过程中充分考虑了轮辋与外轮圈之间的弹性特性。详细阐述了车轮在静、动两种状态下接触摩擦力的求解方法。自行开发了车轮的动力学仿真程序，实现了接触模型在ADAMS软件中的嵌入与应用。仿真结果表明，该模型能够较准确地模拟金属弹性车轮与地面间的接触关系，解决了应用ADAMS接触模型处理接触问题时会引起的停车不稳和微幅振荡等问题。
提出了一种汽车操纵逆动力学仿真研究方法。基于最优控制理论，以驾驶员对汽车施加的转角输入和驱动力/制动力为控制变量，以最短时间完成双移线过程为控制目标,通过改进的直接多重打靶方法将最优控制问题转化为非线性规划问题之后，运用序列二次规划方法求解。仿真结果表明，该方法能够解决汽车的最速操纵问题，可以比较不同汽车以最短时间完成双移线过程的操纵性能，且计算结果与ADAMS/Car虚拟样机试验结果具有良好的一致性。
研究了车辆主动悬架这个多变量不确定系统的自适应控制问题。提出了一种新型的单神经元多变量控制器。给出一种综合误差的概念，将综合误差与传统的单神经元控制器相结合，得到一种基于综合误差理论的单神经元控制器，它可以同时直接调控被控对象的多输出变量。将该控制方法应用于1/4主动悬架系统，采用二次型性能指标对控制器参数进行了优化设计。研究了在不同的悬架参数及随机路面输入情况下控制器的自适应性能，并与被动悬架及传统神经元控制的主动悬架进行了性能对比。仿真结果表明，所提出的控制器可使车辆获得更为优良的综合减振性能，可显著改善平顺性，是一种简单有效且鲁棒性较好的自适应控制器。该控制方法为主动悬架及类似的多变量不确定系统的控制提供了一种可能的简捷有效的新途径。
