为便于缺陷可视化和提高缺陷定量分析精度,必须降低超声检测过程中多种未知噪声源对超声A波信号的干扰。首先将超声A波信号进行相空间重构，得到一个相空间重构矩阵;然后进行基于FastICA算法的独立分量分析;最后从独立分量中提取出所需的超声信号。为了验证降噪效果,将该降噪方法与小波去噪方法进行对比。实验结果表明：该方法与小波去噪方法效果接近，极大地提高了超声信号的信噪比。同时，该方法与小波去噪方法相比具有自适应能力强、简单且易于实现等优点。
某30kg级自主无人直升机的跷跷板结构主旋翼是挠性的。针对该直升机，基于达朗伯原理建立绕自由空间点转动的桨叶挠变挥舞运动动力学模型，并借鉴悬臂梁受力挠变处理方法给出了桨叶挠变方程。数值仿真验证了桨叶挠变挥舞运动动力学模型的正确性。
建立了一维离心环境下电液伺服阀的运动部件和控制体的动力学模型,得出了电液伺服阀在一维离心环境下零偏值与离心加速度的关系表达式。一维离心环境下电液伺服阀零偏值与离心加速度呈线性关系，且零偏值和衔铁挡板组件质量及其力臂、主阀芯质量、喷嘴容腔内油液质量等因素有关。通过实例分析，得出了一维离心条件下零偏值的简化计算式。理论结果与实验结果一致。
针对老人服务机器人机械臂的功能要求，提出了一种老人服务机器人的串联型六关节机械臂轻量化的设计方法。建立了机械臂的牛顿-欧拉动力学方程，并利用动力学方程的分析结果，选择了机械臂的直流伺服电机和减速系统等部件。在虚拟样机的基础上对机械臂进行了轻量化设计，包括利用CAD软件设计机械臂机构，利用CAE仿真软件对机械臂进行了静力学和动力学仿真，校验分析结果，选择能够实现机械臂轻量化的机械臂构架的材料，优化构架的结构。
温度变化对大型水轮机转子凸止口的精度影响很大，采用传统线性公式进行补偿的效果并不理想。研究了水轮机主轴转子凸止口的热变形问题，对凸止口的结构及温度场进行简化，利用热力学理论建立了凸止口在工厂环境下的热变形模型，并搭建了温度采集系统和热变形测量系统，在加工厂通过实际测量验证了所建模型的正确性。实验结果表明:在工厂温度条件下，直径为1200mm的凸止口，理论值与测量值间的最大差值不超过10μm。研究结果可有效提高水轮机凸止口的加工精度。
为提高离心泵的汽蚀性能，利用CFD数值模拟分析与实验研究相结合的方法对长短叶片离心泵在不同汽蚀余量时叶轮内部气液两相的分布规律进行分析研究，分析了3种不同短叶片进口直径在不同汽蚀工况时气泡分布情况对叶轮内部流动和性能的影响。分析结果表明：选择合理短叶片的进口直径可以有效提高离心泵的抗汽蚀性能，避免叶轮进口堵塞和流道内发生漩涡汽蚀。当汽蚀余量减小到一定程度，离心泵短叶片进口直径为0.65D2(D2为叶轮外径）时，在长叶片和短叶片的背面都会出现漩涡汽蚀区;当离心泵短叶片进口直径为0.75D2时，在长叶片背面与短叶片工作面间的流道内会出现两个漩涡汽蚀区;当离心泵短叶片进口直径为0.85D2时,离心泵的抗汽蚀性能最佳。
基于共晶复合陶瓷的细观结构特点，建立了含夹杂、强约束界面相、基体氛围和有效介质的四相模型;借助复合材料有效热膨胀系数的稀疏解，确定了棒状共晶体内的有效热应力场和两个热膨胀系数的解析表达式;将棒状共晶体看作具有随机方位的横观各向同性夹杂，将棒状共晶体边界处的基体颗粒看作球形的各向同性夹杂，对含强约束界面相共晶复合陶瓷的有效热膨胀系数进行了预报。结果表明共晶复合陶瓷的有效热膨胀系数具有明显的尺度效应。
以装配质量损失最小为目标，采用信噪比衡量各质量指标对总体装配质量波动影响的权重，在Atiles-leon多元质量损失函数的基础上建立了基于信噪比的多元装配质量损失模型，采用遗传算法对该模型进行了优化求解，且求解精度高、收敛速度快。最后通过某一轴承组件装配实例验证了该方法的有效性。
针对六自由度装校机器人,通过D-H法建立了各连杆的参考坐标系,给出了装校机器人各连杆与末端执行器的位姿关系，并推导出装校机器人的运动学正解方程。采用微分变换法求得机器人雅可比矩阵并对装校机器人进行了奇异性分析,为装校机器人在实际装校作业环境中的轨迹规划及实时控制提供了理论基础和重要数据。
轴流泵叶轮轮毂与轮缘处间隙流动及边界层对轴流泵性能的影响很大,应用Numeca及Fluent等软件对轴流泵叶轮轮缘间隙中的流动进行数值模拟，根据流动模拟结果对叶轮叶片型线及轮毂、轮缘处的叶型设计进行修正，使其速度-压力分布比较理想，并提出了基于间隙流动的轴流泵水力设计方法，这种新的水力设计方法有利于改进轮缘和轮毂处边界层以及轮缘间隙中的流动，达到提高轴流泵效率的目的。
针对产品的适应性设计问题,提出了产品基因的概念及表达方式，构建了产品演化模型。研究了环境需求与产品基因之间的映射关系，提出了需求参数集的求解方法;分析了参数的类型、值域和权重，提出了参数和基因的适应性、相似度计算公式。以此为基础建立了适应性设计的一般流程。最后给出了一个自吸式泵产品适应性设计的实例。
针对面向主动再制造的产品模块化问题，提出了模块化设计流程，结合产品生命周期各阶段特性，从材料的选择与配置、再制造加工性能、使用与维护性、经济性、功能物理可行性等方面制订产品主动再制造模块划分准则。结合模糊动态聚类分析方法,构建产品零部件相似性矩阵,进行产品零部件模块划分，并基于模块内/模块间关联度分析，选取最优阈值，实现模块优化。最后以某款洗碗机产品为例， 验证了该方法的有效性。
针对制造资源服务组合面临的不确定性因素干扰和服务质量保障的特殊需求，面向制造领域引入了CPS使能技术及其理念，构建了面向制造的信息物理融合系统(CPS)体系架构;在此架构下，建立了制造资源的感知模型和认知模型,以把握制造资源的即时服务能力;基于对制造资源的即时服务能力的动态把握,建立了具有自适应能力的制造资源动态服务组合滚动优化框架。最后，利用面向制造的CPS原型系统验证了该框架的可用性。
奶制品加工厂主要从总部采购鲜奶（生产），也会从当地奶农采购部分鲜奶（外包）。出于能力和策略的考虑，两种来源的鲜奶采购量均有限;考虑到客户允许奶制品延期交货，相应的鲜奶也可延期交货，生产、外包和库存/延期交货成本均为一般凹函数，问题是以最小的总成本来满足规划期的鲜奶需求。为求解该问题，设计了一种新的基于群体可行状态和个体约束违背程度的自适应惩罚方案，据此设计了求解该问题的遗传算法。为测试算法的性能，先进行了算子组合和遗传算子概率的选择实验，选出最适合的算子和算子概率;在此基础上，针对4个问题实例，通过50次运行，测试了所提自适应罚函数相对4种常见罚函数的优势。
为了研究重型刮板输送机在故障载荷与结构载荷卡链工况下的动态特性,建立了刮板输送机动力学模型,研究了故障载荷和结构载荷两种工况下刮板输送机的动力学特性,通过实例对输送机卡链、断链工况下的动力学特性以及链轮驱动的多边形效应、链条节距误差引起的动力学问题进行了数值仿真分析,仿真结果为重型刮板输送机的设计提供了理论基础。
提出一种基于自适应线调频基原子分解(adaptive chirplet atomic decomposition,ACAD)的时域同步平均方法,并将其应用于低信噪比下变转速齿轮故障诊断。首先对齿轮振动信号进行ACAD分解估计齿轮所在轴的转速曲线;然后根据转速曲线对信号进行等角度重采样，以满足时域同步平均方法对信号周期平稳的要求;再利用时域同步平均方法对重采样信号进行处理，处理后的信号具有很高的信噪比; 最后,对其进行FFT变换,其阶次谱上非常清晰地显示齿轮的调制阶次，从而揭示齿轮的故障信息。仿真算例与应用实例证明了该方法的有效性。
在分析永磁同步电机（PMSM）系统模型的基础上，提出了一种基于扩张状态观测器（ESO）及非线性跟踪微分器(NTD)的PMSM无机械传感器位置控制系统。控制系统通过基于ESO及NTD的观测器实时观测出电机转子位置及转速，在此基础上实现PMSM无机械传感器位置控制。仿真和实验结果表明该系统结构简单，控制快速、准确、无超调，对于外界干扰具有较强的鲁棒性。
为了分析企业故障对协同生产网络整体功能的影响,提出了基于脆弱性分析的研究方法;根据模糊集与复杂网络理论,将协同关系影响概率作为描述企业间业务联系的指标,构建了协同生产网络无向加权图模型;以最大可能路径作为协同生产网络效能函数,提出了兼顾企业功能和网络拓扑的脆弱性分析方法。实例分析结果表明,该方法可有效找到协同生产网络中存在的脆弱点。
首先分析了设备运行过程中的不同劣化状态，提出了基于扩展随机Petri网的设备运行、劣化和维修过程建模方法，由于扩展随机Petri网的变迁可适应任意分布，因此所提方法能更加准确地反映设备的运行过程。然后在此基础上,采用基于行为表达式的方法分析了在不同维护策略下的设备可用度和激发速率之间的函数关系,该方法可有效地避免Petri网可达图状态爆炸的问题，使得分析过程更加清晰。最后通过实例分析，证明了该方法的有效性。
研究面向三角形网格曲面数控加工刀位点的计算方法，提出了一种用于精确计算网格曲面上刀触点法矢量的方法。该方法引入了包含网格模型上刀触点所在区域附近的网格顶点的法矢量信息的加权补偿矢量及渐变影响函数，通过非线性插值三角形顶点处的法矢量得到位于网格模型上各刀触点的法矢量,使之更加接近理论参数曲面相应位置的法矢量。实例计算和误差分析表明，该方法可以有效地提高网格曲面上刀触点处法矢量的计算精度，对提高刀具轨迹上相应刀位点的位置精度和基于三角形网格曲面的数控加工精度有积极意义。
使用基于迭代链拟合与关键帧提取的蛇形机器人缆索攀爬步态生成方法，对一种正交关节蛇形机器人桥梁缆索攀爬步态控制进行了研究。该方法可建立蛇体骨干曲线定向位移与底层驱动器输入之间的联系，可将传统的骨干曲线法和控制函数法两种步态生成方法的优点有效地结合。使用该方法生成步态既可直观地得到骨干曲线的形状及运动趋势，又可得到以关节号和时间为变量的控制函数。该方法可有效提高蛇形机器人桥梁缆索攀爬的安全性、步态灵活性，同时，也便于控制底层驱动器。最后，通过实验验证了所提出方法的有效性。
提出一种基于产品组态图的跟踪创新方法，其实质是将产品创新模板理论和TRIZ技术进化理论集成应用于概念设计阶段。首先在概述产品组态图的基础上，提出了基于产品组态图的跟踪创新过程模型;然后，深入研究和探讨了产品组态图的建立过程和基于产品组态图的创新概念设计过程;最后，以专利US4749063为待改进产品，对所提出方法的有效性和实用性进行了验证。
人车碰撞过程中头部保护是国内外研究的一个重点，在HIC值相同的情况下头部加速度曲线可能千差万别,从而导致碰撞深度也有差异，因此,通过合理的车身结构设计来控制加速度曲线，可以保证在相同的碰撞深度下使头部伤害程度降低到最小。首先分析了几种常见的加速度近似波形的不同特性，并找出最优化的加速度曲线，然后借助有限元软件的仿真分析，通过对头部碰撞区域内的结构进行改进, 实现对头部加速度的优化，从而降低头部的伤害程度。
对配有ABS系统的汽车在湿滑路面上的制动距离进行了仿真研究。基于有限元商业软件ABAQUS,采用制动过程离散分析方法,考虑ABS功能和路面积水与轮胎间的流固耦合作用,仿真研究了某纵向沟槽花纹子午线轮胎在10mm积水路面各离散速度下的制动情况。根据有限元仿真结果，使用相关分析方法，获得了该轮胎的制动时间和制动距离。对干、湿路面轮胎制动性能仿真结果进行了比较，验证了轮胎湿滑路面制动性能仿真评价方法的有效性。
随着新技术和新工艺的不断引入，旋压设备在传统设备的基础上有了很大的创新与改进。介绍了国内外旋压设备的发展历史和发展现状，分析了当前国外旋压设备的性能特点，尤其是其创新性，介绍了当前国内生产企业、研发单位对旋压设备的研发情况，比较了国内外旋压设备发展的差距，探讨了未来旋压设备发展的趋势。
全位置焊在石油化工、管道等行业中的应用日益广泛,提高其焊接效率具有重要的现实意义。针对目前全位置焊存在的问题以及所采取的应对措施，对全位置高效化焊接控制策略——熔池快速凝固控制策略和熔池稳定成形控制策略进行了归纳总结，分别回顾了其研究应用发展史,并对各自的优缺点进行了分析。对磁控技术在全位置焊中的应用进行了阐述,提出在全位置焊中利用外加高频交变磁场产生电涡流力，可用于抵消熔池重力作用，抑制金属流淌，对于实现全位置高效化焊接具有积极意义。
