借助傅里叶级数理论建立了RCCC机构刚体转角输出的数学表达式。通过对刚体转角输出谐波成分的分析，建立了包含91 125组基本尺寸型的刚体转角输出特征参数和562 500组基本尺寸型的刚体位置输出特征参数数据库。推导了利用位置输出谐波参数计算RCCC机构实际安装尺寸和机构安装尺寸参数的理论公式。利用建立的两个特征参数数据库和理论公式实现了对RCCC机构刚体导引综合问题的求解。最后通过给出的算例证明了该方法的有效性。
由于轧辊磨床托瓦松动故障的动力学行为直接影响磨削工作状态，故基于磨床双时延模型，建立了轧辊磨床托瓦松动的动力学模型，研究了托瓦松动时磨削系统的动力学特性。通过对正常工况和不同间隙托瓦松动工况的仿真分析，获得了相应的振动响应和包络谱特征，仿真结果与试验数据较一致，验证了轧辊磨床托瓦松动的动力学模型的有效性和准确性。
提出了一种用于封闭空腔内声场的计算方法——等效声传递向量法。采用位于腔体表面附近的若干虚构声源的叠加声场来等效由结构振动形成的封闭空腔声场，通过匹配振动结构表面上的法向振速获得虚构声源的源强，建立起结构表面的法向振速与腔体内场点声压的联系，并推导了结构面板声学贡献度的计算公式。计算过程避免了边界元法中复杂的数值计算和奇异积分的处理，提高了计算效率。仿真结果证明了该方法的正确性和有效性。
针对高速工况下轴承巴氏合金耐温性能及机械性能偏低等问题，用公理设计理论研究了巴氏合金轴瓦成形新工艺。通过在锡基巴氏合金中添加微量Cu及对冷却速度的控制，改进了原有工艺。浇铸件的材料力学和摩擦磨损测试表明：使用新工艺后，巴氏合金材料的耐温性能、抗压缩性能和结合性能获得了增强，减摩抗磨性能得到了提高。在高速试验台上对新工艺轴承进行了初步试验考核，试验轴承运行平稳，各项指标满足高速工况的使用要求。
为了对长寿命卫星活动机构固体润滑轴承进行寿命评价，首先结合赫兹接触理论研究了轴承失效的物理量化模型；其次，通过计算机仿真手段从轴承动力学的角度模拟其安装于单机载荷上的实际工况，得到轴承内部接触摩擦特性及受力特性变化规律；最后，通过试验及得到的相关数据对仿真结果进行闭环验证。研究结果验证了该类固体润滑轴承动力学建模方法的正确性，为低速固体润滑类轴承内部润滑失效提供了定量的判据，并为最终提高二维扫描机构寿命的方法提供了借鉴。
提出一种基于发电机及超级电容器的电动叉车势能回收系统方案，给出了该系统的控制策略并进行了参数匹配设计。利用AMESim和MATLAB进行了势能回收效率仿真分析，最后通过实车试验检验了仿真模型的有效性和仿真结果的正确性。仿真和试验结果表明，所设计的电动叉车势能回收系统参数匹配合理，能量回收效果明显。
为研究铰链间隙的不确定性对连杆机构输出误差和失效概率的贡献，以舱门机构为例，建立了其多体运动学模型。将机构部件分类为拉压杆和受弯杆，基于“等效杆长理论”，建立了运动精度模型和可靠性模型。分别采用针对输出误差和失效概率的矩独立重要性测度方法，对铰链间隙进行了重要性测度与分析，研究了铰链间隙分布参数的变化对其重要度的影响。计算和分析结果表明，铰链间隙均值的变化对重要度影响较小，标准差的变化对重要度影响较大。减小铰链间隙的标准差，能更为显著地降低其不确定性对机构输出误差和失效概率的贡献。
针对最大相关峭度解卷积(MCKD)降噪效果受滤波器阶数影响的问题，提出了自适应MCKD方法。针对频率切片小波变换(FSWT)在强背景噪声中提取冲击故障特征的不足，提出了自适应MCKD和FSWT相结合的齿轮故障特征提取方法。首先用自适应MCKD对噪声齿轮信号进行降噪处理，然后对降噪后的信号进行频率切片小波变换和故障特征提取。齿轮故障诊断实例的分析结果验证了该方法的有效性。
受产品成本和试验时间的限制，高速列车轴承可靠性试验一般采用小样本、定时截尾试验方案。在此情况下，如何确定出可靠性试验时间和对轴承的可靠性寿命进行分析是值得深入研究的问题。从轴承疲劳寿命服从的分布入手，推导出高速列车轴承样本数和试验时间的数学模型，采用Bayes多层估计法对无失效试验数据进行了处理，建立起高速列车轴承的可靠性寿命评估模型，并以国产高速列车轴承为例给出仿真计算结果。
基于多体系统理论对数控滚齿机进行了结构分析，得到了数控滚齿机的拓扑结构；分析研究了相邻体的运动关系，根据相邻体的运动关系，结合数控滚齿机的拓扑结构，得出了数控滚齿机的几何误差模型；对所得到的几何误差模型进行解耦，获得了数控滚齿机各轴独立的补偿量。研究结果为数控滚齿机几何误差补偿的实现奠定了基础。
对一种对数螺旋线型面的楔块逆止器进行了动力学分析，并对其核心零件——对数螺旋线型面楔块进行了设计。采用Pro/E建立了对数螺旋线型面楔块逆止装置的仿真模型，并将模型导入ANSYS/LS-DYNA软件对其逆止过程进行动力学分析，得到了新型逆止器的逆止接触力、楔合时间和逆止速度等参数的变化规律。该成果为新型对数螺旋线型面楔块逆止器的研制提供了理论依据。
指出了确定磨削能传入工件比例对研究GH4169合金磨削机理的必要性，分析了已有理论计算公式确定磨削GH4169合金过程中磨削能传入工件比例的局限性。设计和实施了试验与有限元分析相结合的方法，对单晶刚玉砂轮磨削GH4169合金过程中磨削能传入工件的比例进行了确定，并进一步对该比例与磨削工艺参数之间的关系进行了研究，拟合了关系方程。结果表明，在试验工艺条件下，磨削能传入工件比例在25%~62%之间，且该比例与工艺参数之间的关系可用指数函数形式的方程描述。
作为国际标准试件中的新成员，S形检测试件由于其造型复杂，一直是加工领域中的一个难题。在UG NX环境下，通过三维建模、工艺规划、数控编程得到了S形件加工后置指令。基于虚拟机床技术理论，搭建了后置指令加工仿真通用平台，并验证了S形件数控程序的准确性。提出并对比分析了多种编程加工方法下S形件的理论误差。选取最优编程方法进行切削实验，实现了S形件的五轴联动加工。
首先,针对转子故障振动信号的非高斯、非线性特征，提出了多尺度高阶奇异谱熵的概念，并将其用于转子故障特征提取；然后,针对新的小样本多分类识别方法——基于变量预测模型分类识别的模型选择问题，结合融合诊断思想和遗传算法，提出了GA-VPMCD分类识别方法。最后提出了基于多尺度高阶奇异谱熵和GA-VPMCD的转子故障诊断方法。试验结果验证了该方法的有效性和优越性。
为了减小由于进给系统动态特性造成的多轴联动加工轮廓误差，提出了一种基于轮廓误差模型的三轴联动加工轨迹预补偿方法。首先建立了关于轨迹曲率、加工速率及进给系统动态特性参数的轮廓误差模型；然后根据读取的插补数据，利用轮廓误差模型实时预测三轴联动加工过程中的轮廓误差补偿向量并对加工轨迹指令进行补偿；最后通过对圆、变曲率和螺旋线轨迹的MATLAB仿真和机床加工实验，证明该补偿方法将轮廓误差减小了85%以上，可显著提高数控机床加工精度。
以多股簧应用于复进簧时的工况为例，按照质量-弹簧-阻尼模型，建立了多股簧和各个簧圈的冲击响应动力学模型；对多股簧进行了冲击载荷试验，分析了弹簧内部运动规律，并识别出弹簧的等效刚度、等效阻尼等模态参数。试验结果表明：受冲击载荷时，多股簧的结构呈非线性特性，更能体现其减振的优势；弹簧内部运动规律也为非线性，各簧圈的运动速度沿轴向不再是线性分布。
将利用贝叶斯网络构造的系统故障概率函数作为可靠性指标，考虑费用、质量、体积构造了资源约束函数。针对微粒群算法引斥力规则的不足，提出了搜索后期斥力增强型混合引斥力微粒群算法(LRPSO算法)：在搜索前期，使微粒在其他微粒的引斥力作用下进行最优搜索，以保持种群多样性；在搜索后期，减小引力、增强斥力，利用斥力项避免微粒陷入较差位置，以提高局部搜索能力。算法测试和可靠性优化实例验证了LRPSO算法的有效性。
为使气压驱动式微滴喷射装置能产生均匀的微滴和稳定的喷射过程，使用FLUENT建立了二维轴对称计算模型并对微喷过程进行了模拟仿真。研究了气压驱动式微滴按需产生过程及腔体内压力峰值对单颗微滴成形的影响规律，利用构建的喷射系统对水进行喷射试验，并对产生微滴的均匀性进行了研究。仿真获得了单颗微滴的成形过程并得到了腔体内较低压力峰值有利于提高微喷稳定性的结论。实验结果表明，产生的微滴附着直径最大变化率为1.82%，均匀性较好。
提出了基于局部均值分解（LMD）和隐马尔科夫模型(HMM)的旋转机械故障诊断方法。首先，对故障信号进行局部均值分解，提取瞬时能量作为故障特征向量；然后将故障特征向量输入HMM分类器进行模式识别，输出各状态的似然概率；以最大似然概率所对应的故障状态为诊断结果。通过滚动轴承点蚀故障诊断试验验证了该方法的有效性，并将其与基于EMD-HMM的故障诊断方法进行了比较。结果表明，基于LMD-HMM的故障诊断方法更适用于旋转机械的故障诊断。
采用均匀试验对复合矫直规程进行了试验设计，通过ANSYS/LS-DYNA显式动力学软件对重轨复合矫直过程进行了仿真。以重轨矫后轨底残余应力和平直度为指标进行统计学分析，得到了重轨复合矫直的最优矫直规程，以及各矫直辊的调节作用和调节效果。
针对切线法数控成形非球面机床的速度插补原理，提出一种基于隐马尔科夫理论，结合阈值约束技术和统计学期望求值思想的误差前瞻补偿方法。在该方法的基础上建立了“切线法数控成形非球面机床”的误差补偿模型。实际应用和实验验证表明,该误差前瞻补偿方法可以有效解决数控机床的误差补偿问题,为数控系统及其他类似系统的速度插补提供了一种新的尝试。
提出了基于模型定义技术及动态同构树数据框架的三维图样实现方法，为数控机床公差优化分配过程提供优质数据源。基于雅可比旋量法构建了公差分析模型，对公差传递链各个环节进行了敏感度分析。在满足设计要求的条件下，以成本最小为原则，对各环节公差进行最优配置。以某龙门导轨磨床磨头为例，建立了各零部件的三维图样，并在系统中完成了其公差优化分配过程。验证了基于三维图样的公差优化分配方法的可行性。
以低压电控喷油器的结构模型为基础，结合电磁场理论分析了喷油脉冲作用下衔铁组件的运动历程以及线圈电流的变化规律，证实了衔铁组件运动过程中，特征位置出现的时刻与线圈电流突变时刻的一致性。依此提出了一种针对无效喷油时间的非接触式测量方法，并应用单片机技术开发了一款测量系统。通过试验对比的方法对测量系统进行了验证：测量结果的绝对误差最大值为0.02ms，相对误差最大值为2.94%。
循环式HCU高速开关阀开关频率高，影响制动感受。为解决该问题，基于ABS-VI设计了可变容积式HCU，利用MATLAB/Simulink建立了车辆动力学模型，并利用AMESim建立了HCU模型。对可变容积式HCU的调压性能和ABS功能进行了联合仿真，并将其与循环式HCU进行了对比。仿真结果表明：所设计的HCU调压范围大，轮缸压力可超过主缸压力；该HCU和逻辑门限值控制策略能实现ABS功能；调压电机电压门限值对ABS性能有影响。
以车辆子系统间耦合关系为出发点，基于状态空间理论提出了以子系统耦合系数和相对衰减系数为考察指标的车辆子系统振动传递特性研究方法。采用拉丁超立方设计分析了悬置参数对系统耦合程度的影响，研究了耦合和子系统振动衰减的关系；采用非支配序列遗传算法进行了多目标优化并获取了最优解集，并结合子系统传递函数来验证结果。研究结果表明，以相对衰减系数最小化为目标，综合考虑发动机-底盘和车身-底盘子系统的耦合关系可有效改善车辆平顺性。
