为提高叶栅通道加工质量，针对径向进给的电解加工方式，分析了通道可加工性问题，通过通道模型离散化处理，得到了加工边界曲面;讨论了进给角度与加工余量均匀性的影响，确定了合理的进给方向。在此基础上对阴极侧面轮廓和端面型面进行了设计，并制备了加工所需的工具阴极，利用自行研制的整体叶盘电解加工平台开展了工艺实验。结果表明：加工出的通道试件轮毂成形精度高，叶根部位加工质量好，叶盆、叶背余量分布均匀一致，能够满足后续叶片精加工要求。
将Moore_Penrose广义逆理论与空间连杆机构的运动传递矩阵相结合，提出了一种多杆可展机构的运动学分析方法，利用Gan和Pellegrino方法得到了机构的运动约束方程以及约束方程的雅可比矩阵，依据雅可比矩阵的奇异性和欠秩特性，获得了机构运动参数的最小二乘解。以四杆可展机构为算例,揭示了构件的截面夹角对机构收拢角和展开角的影响规律,并获得了展开运动过程中构件间夹角的变化曲线,为环状可展机构的运动控制奠定了基础。
应用VW-6000/5000动态三维显微系统对游离磨料线锯切割过程中磨粒的运动状态进行分析,结果表明磨粒在切割区域存在两种状态:一种为接触状态，另一种为非接触状态。同时应用0.16mm表面涂有树脂的线锯和普通线锯对光学玻璃K9进行切割实验,验证了游离磨料线锯切割去除机理。实验结果显示,普通线锯的切割效率大大高于涂有树脂的线锯的切割效率，切割工件表面均为微细凹坑，没有划痕，而且切割后涂有树脂的线锯表面嵌有许多磨粒，普通线锯表面有许多微细凹坑，均表明游离磨料线锯切割机理主要以“滚压”去除为主。
对纳米ZrO2牙科陶瓷磨削中脆性和塑性去除转变的材料去除机理进行了理论分析与实验研究。利用K-P36精密数控平面磨床对3Y-TZP纳米ZrO2牙科陶瓷进行磨削加工实验。用YDM-III99型整体式三向压电磨削测力仪测量三向磨削力，用TALSURF5轮廓仪测量加工后的微观几何参数值，用扫描电镜观察表面微观形貌变化。实验结果表明，未变形磨屑的最大厚度小于1.9μm时为塑性去除方式;未变形磨屑的最大厚度为1.9～2.1μm时开始出现由侧向裂纹引起的脆性断裂去除，为塑性和脆性混合去除方式;未变形磨屑的最大厚度为5.23μm时，加工表面发生了大规模的脆性断裂，并且表面还残留了大量的半硬币形脆性断裂产生的凹坑，为脆性去除方式。
为采用双目视觉进行室内移动机器人定位，开发了一种室内移动机器人定位系统。介绍了双目视觉在机器人定位中的原理，采用移动机器人和MicronTracker视觉系统构建了定位实验系统，进行了测距实验，并分析了测距精度，最大误差为8.644mm，在此基础上进行了移动机器人双目视觉定位实验。实验结果表明，双目视觉定位最大偏差为3.635cm，定位精度较高而且系统稳定性好，受环境因素影响小，可满足机器人的定位精度要求。
针对异步电机转速控制中传统电压型磁链观测方法引起的直流偏移问题，设计了通过截止频率实时调整的饱和反馈低通滤波磁链观测器。为解决传统弱磁计算不准确问题，提出了一种恒压弱磁控制方法，有效地实现了恒转矩区和弱磁区的平稳调速。在建立基于转子磁场定向的交流异步电机矢量控制数学模型的基础上，制定了一种综合考虑恒转矩区和弱磁区的基于MRAS系统的转速控制策略。对所提出的控制策略进行了仿真与实验，结果表明系统获得了良好的控制效果，验证了算法的合理性和有效性。
论述了一种扫描式投影曝光光刻机主基板的设计制造过程，在该主基板上需要安装投影物镜和多个纳米级高精度测量分系统。为满足设计需求，规划了整机内部结构所需占用的最小三维空间,并基于计算几何的方法设计主基板和测量支架。首先进行数据的采集，对主基板和测量支架的安装面上的接口和支撑位置进行有效定义，明确所有相关接口在三维空间内的位置数据;其次采用凸包算法求解获得主基板多面体的外形轮廓，由于光刻机内部结构的复杂性，还要对模型进行局部修正;再次，结合平面切剖多面体算法设计主基板内部结构;最后,经有限元仿真验证取得了提高振动模态和减小结构质量的双重改进效果，达到了设计性能指标并且该结构适合工程制造。
大型施工机械的安全分析对大型施工机械的安全设计、安全监测起着非常重要的作用。提出了施工工艺驱动的大型施工机械三维安全分析体系，该三维体系将大型施工机械分为多个机械功能子系统，按施工工艺流程分为多个施工工序，通过分析机械功能子系统在各个施工工序的工作状态，对大型施工机械进行系统的安全分析。采用所提出的安全分析方法对高铁用900t架桥机进行了安全分析，给该设备的安全设计提供了有效的指导。
缺陷对铁磁材料内部磁畴壁的钉扎使得缺陷附近出现不依赖于外部磁场变化的微磁固定结点。针对该现象，从微磁学理论计算出发，通过能量最小原理分析了缺陷附近内部能量的变化，得出了缺陷附近微磁固定结点内磁化场的奇异分布，根据其分布特征实现了缺陷检测。
从磨削过程中振动功率的角度研究了在线电解修整(ELID)内圆磨削轴承外圈时，磨削深度和砂轮进给速度对磨削表面波纹度的影响，并通过不同的磨削参数组合，从磨削过程中氧化膜状态和材料去除机理等角度分析比较了磨削深度和砂轮进给速度对磨削过程影响的程度。试验结果表明，磨削深度的作用更重要，在实际ELID内圆磨削过程中可以先采用较大的磨削深度以实现高的材料去除率，再采用较小的磨削深度以提高表面质量，并且在ELID磨削过程中可以通过振动的大小来预测加工后工件表面的波纹度大小。
针对发动机电控系统传统开发方法中存在的局限性，提出了一种传感器故障模拟系统的建立方法。首先，在LabVIEW、VeriStand开发环境下，为发动机电控系统功能测试开发了硬件在环仿真平台;其次，利用该平台对节气门位置、进气压力、冷却水温等传感器进行了信号故障模拟;最后，以节气门位置传感器信号故障为例，对所开发的故障容错功能包的有效性进行了验证，并将仿真结果与实车测试结果进行了对比。结果表明，利用该方法建立的系统符合测试要求，且具有使用方便、可靠性强、精度高等特点。
基于时序约束任务链驱动的资源链构建视角研究了跨组织资源共享问题，提出了以时间、成本、服务能力综合最优来构建跨组织资源链无约束数学模型，并设计了求解该模型的改进二进制粒子群算法。该算法通过采用惩罚函数，并引入时变粒子位置编码、参数设置和位置更新，提高了算法的收敛速度和全局搜索能力。最后对一个跨组织资源链的构建算例进行了仿真，并利用改进的粒子群算法构建了基于时间、成本和服务能力综合最优的跨组织资源链，研究结果及分析对比结果表明，该方法是有效可行的。
电化学加工的表面粗糙度与加工电流、加工间隙、电解液温度、加工时间、电解液配比等工艺参数密切相关，而这些工艺参数与工件表面粗糙度之间为复杂的非线性关系，建立其关联一直是电化学加工中的难题。以BP神经网络为基本工具，建立了加工参数与表面粗糙度之间关系的数学模型，利用实验数据训练网络，结果表明可实现较小的预测误差;应用正交法分析实验数据，实现了可使表面粗糙度参数变化幅度较大的加工参数的优化配置。
针对机械设备维护与故障诊断过程中的不确定性，提出了一种将本体语义表示与贝叶斯网络相结合的故障概率推理模型。从异构多源的维护诊断信息和非结构化的专家经验知识出发，建立语义知识模型并进行概率扩展。利用贝叶斯分类器实现异常工况识别，给出了基于最大可能解释(MPE)的故障概率推理算法，从而根据运行工况、故障征兆和证据信息推理获得故障诊断解释。将本体语义描述的精确性和贝叶斯网络的概率推理能力相结合，既实现了诊断领域知识的形式化描述与共享，又能在一定程度上消除诊断过程的不确定性。某凉水塔风机转子典型故障诊断实例表明，该模型具有较好的故障识别效果。
首先对头盔伺服系统的执行机构——6URHS并联机构进行了运动学分析，建立了丝杠运动状态、螺母运动状态与动平台运动状态间的关系式;其次，采用牛顿-欧拉法对驱动分支及其构件进行了动力学分析，建立了驱动分支整体和包括螺母在内的部分构件的牛顿与欧拉方程，考虑了螺旋副摩擦力的影响，推导完成了封闭式的6URHS并联机构动力学方程;最后，采用MATLAB分别建立了6URHS并联机构的动力学模型和Simulink虚拟样机，对两者进行了动力学响应对比实验。实验结果表明：对于同一组驱动力矩输入，动力学模型与虚拟样机的动力学响应基本一致，动力学模型同虚拟样机的准确度相仿。另外，还进行了动力学仿真程序的轨迹跟踪实验，对驱动力矩进行了计算与分析。
分析了四缸汽油机各缸平均指示压力(IMEP)与对应的飞轮平均角速度和角速度波动乘积之间的线性相关性，得出其线性相关性较弱的结论。采用最小二乘参数识别法得到了利用飞轮平均角速度和角速度波动估计各缸IMEP的单工况模型，以平均角速度、角速度波动和平均负载的多项式模型代替单工况模型中的模型系数得到了估计IMEP的稳态工况通用模型，IMEP的估计值和实测值之间的相对误差在8%以内。
采用喷雾电化学放电加工方法对单晶硅、光学玻璃和氧化铝陶瓷三种难导电硬脆材料进行试验研究，阐述了加工原理，构建了传热物理模型。通过分析加工放电波形和表面微观形貌，得出了难导电硬脆材料的加工蚀除方式。研究表明，对于硅等半导体材料，主要依靠电化学腐蚀、电化学放电和化学溶解进行综合蚀除;对于光学玻璃等易软化的绝缘材料，主要依靠电化学放电形成的局部高温进行软化，并进行化学溶解蚀除;对于氧化铝陶瓷等高熔点绝缘材料，电化学放电通常只能产生软化层，再由机械方法实现延性方式去除。
管端过弯矫圆是规范大型管件管端椭圆度的重要工序之一，研究其变形过程的刚端影响及工艺控制策略是合理确定矫圆工艺参数的基础。首先通过实验验证了矫圆与压扁之间的等价关系以及管端压扁与短管整体压扁之间的相似关系，进而结合短管压扁过程的数值模拟给出了管端矫圆的控制策略。实验验证结果表明，该控制策略可以将残余椭圆度控制在0.5%以内。
针对目前游离磨料线锯切割效率低、切缝损失大的缺点，提出了一种亚固结线锯切割的新方法，即在线锯表面增加凹槽，在线锯切割时让磨粒嵌入凹槽实现瞬间固结，从而达到提高效率和减小切缝损失的目的。应用VW-6000/5000动态分析三维显微系统，观测切割区域内磨粒的运动状态，结果表明磨粒可以实现瞬间固结。通过亚固结线锯和游离磨料线锯的切割对比实验，分析了两者在切割效率、切缝宽度和表面粗糙度方面的差距。
针对红外图像通过普通小波阈值去噪不能较好地保留边缘信息的问题，提出了一种数学形态学边缘检测和小波阈值去噪相结合的方法，对摩擦副表面红外图像进行去噪，达到获得较为准确的温度场的目的。红外图像经过小波变换，在高频子带中做数学形态学边缘检测，确定边缘信息的位置，再进行阈值去噪处理。试验结果表明，相比普通小波阈值去噪方法，该方法不仅较好地保留了红外图像的边缘信息，去噪效果明显，而且改善了均方误差和峰值信噪比。该方法意在提高红外图像测温的准确性，为测量和分析摩擦温度场提供更好的技术支持，具有较高的工程应用价值。
应用DEFORM软件对铝合金板料摆碾铆接和传统直压铆接两种工艺过程进行数值模拟，对比分析了摆碾铆接工艺过程中应力应变和行程载荷曲线的变化趋势，并对两种铆接方式分别进行了接头性能测试。分析结果表明，在相同行程下达到相同的成形效果时，摆碾铆接需要的载荷要远小于传统直压铆接需要的载荷;摆碾铆接接头的抗撕裂、抗剥离能力优于直压铆接，但抗剪切能力比直压铆接接头弱。
提出一种新型拟人机械腿机构及其概率参数设计方法，研究了该机械腿的运动学性能。推导出该机械腿的位置反解、运动传递平衡方程和静力平衡方程，定义了运动传递性能评价指标、力传递性能评价指标及各全域性能评价指标，应用空间模型技术研究了各全域性能评价指标的分布规律，给出了各性能评价指标与各结构参数之间的影响规律;应用基于性能图谱的概率参数设计方法，为这种机械臂选取了合理的结构参数，同时, 考虑加工与装配工艺性, 设计了一种拟人机械腿，为拟人机械腿的轨迹规划、研制及控制奠定基础。这种机械腿具有结构简单、承载能力强、运动惯性小和加工工艺性好等优点。
提出了一种利用观测器进行状态重构并利用重构状态进行反馈配置极点来改善多轴转向车辆性能的方法。建立了多轴转向车辆二自由度（2DOF）模型，基于系统输入和易测得的横摆角速度设计全状态观测器重构侧偏角，并根据系统希望极点和重构状态，设计状态反馈控制器进行极点配置。通过仿真验证，观测器能准确跟踪车辆状态，转向反应迅速而平稳，且在后轮转角±5°范围内具有鲁棒性，控制效果明显优于PID控制的控制效果。结果表明，控制器能有效改善多轴转向车辆动态品质，提高操纵稳定性。
为了分析某整车发动机舱温度场试验开发过程中出现的传动轴油封和蓄电池表面局部温度超标现象的原因，建立了发动机舱CFD流动与传热三维分析模型，结合试验获得舱内主要发热部件壁面温度边界条件，并考虑辐射换热的影响，求解了试验工况前舱内流场分布和温度超标部件表面温度。计算结果表明：传动轴油封表面温度偏高的主要原因是其离高温热源近而附近流速很小;蓄电池壁面温度超标的原因是经散热器和风扇的冷却气流因回流被循环加热后直接吹向蓄电池表面。为此，在传动轴油封和蓄电池附近分别增加了冷风导流和隔热导流结构，并进行模拟优化和试验验证。试验结果表明：传动轴油封和蓄电池表面的温度均显著下降，有效解决了发动机前舱温度过高的问题。
提出了一种将自适应遗传算法和浮动搜索算法相结合的混合搜索算法。首先通过自适应遗传算法对汽车运行状态特征参数之间的边界进行搜索，再依据获得的边界得出汽车运行状态特征参数全集特征;然后以浮动搜索算法对全集进行搜索，进而选择出汽车运行状态特征参数最优子集。在混合搜索算法中，浮动搜索的起始点采用个体间遗传的方式，使其始终保持最优，最大程度避免无效搜索，缩短搜索时间。通过计算得到了由8个参数组成的汽车运行状态特征参数最优子集。
根据微纳米三维测量的发展和研究现状，首先归纳了三维微纳米测头的技术要求并进行分类，然后对国内外微纳米CMM测头的研究进展进行了介绍和比较，指出了各种类型测头需要解决的问题。针对这些测头的局限性，探讨了正在研究的新型三维谐振触发方法和触发测头。最后对微纳米三坐标测头的研究与开发趋势进行了总结和展望。
基于纳米连接的纳米焊接技术是进行纳米制造的关键技术，各国科技工作者对此进行了不懈的探索。综述了基于纳米连接的纳米焊接技术的最新进展，包括基于热输入的熔化焊接和无热输入的冷焊接，介绍了通电热输入和以光作为热源的热输入以及纳米接触的自发焊接，焊接对象包括金、银等金属纳米线，以及碳纳米管等非金属纳米线。
