基于Fluent流场仿真分析软件,在定压差条件下,对带有单U形、斜U形以及V形基本节流槽的滑阀阀口开度-流量特性开展了研究,并将其与试验结果进行了对比验证,得出了U形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度减小、斜U形类槽口随着阀口开度的增加基本保持不变、V形类槽口随着阀口开度的增加流量梯度增大的结论。基于上述研究,利用粒子群优化算法,得到满足定压差条件下阀口开度-流量特性要求的节流槽优化尺寸,并通过实例验证了优化结果。
以HSK刀柄-主轴为研究对象，采用有限元方法对HSK-A63型刀柄-主轴结合面接触特性及主轴系统动态特性进行了仿真分析。分析结果表明：高转速条件下，转速对接触面积影响较大，接触面积随转速增大而减小。夹紧力对接触应力影响较大，在转速和过盈量一定时，接触应力随夹紧力增大而增大，且接触应力的分布情况会发生变化。刀柄-主轴结合面对主轴系统固有频率、振动幅值影响显著，考虑结合面影响后,主轴系统的固有频率降低，振动幅值增大。
设计出一种三自由度等刚度永磁弹簧,并根据单组永磁体结构，采用虚位移法建立其径向磁力解析模型，利用有限元方法对径向磁力进行了仿真计算。仿真结果和模型计算结果基本吻合。解析计算与仿真结果表明，该永磁弹簧的径向磁力随着径向位移的增加而增大,随着轴向位移的增大而减小。在永磁弹簧平动平面内,两个移动方向的刚度系数和垂直于平面中心的回转刚度系数均相等。在径向位移较小时，径向位移与弹簧刚度系数近似成线性关系。
研究了一种形状记忆合金（SMA）丝驱动的仿生波动鳍推进器。在分析墨鱼鳍肌肉结构和运动机制的基础上，建立了鳍波动运动学模型，研制了基于SMA丝驱动柔性鳍单元的仿生波动鳍推进器，并进行了试验研究。结果表明，仿生推进器能实现与墨鱼鳍相似的柔性运动，波幅和推进力随SMA丝的驱动脉冲宽度的增加而增大，鳍波动推进力呈周期性变化，瞬时推力在驱动脉冲宽度80 ms时达到最大值180mN。
为解决柔性机械手动力学建模常用的有限元等方法导致模型精度不高的问题,将柔性机械手视为连续整体,用矢量法建立了机械手的动力学模型。对比了矢量法和FEM法建立的动力学模型以及理想状态下机械手刚体动力学模型的仿真结果。对比结果表明，用矢量法建立的柔性机械手动力学模型是可行的,精度也较高。
为在计算机中对零件表面几何形貌的各向异性性质进行建模,进行了基于功率谱的各向异性分形表面建模研究。基于二维离散傅里叶变换的投影性质和旋转性质，实现了能在指定的单个或多个方向合成具有特定分形参数的各向异性分形表面的建模算法，并进一步讨论了合成表面的几何形貌与分形参数以及功率谱图的关系。研究结果表明，基于表面功率谱，可以精确、直观、方便地进行各类各向异性分形表面的建模。
在挖掘机等工程机械中使用的嵌入式控制器普遍利用脉冲宽度调制(PWM)来驱动比例电磁阀。但由于PWM脉冲输出的特点和电磁阀自身电感特性的双重制约，使PWM驱动的比例电磁阀性能难以充分发挥，甚至会影响控制系统整体稳定性。因此，一种根据不同占空比改变PWM频率的方法被用于驱动比例电磁阀。控制器根据电磁阀控制需求的不同占空比，输出不同频率的PWM。测试结果证明，使用变频率PWM驱动比例电磁阀的方法可以在保证比例电磁阀二次压力稳定的前提下，维持自身的小幅震荡，同时降低比例电磁阀的功率损耗。
轮廓监控中的变点识别问题是统计过程控制的重要研究内容。以非参数轮廓数据为研究对象,运用图像特征识别的豪斯多夫距离测量了样本轮廓之间的特征差异,设计了改进方法，提出了基于二维空间的改进豪斯多夫距离算法，以识别非参数轮廓变点。大量的仿真与论证表明,改进方法在识别变点位置和稳定性方面具有优异的性能。
为解决现有实验平台车可扩展和可升级性能不强、对智能技术与电动汽车技术集成程度不高的问题，提出了一种可扩展、柔性化电动汽车系统平台建立方法。该柔性化平台具有开放式结构、模块化部件，容易实现功能的扩展和部件的升级,使得机械参数的改变和电气设备的接入都变得更容易，有助于快速实现和验证设计。仿真和实验表明，具备新型结构的电动车平台满足基本性能要求，能够方便地配置成各种系统形态，并进行相关实验。
传统的刀位面生成算法无法直接生成存在缺陷的离散数据的刀位面,因此,针对球头铣刀提出了一种基于MLS拟合带容差的离散数据加工刀位面生成算法。该方法首先依据球头铣刀构造离散数据的点膨胀球模型,然后根据凸包原理获取该模型的最外层包络面,最终通过MLS投影拟合方法剔除奇异点、修补裂缝,生成刀位面网格模型。实例表明,该算法具有较高的稳定性,能够有效解决存在缺陷的离散数据刀位面生成问题，适用于实际工程应用加工。
为破解因多任务、强QoS约束及任务过量等因素导致云制造系统组合效果不佳的问题,研究并提出了面向复杂任务请求的全局优化策略框架。该框架以多任务全局优化、组合服务捆绑与共享为基本原则,提出了“单组合执行每任务”、“多组合执行每任务”及“多组合执行多任务”三种组合模式并建立了问题模型,最后利用基于混合算子的矩阵编码遗传算法予以实现。实验结果表明,该框架能高效、高质量响应云制造系统的复杂任务请求。
提出了一种新型自稳速机构,以用于风力发电机的恒频输出。从运动学原理的角度对传统反馈调节稳速机构与新型自稳速机构进行了对比分析。利用Simulink建立了具有不同稳速机构的风电系统模型，以FAST仿真获得的风轮时变转速为模型输入,在相同输入条件下对两种稳速机构的输出转速进行了比较。仿真结果表明:新型自稳速机构的稳速效果优于传动反馈调节稳速机构。
盲源分离是一种有效的混合故障诊断方法,而局部特征尺度分解（LCD）是非平稳信号的有效分析处理工具，综合两者的优点，提出了基于LCD的齿轮箱混合故障盲源分离方法。将源信号LCD分解，得到新的多维信号，采用Bayesian信息准则（BIC）估计盲源的数目并对多维信号进行重组。最后进行联合近似对角化处理，实现源信号的盲分离。仿真和实验结果表明，该方法能够有效地实现齿轮箱混合故障盲源分离。
通过建立柱塞副油膜的数学模型,以某型斜盘式轴向斜柱塞泵为研究对象分析了柱塞副油膜的速度和压力分布特性,得出了油膜的温度分布规律。研究了压力、转速、壁温和入口油温等单一参数对油膜温度特性的影响。结果表明：油膜温度的升高量随油液压力、柱塞泵转速增大而上升，随入口油液温度的升高而降低，油膜的温度峰值可能出现在柱塞副内部。
对数控机床在主轴空转和实切状态下的热误差特性进行了比对分析。利用模糊聚类和F统计量确定了最佳的分类及分类阈值,根据温度与热误差之间的灰色关联度确定出温度敏感点,进而建立补偿模型。对实验结果的分析表明，温度敏感点在两种状态下是动态变化的，不同状态下的补偿模型并不通用;实际生产中的热误差补偿应优选实切状态下的热误差模型。
探究了非线性液压弹簧力对电液伺服系统动态特征的影响。根据非线性动力学原理，建立了系统的动力学模型。通过理论研究指出,非线性液压弹簧力作用可以用Duffing方程描述。通过数值分析揭示了系统内在的分岔现象及典型非线性动力学行为。通过对实测数据进行深入的分析,揭示了液压弹簧的软硬弹簧特性引起的“跳跃现象”。发现液压弹簧力的非线性作用会引发非线性振动，在系统建模与动态特性研究时应该将其非线性作用考虑在内。
针对传统系统可靠性分析方法在处理模糊信息方面的不足，建立了基于区间三角模糊贝叶斯网络的多态系统可靠性分析方法。通过区间三角模糊子集来描述根节点故障率;基于区间三角模糊子集,构建了区间三角模糊多态贝叶斯网络模型;研究了区间三角模糊多态贝叶斯网络可靠性分析算法，给出了求解叶节点故障模糊可能性与去模糊根节点后验概率的计算方法。最后,对塔机倾覆事故进行了可靠性分析,验证了该方法的有效性。
从材料去除机理角度分析了材料去除过程中的能量耗散机理，并对材料去除能耗进行建模量化，推导出切削比能经验公式。根据试验数据拟合出端面车削的切削比能幂率公式，拟合度在95%以上。鉴于切削参数对切削比能影响的差异性，结合试验分析了切削三要素对切削比能的影响机理，研究结果为面向节能的切削工艺参数的制定及低碳制造量化评估清单数据要求提供了基础支持。
讨论了单输入时不变线性离散系统用加速度信号进行极点配置的可行性。首先, 给出了用状态差分反馈进行极点配置的定理和算法; 其次, 用3个仿真实例验证了该算法的有效性;最后, 在隔振器实验平台上验证了用加速度信号进行反馈控制的可行性。
为提高预弯成形质量,采用有限元法分析了预弯成形过程,并验证了计算结果的准确性。在此基础上,考虑板料的材料性能参数等不确定因素对成形质量的影响,并基于随机模型的稳健性设计方法获得了预弯成形技术参数的稳健性优化设计方案。研究结果表明:稳健性优化使成形质量的性能指标得到了改善,将可靠性由4.2%提高到97.7%,显著提高了焊管成形质量可靠性。
基于双轴柔性滚弯技术原理,建立了采用0Cr15Ni7Mo2Al材料制备小直径开缝衬套过程的三维有限元模型,以指导实际小直径开缝衬套的制备。利用该模型分析了衬套应力应变分布、刚性轴受力变形情况、衬套成形曲率半径与刚性轴直径的关系及衬套成形曲率半径与带材尺寸的关系,并用滚弯试验验证了该模型的准确性。结果说明:带材滚弯变形随着进给量的增加而更均匀;刚性轴受力随其直径的减小而减小,刚性轴变形程度随其直径的减小而增大;衬套成形曲率半径随着刚性轴直径的增大而增大;衬套成形曲率半径随着带材宽度和厚度的增大而增大。
针对电动轮汽车全新的底盘结构策略，采用分层控制，将姿态跟踪与底盘操纵量优化分配相结合，上层姿态控制器采用精确线性化控制策略克服系统非线性，生成改善行驶姿态所需合力矩;下层分配控制器采用二次规划算法，优化因四轮独立驱动而形成的冗余执行机构，综合实现姿态参数跟踪误差和轮胎力输出最小化，优化分配驱动扭矩、制动扭矩,减少整车能耗。仿真结果表明，该控制结构可使运行轨迹很好地跟踪驾驶员给定轨迹且车辆操作稳定性及安全性均得到明显的提高。
以实际工况下的测试数据为基础，建立了简化的车内振动传递路径分析模型。在此基础上，以发动机悬置刚度为设计变量，综合考虑悬置系统能量解耦和车内振动，建立了基于灰色粒子群优化算法的多目标优化模型。并以某型卡车为例，进行了多目标优化求解。实验和优化结果表明,在得到较好能量解耦的同时,降低了车内振动,实现了能量解耦和车内低振动的优化匹配。
