基于灰自助最大熵法，进行了机械制造工艺中输出的误差分布及机床加工误差调整研究。在分析误差分布时，首先运用自助法对当前少的信息量进行自助再抽样得到大量样本数据，然后利用灰色系统理论建立误差的灰自助动态预报模型GBM(1，1)，最后用最大熵法获得了输出误差的概率分布。根据输出误差的概率分布，对机床的加工误差进行调整，使加工的产品误差满足要求。计算机仿真和实际案例的研究表明，灰自助最大熵法能够对机床进行准确调整，且预报准确率高。
对铜-水纳米流体在圆弧型凹槽微通道中的传热与流动特性进行了分析。比较了不同体积分数的铜-水纳米流体在深宽比分别为0.3和0.5的凹槽微通道中的温度和速度分布,分析了体积分数和凹槽深宽比对凹槽微通道中铜-水纳米流体的传热系数和流体输运动力因子的影响。凹槽强化了微通道对流传热，与平板型微通道相比,铜-水纳米流体在圆弧型凹槽微通通内呈现出不同的传热特性。纳米流体体积分数、流体输运动力因子和凹槽深宽比对凹槽强化微通道传热影响较大。分析结果与已有的实验结果符合较好。
总结了利用GOM公式计算机构自由度的具体步骤，列举了常用基础杆组的位移参数，介绍了杆组阶的确定方法;给出计算输出构件自由度及快速判断构件运动性质的方法;选取了几种典型的机构验证了所提出方法的正确性。结果表明，该新公式可以避开虚约束计算，不需要借助复杂的数学工具，便能快速、有效地计算包括混联机构在内的机构自由度，其正确性与通用性在一定程度上得到了验证。
基于几何误差可等效为微分运动的原理，提出了基于微分变换的多轴数控机床几何误差建模的方法;运用雅可比矩阵建立了补偿值与刀具位姿误差之间的映射关系，矩阵中的元素可通过微分变换进行求解，由此利用雅可比矩阵的广义逆建立误差解耦模型。在此基础上，设计了多轴数控机床通用的自动化解耦计算流程。最后进行了五轴联动测试轨迹的误差补偿实验，补偿后的轨迹精度得到了显著的提高，验证了误差模型及解耦算法的有效性。
针对机电集成电磁蜗杆传动系统中啮合磁极数的周期性变化规律，推导了电磁啮合刚度傅里叶级数形式的表达式，建立了该机电耦合系统参数振动模型及其相应的线性时变微分方程。采用多尺度法推导了该系统自由振动近似解析解，给出了系统包含固有频率及固有频率与啮合频率的组合频率成分的自由振动、主共振、组合共振时域及频域响应曲线。结果表明：系统发生组合共振时的主导频率为系统的固有频率，系统的组合共振振幅随谐波次数增大而递减。
准确计算时变啮合刚度是齿轮动力学研究的基础。提出了一种面齿轮传动时变啮合刚度数值计算新方法。以直齿圆柱齿轮为例，建立合理的有限元模型，得到直齿圆柱齿轮的时变啮合刚度曲线，并将其与ISO6336方法计算结果进行对比，验证了该啮合刚度计算方法的正确性及有限元模型的精确性。应用该数值计算方法，研究面齿轮传动时变啮合刚度变化规律，得到了精确的面齿轮传动时变啮合刚度曲线。研究结果为面齿轮传动的动力学分析及设计提供参考。
为提高喷油器的动态响应性能，以某款电控喷油器为研究对象，通过在其铁芯与导向管之间增加由不导磁材料制成的隔磁环开发了一种新型磁路结构。通过电磁场仿真分析了改进前后喷油器电磁性能的变化特点以及轭铁厚度对电磁性能的影响规律。结果表明：增加隔磁环能加快电磁力的上升速度，有效缩短喷油器的开启滞后时间，但饱和电磁力增大，造成落座滞后时间延长;适当减小轭铁厚度基本不影响电磁力的上升速度，但减小轭铁厚度会使磁阻增大，饱和电磁力降低，这样可有效缩短落座滞后时间。根据以上分析结果对喷油器进行了综合优化，并通过实验对其改进效果进行了验证，结果表明：优化后与优化前相比，喷油器的开启滞后时间缩短了0.25ms，落座滞后时间缩短了0.3ms。
通过分析剪刀单元之间几何参数的关系，得到单元尺寸和单元数量与展开和收拢半径之间的约束条件;针对可展结构的组成特点，提出将单元机构法与运动影响系数法相结合，建立可展结构的运动学分析方法;将运动影响系数法与虚功原理相结合，形成了可展结构的动力学分析方法。通过算例证实了所建立的运动学和动力学分析方法的有效性。
分析了供应链中不确定性的来源，并用梯形模糊数表达了供应链参数中的不确定性，用梯级平均综合法将模糊数转换为精确数。在分析现有各种合作伙伴决策和供应链构建方法的基础上，提出了基于交互双层模糊规划方法，利用软件LINGO 13求解该模糊规划，得出最终的精选合作伙伴及最优订货量。该方法兼顾了上下层各自的利益需求，并经过上下层决策者的反复交互协商，最终得到上下层决策者均可接受的妥协优化解。通过一个实例进一步阐述了该方法的决策步骤，并指出了该方法相较于其他方法的优缺点及下一步的研究思路。
针对工序加工时间不确定的柔性作业车间重调度问题，以最小化最大完工时间和最小化机器总负荷为目标，利用区间数表征加工时间不确定性，采用泛灰数实施作业调度，引入EDQS重调度触发机制和滚动窗口优化策略，设计了关键工序集的构造规则;采用改进的NSGA-Ⅱ算法优化关键工序集和SPT规则调度非关键工序集，从而实现完全工序集的调度。引入Hypervolume指标维护进化种群，在保证Pareto最优解集收敛性的同时维持了群体多样性，以泛灰数序关系确定最优调度方案。仿真实例不仅证明了基于工序加工时间不确定的柔性作业车间重调度算法的可行性和有效性，而且证明该方法能够及时响应不确定性因素扰动。
针对滚子轴承磨损失效易导致系统性能恶化的问题，以轴承NJ204为研究对象，通过对轴-轴承-基座为整体建立模型，对不同程度的磨损失效轴承进行了仿真分析，揭示了轴承的失效过程，得到了失效故障特征值，并进行了实验验证。仿真和实验结果都表明基座振动信号频谱集中度能反映轴承磨损失效的程度，其值随轴承间隙的增大而增大。
为了实现对砂型铸造工序活动能量消耗的描述和计算，在活动成本法思想基础上，提出了一种基于Petri网的砂型铸造过程工序活动能量消耗模型。分析了砂型铸造过程能量消耗特点和设备工作时间，建立了砂型铸造工序活动模型。研究了工序活动与设备的关系，应用Petri网建模方法，对工序活动与设备及资源消耗进行了图形化的描述。在此基础上，分析并给出了砂型铸造工序活动能耗计算方法。以砂型铸造造型工艺过程为应用对象进行了能量消耗特性分析和计算，验证了所提方法的可行性。
为使人和机器人在身体交流中保持运动协调同步，提出了基于矢量场逐次迭代的人-机身体交流智能控制方法。对智能控制方法中具有任意目标轨迹的三维空间矢量场逐次迭代系统进行算法设计，使其输出的关节期望位移信号能与输入的扭矩信号保持同步，且同步强度要达到能实现参数可调的目的;分析了具备不同矢量场的两个逐次迭代系统的相互作用情况;以人和机器人身体交流的典型例子——下肢外骨骼助力机器人为对象，对该智能控制方法进行了应用仿真,并分析了关节扭矩成分对同步运动的影响。仿真结果表明该控制方法有效。
考虑冷轧机轧辊在垂直方向上振动位移动态变化的影响，建立了一种动态轧制力模型，在此基础上考虑轧机机械结构振动的影响，推导出含有动态轧制力的轧机辊系两自由度非线性垂直振动方程，采用多尺度法求解该系统的主共振及内共振幅频特性方程。对轧机实际参数进行仿真，分析了轧机中非线性刚度、阻尼、外扰力等参数变化时的轧机主共振幅频特性以及内共振幅频特性，并研究了轧机工作辊与支承辊的动态分岔特性，发现随着外扰力的变化，轧机辊系均会出现周期、倍周期、混沌运动等一系列复杂的运动状态，并得到了各轧辊出现不同运动状态的条件，为研究抑制轧机振动问题提供了有效的理论参考。
针对机器人与环境接触作业的需求，基于假设模态法建立了刚柔耦合动力学模型，并考虑环境参数不精确干扰，设计了自适应阻抗控制器，分析了其稳定条件。在MATLAB/Simulink中搭建了可对柔性机械臂进行自适应阻抗控制的仿真平台，计算了平面内二连杆柔性机械臂在含有三角形凹陷环境表面的接触运动和柔性变形模态。对比分析了刚性和柔性机械臂位控和力控效果及自适应项对控制响应的影响。基于Staubli机器人展开了实验。结果表明：柔性变形会使得机械臂的位控和力控效果变差;自适应阻抗控制会改善控制响应，对环境不确定具有鲁棒性。设计的自适应阻抗控制可实现柔性机械臂在不规则表面的稳定接触和运动。
根据伪时均流假设，推导了波动量的非守恒非线性欧拉方程;采用频率变化的方法，给出了一个时间与空间坐标变换关系，并将波动量的非守恒非线性欧拉方程变换至新坐标系;通过复数变换方法引入阻尼，构建了斜流非守恒非线性x层、y层及角层完全耦合层(PML)吸收边界条件;最后用算例测试了该吸收边界条件的精度和收敛性。研究结果表明：当吸收层数等于10时，最大反射量不超过0.5%，并且随着PML层数的增加而迅速减小;当吸收层数为40层时，最大反射量小于0.1%，达到收敛;在背景斜流下，该PML吸收边界条件能较好地吸收熵波与声波，可用于气动声学计算。
最小二乘支持向量机(LS-SVM)模型是表征数控机床热误差特性的有效工具，但该模型中的参数设置直接影响建模的精度。传统的基于交叉验证法或网格法的参数获取方法存在计算量大、精度低的缺点，且同一组模型常数往往不能准确表征机床多种工况条件下所产生的热误差。为解决这一问题，提出了一种基于贝叶斯证据框架理论的LS-SVM多工况参数优化方法。通过测量不同工况下数控机床温度值与主轴热变形量，采用贝叶斯证据框架的3个推断对LS-SVM模型进行训练并对参数进行辨识和优化，推导出了不同工况所对应的最优模型和参数。热误差建模实验验证了该参数优化方法的有效性，结果显示，经优化的模型具有泛化能力强、预测精度高、计算速度快的特点，能够较准确地描述多种典型工况条件下的实际热误差特性。
阐述了2D数字阀的结构和工作原理，分析了2D数字阀死区产生的原因，针对传统的颤振补偿死区方法的不足，提出流量规划补偿死区的新方法，并研究了流量规划同时叠加少量颤振补偿技术。实验结果表明，采用流量规划补偿后,死区基本消失,但滞环依然存在;采用流量规划同时叠加少量颤振补偿技术进行补偿,可以完全消除死区，滞环也明显减小,非线性度小于0.5%，能够达到伺服系统的要求。在死区补偿之后，该阀在25%满量程的正弦波控制下,-3dB处幅频宽可达141Hz。
针对一种采用行星齿轮机构的新型重度混合动力系统，为了缩短其开发周期，设计了该系统的硬件在环仿真试验平台，分析了该系统试验平台的总体结构和控制原理，制定了该混合动力系统在驱动工况和制动工况下台架试验控制流程。利用MATLAB/Simulink与dSPACE实时仿真平台开发了新型混合动力系统硬件在环试验控制系统，对系统的相关性能进行了试验验证。试验结果表明，所搭建的硬件在环试验系统能较好地验证新型混合动力系统的各种工作模式。
设计出一种多腔体串联结构的电流变阀，该阀设有若干个带有集散式轴流孔的平行电极，腔体高度和数量可调，从而可满足较大范围的调速要求。推导了电流变阀压差公式,明确了压差与场强、流量和腔体高度的关系。利用Fluent软件仿真分析了电流变阀的流体压力分布情况和流动情况。设计制作了电流变阀的系列样机，进行了验证试验和对比试验。结果表明：圆板式电流变阀腔体高度在1mm以下性能较好;串联结构能有效提高电流变阀对压差和流量的连续调节能力。
针对塑性成形的直齿锥齿轮齿形精度不高、修形考虑不足的问题，提出了一种基于数值计算的近净成形齿形精度控制方法，并详细描述了其工艺流程。以轿车差速器行星锥齿轮为对象进行应用研究，进行了直齿锥齿轮的数字化建模、接触分析、塑性成形工艺有限元仿真和回弹计算。结果显示，在齿高方向上，回弹最小在鼓形处，往齿顶和齿根方向回弹量逐渐增大，接近齿顶处达到最大回弹0.14mm。对模具型腔进行了二次修正的精度控制，使齿形偏离理论修形齿面的值降到-0.025mm以下。研究结果表明，采用该方法能够获得具有较高齿形精度的直齿锥齿轮产品。
针对压力机水平方向动态精度测量的难点，提出了一种基于位移传感器与光电传感器复合原理的压力机动态精度触发测量方法;对软触发和硬触发的测量方法及存在的缺陷进行了分析，提出了一种改进后的软触发测量方法;通过试验对所述测量方法的可行性进行了验证，对试验中的注意事项进行了说明;针对触发采集的初始位移信号噪声较大的问题，给出了滤波和多点平均两种降噪方法，并对两种处理方法的分析结果进行了比较。
对真空辅助玻璃纤维增强复合材料斜接型挖补修理后结构进行了拉伸强度试验研究,获得了修理后结构最终破坏模式。分别建立了挖补修理结构中母板与补片三维有限元模型，采用了各向异性连续损伤力学模型模拟了母板与补片复合材料单向带失效模式，假定母板与补片通过黏性力接触，在真空辅助湿法挖补修理形成的无厚度二次固化界面处定义了接触面, 采用指数型软化cohesive模型模拟了界面接触属性。试验结果与数值模拟结果吻合较好,表明所采用的模型能很好地预测整个修理结构的拉伸性能。分析了整个拉伸过程中层合板斜接挖补修理结构的损伤破坏过程，发现了附加补片引起的应力集中是造成母板中薄弱层过早损伤的原因。讨论了不同斜接挖补角度对修理后结构强度的影响，结论可以引导工艺人员制订合理的修补方案。
以国产某SUV车架为研究对象，建立了车架有限元模型，对车架进行弯曲刚度、扭转刚度分析，并进行模态分析和模态试验，验证模型的有效性。利用正交试验法确定了材料轻量化部件，并将这些部件的钢材料替换成铝合金，得到钢-铝混合轻量化车架。针对钢-铝混合轻量化车架刚度和模态性能的减弱问题，采用基于折中规划法的多目标形貌优化方法对部件进行优化改进，提高了车架的刚度和模态性能。设计结果表明，使用钢、铝材料结合多目标优化方法设计的钢-铝混合轻量化车架相比原钢质车架在保证一定的刚度和模态性能条件下，质量减轻了6.7kg。
采用非线性有限元分析方法，对安全驾驶室翻车保护装置的强度进行了分析。选取对强度和总质量影响较大的矩形管厚度作为设计变量，利用基于薄板样条插值的高维模型（TPS-HDMR）构建设计变量与目标函数之间的近似模型。采用加入精英保持策略和去除重复个体的非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）对变形量和质量两目标进行优化。优化结果验证了该方法的可行性。
