摘要:基于准晶体材料目前的研究现状，简要介绍了根据结构对称性的准晶体分类，讨论了周期模型的构建方法以及准晶体与其近似相的关系，总结了块体单准晶的制备工艺, 塑性变形过程中缺陷演化, 表面结构、表面性能以及其他物理性能的实验研究现状，分析讨论了采用连续介质力学方法、分子动力学模拟方法、Monte Carlo法以及有限元方法研究准晶体的途径和结果.针对准晶通常呈现的低表面能、低摩擦因数、耐磨损、优异的弥散强化特性、高硬度、高弹性模量、高温塑性、高热阻、抗氧化、高电阻和耐腐蚀等特点，展望其作为复合材料增强相、隔热涂层、耐磨减磨涂层材料等的应用前景.指出准晶体目前研究中所存在的高脆性、成品体积小和计算精度低等难题，提出了其工程应用需要进一步研究的问题.

摘要:为解决末端具有不确定负载的柔性机械臂的位置控制问题，设计了自适应自抗扰控制器.采用奇异摄动理论将多柔性连杆机械臂动力学系统分解为快时标和慢时标两个子系统.针对快时标子系统设计线性二次型控制器，用于快速抑制柔性连杆的振动，将快时标状态变量转移到慢流形上; 针对慢时标子系统，设计自抗扰控制器，用于跟踪期望角度.针对末端负载的不确定性，采用迭代最小二乘算法估计末端负载的质量, 并在自抗扰控制器中进行补偿.结果表明：末端负载的不确定量达到预估负载质量的200%时，在15 rad/s范围内，角度控制的均方差0.08 rad，明显优于不对末端负载进行补偿的情况.在末端负载和机械臂运动速度都发生变化时，所提出的自适应自抗扰控制器具有一定的鲁棒性.

摘要:针对所创作的机器人戏剧剧本，研制一套用于数字舞台表演的大型海龟机器人系统.该机器人由机械系统和控制系统组成，机械部分由4条3DOF模块化轻型腿、一套具有连续曲率的柔性脖子、龟壳开合装置和碳纤维框架组成，所有电机、电路板等机电部件安装于躯干中，通过同步带将电机的运动传递到外端，降低了悬臂部分的尺寸和质量，减轻了电机的负载.系统的控制部分由上位机及嵌入式控制器组成，分别提供顶层的人机交互和底层的关节实时控制功能.采用重心自调整的方法规划运动步态，确保多足运动的稳定性.经大量实验, 研制、开发了样机，完成了机器人戏剧的公演，所研制的机器人可以完美地演绎戏剧角色，外形美观，惹人喜爱，表演效果极佳.

摘要:为研究落地碰撞冲击力的变化规律，针对垂直跳跃单足机器人球面尼龙足底与橡胶地面的碰撞过程，建立由支撑腿和机身的动力学模型、橡胶地面大变形黏弹性力学模型和气缸上下腔气体热力学模型组成的整体数学模型和仿真模型.仿真结果表明：压缩阶段递增的弹性力和先增后减的阻尼力使地面冲击反力先增大后减小，恢复阶段快速减小的弹性力和反向阻尼力共同作用导致冲击反力单调减小; 最大冲击力随下落高度、橡胶贮能模量的增大和橡胶垫厚度的减小单调增大，随橡胶耗能因子与频率比值的增大先减小后增大; 单足机器人0.1 m垂直跳跃落地碰撞的实验结果表明，实验数据与仿真结果的相对误差 < 7.6%，验证了所采用理论分析方法和仿真结果的正确性.

摘要:为探究超声辅助抛光过程中流体特性对抛光性能的影响，分析超声辅助对试件表面材料去除率的影响机理，分别对光滑及多孔抛光垫建立不同膜厚尺度下超声振动抛光过程的FLUENT仿真模型，分析不同变量对流体的压力分布、速度分布、气相分布等特性的影响规律.仿真结果表明：超声振动会使试件表面的流体剧烈变化，在横向产生高速流动; 工具与研抛表面之间的液膜越薄，在试件表面产生的压力越大，流体横向流动越强，加工效率越高; 抛光垫上的小孔会使液膜中的压力分布出现阶跃变化，产生更多有利于提高材料去除率的超声空化.

摘要:为解决传统负载模拟器受到被加载对象运动干扰的问题，提高实验室环境下负载模拟的精度，提出用执行机构或伺服驱动系统带载测试的摩擦电液加载方案.分析传统电液负载模拟器加载性能受被测试设备运动干扰的影响，设计一种基于摩擦加载的主动式电液力矩伺服加载系统.根据加载原理，建立摩擦加载系统的数学模型, 分析数学模型结果表明，理想情况下摩擦加载方案不受被加载机构运动的影响.鉴于实际过程中系统存在多种变化参数，特别是具有不确定性和时变性的摩擦，仿真分析摩擦因数变化时摩擦电液加载系统的加载性能.仿真结果表明：传统电液负载模拟器受被测试设备运动影响很大，使得传统电液负载模拟器性能很难进一步提升; 相对被动加载的传统模拟器性能，尽管摩擦因数会受相对运动、负载压力和温度等因素的影响在一定范围内变化，但摩擦电液加载系统仍能保持较高的力矩模拟精度.

摘要:针对以往采用压电作动器的减压阀必须采用压力传感器的不足，提出一种先导式比例减压阀.该阀采用压电作动器控制先导阀阀口开度，与先导供油器的固定节流孔形成分压作用，实现对先导压力的控制，进而控制主阀实现对主阀出口压力控制.对减压阀进行结构和原理分析，建立数学模型; 用Simulink仿真分析结构参数对静动态特性的影响.采用调零弹簧将最低可控压力向下扩展到0;设计三台肩式阀芯结构，通过流场分析验证了该结构有效地减小液动力; 根据仿真结果选择恰当的反馈阻尼孔尺寸，保证减压阀的动态特性.所设计的减压阀无须测量压力并闭环即可实现减压功能，具有良好的调压范围、调压精度，能实现快速稳定动态响应.

摘要:针对传统有限元方法过度依赖于网格，计算时磨粒和工件接触区域的网格畸变严重，很难模拟脆性材料加工中材料内部裂纹的形成过程这一问题, 利用光滑粒子流体动力学法建立单个磨粒切削加工过程的FE/SPH耦合有限元模型，对熔石英材料研磨过程进行数值模拟，为脆性材料切削过程的仿真提供了新途径.系统分析研磨加工中亚表层裂纹的形成过程以及切削参数对亚表层裂纹深度的影响规律.仿真结果表明:磨粒刚开始切入工件时材料处于弹/塑性变形阶段，随后在磨粒的挤压及撕扯作用下，材料内部产生大量微裂纹, 微裂纹的合并、连通和扩展最终形成了平行于工件表面的横向裂纹和垂直于工件表面的纵向微裂纹，导致工件材料的脆性断裂去除.

摘要:为减小高负荷低压涡轮叶型损失，提高低压涡轮叶栅气动性能，采用数值模拟方法研究尾缘形状对高负荷前加载低压涡轮叶栅L2F气动性能的影响.对比尾缘偏斜、增加尾缘厚度和Gurney襟翼对叶栅能量损失和流动的影响.结果表明：3种尾缘形状都能增加气流折转角, 在低雷诺数时减小能量损失，在高雷诺数时增加损失，但总体上尾缘偏斜提高气动性能的效果更好.雷诺数为20 000、湍流度为3%时，尾缘偏斜能够减小16.5%叶栅能量损失，增加3.3%气流折转角. 3种尾缘形状都使主流发生偏转，加速了吸力面边界层流动，抑制了流动分离，有利于减小损失; 但尾缘改型增强了尾缘后流动掺混，会增加损失.

摘要:为确保贫预混旋流燃烧室能在过贫当量比条件下具有良好的点火性能，基于不同的点火燃料比，对贫预混旋流燃烧室在过贫当量比为0.013~0.502条件下的点火燃烧特性进行了实验研究.结果表明：在点火燃料比为10 %、15 %和20 %条件下，贫预混旋流燃烧室能够分别在当量比区间为0.063~0.251、0.042~0.377和0.050~0.502内成功点火，并通过实验结果拟合计算出最小点火当量比分别为0.063、0.039和0.011；而燃烧室在点火燃料比为5 %条件下均点火失败；随着当量比的减小，由于空气流量的增加而导致燃烧室出口温升逐渐减小，燃烧室烟气排放中CH₄和CO浓度增加，燃烧效率也随之降低；虽然燃烧室在高点火燃料比时能够在更贫的当量比条件下点火成功，但由于过多的空气流量而导致燃烧室燃烧效率降低和污染物排放增多.保持一定的点火燃料流量对贫预混旋流燃烧室在过贫当量比条件下高效快速启动十分有利.

摘要:为深入研究碱金属碱土金属元素(AAEM)赋存形态对生物质热解半焦反应活性的影响, 采用化学分析分馏法与ICP-AES测定半焦内AAEM元素赋存形态的分布情况，用热重分析法分析AAEM元素赋存形态对半焦反应活性的影响.结果表明：半焦中Na、K元素以水溶态为主，Mg、Ca元素则以不溶态为主；370 ℃下，NH₄Ac溶态AAEM元素主要在反应中后期起作用；经H₂O、NH₄Ac、HCl洗后半焦比反应速率依次降低；在碳转化率较小时，AAEM对焦炭反应活性起促进作用，碳转化率大于一定值时，原始半焦活性低于H₂O洗半焦活性；NH₄AC溶态AAEM对半焦反应活性的催化作用相对稳定，HCl态AAEM对生物质快速热解半焦反应活性的影响最大.

摘要:为解析挥发分-焦炭交互反应对生物质焦炭官能团结构的影响，利用一维固定床/流化床反应器及快速热裂解仪，采用傅里叶红外光谱仪从定性与半定量角度分析交互反应对生物质焦炭官能团结构的影响.结果表明:相比于温度的作用，交互反应对生物质焦炭官能团结构的影响更为剧烈; 交互反应使焦炭中的各个特征官能团对应的特征峰强度有所减弱，峰的种类也有所减少; 交互反应对焦炭烷基侧链有破坏作用，并加快了其从芳香环上的脱落; 在无交互反应下，焦炭有机质的成熟度随着温度的上升而增高；在交互反应下，较低的温度时该规律成立，而较高温度时该参数逐渐下降; 在高温下，挥发分裂解产生的自由基会引起芳香环的缩合，导致C_ar含量增多.

摘要:为快捷有效地计算涡轮叶片双层壁复合冷却结构的冷却特性，将一套适用于气冷叶片换热模拟的管网耦合算法应用于所设计的双层壁内冷叶片上.结合冷却流路的一维管道网络算法以及壁面单元与对应外流场网格间的插值过程，形成HIT3D-Coolnet管网耦合程序，并参考有测量数据的涡轮叶片算例验证其模拟有效性.针对新型的双层壁冷却结构，在已有叶型的基础上初步构建3种配气方式的复合冷却方案.用HIT3D-Coolnet快速得到叶片外壁温度信息以甄选初始方案, 借助全三维数值模拟分析初选方案双层壁结构内的流动特性，并据此采取措施改善初始设计.流场分析表明，导入腔内的冷却空气冲击腔壁，并在腔室空间内形成特定的旋涡结构，有效地强化了内部对流换热.在合理的冷气分配下，双层壁冷却技术可获得较好的冷却效果.

摘要:为深入分析中国电动汽车技术的发展现状，基于中美两国公开发表的与电动汽车直接相关的专利数据，采用面板数据分析方法，针对年新增专利数量、主要专利权人和专利所属技术领域，从技术和产业的角度对中美两国电动汽车技术发展历程、研发热点和创新主体进行了比较分析，并选择两国典型汽车企业进行了案例分析.结果表明：由于政府重视以及政策支持，中国电动汽车技术在2001年后得到了高速发展，与美国的整体技术差距显著缩小；动力电池及其与内燃机的协同控制等相关技术是电动汽车发展的核心技术和重点研究领域；在车辆子系统联合控制和电数字数据处理等相关技术方面，中国与美国还存在明显差距.国家应继续支持电动汽车技术和产业发展，企业应抓住政府创造出的机会窗口快速发展，在促进产销量提升的同时提升技术能力和技术水平.

摘要:以数控车床为研究对象，针对基于子系统间失效独立假设分配模型的不足，提出一种考虑子系统故障相关性的多因素可靠性分配方法.应用Copula理论进行故障相关性分析，建立整机可靠度函数.根据数控车床故障模式、影响及危害性分析(FMECA)，对传统危害度计算公式进行修正.考虑多种分配因素建立分配矩阵，得到分配向量.将分配向量与整机可靠度函数模型将结合，得到各子系统失效率分配值.将分配方法应用到具体实例中，并将考虑不同子系统故障相关性情况的结果进行分析对比.结果表明，提出的可靠性分配方法相对于基于独立假设的分配法能够分配给各子系统更高的失效率，在降低数控车床子系统设计制造成本上具有重要意义.

摘要:为提高纯电动轿车的适用性，弥补其续驶里程的缺陷，提出以微型燃气涡轮机作为增程器的增程式电动汽车开发方案.对主要动力总成及零部件进行分析，并根据分析确定整车参数，对主要零部件进行计算选型，在Advisor中对整车模型的可行性和燃油经济性进行了仿真验证.仿真结果表明：所提出的设计方案在纯电动模式下可以满足大部分人的需求，在增程模式下，平均每百公里等价油耗为2.02L.该设计方案提升车辆的燃料适应性，同时充分利用了电网能量，相比于传统车，燃油经济性也有很大提升.

摘要:为解决功率分流式混合动力汽车在动力工况中受电机工作点制约系统无法同时发挥发动机和电机最大转矩的问题，提出以动力性最优为目标的双模式混合驱动系统电机参数匹配方法.基于双电机的转速、转矩与混合驱动系统的输入输出转速、转矩的关系，提出电机最高转速和峰值转矩的匹配方法.研究系统电功率分流特性与电机工作点的关系以及电机额定转速与电机输出转矩的关系，并提出电机额定转速的匹配方法.结合匹配实例分析两种模式下发动机和电机的工作状态.结果表明：提出的电机参数匹配方法可使系统同时发挥发动机和电机的最大转矩特性，实现了发动机与电机之间最优工作点的匹配，使系统获得最佳的动力特性.

摘要:针对汽车涉水时车身表面的水污染问题，将传统的汽车空气动力学知识和多相流理论相结合，运用图像处理技术给出车身表面水膜分布情况.通过对车轮辐板进行改型，建立不同开孔数目和开孔面积的车轮辐板模型，分析对比不同开孔数目和开孔面积对水膜分布情况的影响.试验结果表明，4种不同开孔数的辐板中，T7的涉水性能最优越，水膜覆盖率较原始值降低了20.67%.车轮辐板开孔有助于提高车辆的涉水性能，开孔数目越少车身表面的水相附着面积也越小.车轮辐板开孔数目相同时，车表水相附着面积随着开孔面积的增大而增大.

摘要:为解决加热炉中同时存在多块状态不同的板坯而导致加热策略不同的问题，针对每个板坯的实时情况，以单个炉区为研究对象，结合熵权法和TOPSIS法的中间过程，提出一种熵权-TOPSIS法.引入特殊钢种等级概念，对不同的钢种进行量化处理，并将其与板坯温差、当前位置和板坯厚度共同作为评价指标；结合熵权法对评价指标差异性的要求和TOPSIS法对样本方案的加权方法，把客观熵权作为TOPSIS法计算贴近度的权值，归一化后得到最终的板坯综合权重，利用此权重对控制段炉温进行最终设定.分别数值模拟了固定数值模型与熵权-TOPSIS模型，对比结果表明：与固定权值模型相比，使用本模型后，板坯平均温差下降了5.05 ℃，最大温差下降了7.77 ℃.炉温平均波动值减小了8.98 ℃.

摘要:为解决低温等离子体(NTP)发生器再生的问题，用热重分析仪研究发动机不同工况下采集颗粒物的氧化特性.结果表明:不同负荷下，原始颗粒物中挥发性有机成分(VOC)质量分数差别较大，微粒聚集体中VOC质量分数差别较小；对于原始颗粒物和微粒聚集体，高挥发性有机成分(HVOC)在VOC中所占比重随负荷的增加而增加；原始颗粒物的热重曲线随负荷的增加变化不明显，微粒聚集体的热重曲线显著左移；微粒聚集体氧化所需的时间较原始颗粒物长；不同柴油机负荷，在恒温氧化条件下，原始颗粒和微粒聚集体的活化能变化不明显，流经NTP发生器后逃逸到大气中的颗粒物的活化能显著高于原始颗粒物和微粒聚集体的活化能.

摘要:为探究飞秒激光与K24镍基高温合金的作用机理，应用普朗克方程与菲涅尔公式，推导出K24反射率与吸收率随激光脉宽的变化曲线.利用固体力学的线性假设方程，推导出K24高温合金的晶格热容和电子比热.结合简化的一维双温模型，采用有限差分法解析单脉冲飞秒激光与K24高温合金作用过程中电子和晶格的温度变化，基于K24高温合金的蒸发温度推导得出单脉冲飞秒激光作用下合金的理论蚀除深度.用较低频率的激光进行了验证试验.用正交实验分析激光平均功率、焦点进给距离、扫描次数、扫描速度等工艺参数对加工微孔形貌的影响规律.结果表明：扫描速度对加工微孔形貌的影响最大，进给距离次之，而激光能量和扫描次数对微孔形貌的影响较小.研究结果为飞秒激光对高温合金的高质量微孔加工提供了理论和实验基础.

摘要:为解决静态代理模型非线性结构优化效率、精度低的问题，采用最小二乘支持向量回归机(LSSVR)模型进行T型管液压成形加载路径自适应多目标优化研究.用一个数值算例说明本文方法的有效性，以管与背压冲头的接触面积最大及管的最大减薄率最小为优化目标，以接触面积大于对标仿真值、最大减薄率小于实验值、高度大于实验值为约束条件进行多目标优化设计.采用拉丁超立方体设计构造初始支持向量回归模型，用自适应法将每次迭代中获得的额外取样点添加到重建的支持向量回归机模型，得到帕累托最优解集.用理想点法，选择一个最优妥协解以供工程师选用.在成形高度没有变差的情况下，自适应多目标优化结果的管与被压冲头接触面积比实验值提高了32.42%，最小厚度比实验值增加了14.97%.表明自适应迭代LSSVR模型能够在少量样本下保证优化设计精度和计算效率.

摘要:为提高基于Kriging模型的结构可靠性分析方法的效率，分析现有学习函数的不足，提出一种新的自适应学习函数VF.该学习函数同时考虑学习点的Kriging方差和联合概率密度函数值对失效概率估计精度的影响，避免对概率密度函数值过小的区域抽样造成的样本点浪费，提高了学习效率.根据Monte Carlo方法生成大量候选样本点，定义学习函数最大值点为最佳样本点；提出一种适合该学习函数的学习停止条件，既保证失效概率的精度又保证学习选点次数较少；分析两个数值算例.结果表明：与其他方法相比，所提出方法能够在较少样本数量的情况估计出较准确的失效概率值，其在迭代收敛速度、准确性及稳定性方面都具有较好的效果，且该方法能够应用于工程中隐式且非线性程度较高情况.

摘要:为使生产过程中检测信息不足的质量问题在最短的时间内得到相对合理的解决方案，针对案例的形式化表示及推理方法的局限性，提出基于可拓知识表达的质量问题案例推理方法.结合物元模型给出质量问题域的物元特征项和实例模型的知识表达；利用可拓变换对检索、重用、修正以及存储过程中的特征项调整进行相容性求解；结合基于领域知识的分层实例组织形式与最近邻检索策略给出案例推理计算方法；对608-2RS球轴承振动问题解决方案的求解表明，该方法实用、可行.

摘要:为有效解决晶圆加工过程中带换模时间、品种间晶舟分配的不确定性以及参数调整等多重加工前约束的单机单作业多订单MOPJ(multi-order-per-job)调度问题, 对问题域进行描述，以订单总完成时间最小为优化目标，建立数学规划模型.给出求解较优调度解的定理，并提出具有双层嵌套编码机制的混合差分进化的入侵杂草调度算法，该算法引入具有学习机制的算子以改善解的质量.为有效提高算法的收敛性，在变异及邻域操作中考虑自适应过程.仿真实验结果表明，该算法是有效且可行的，优化晶舟分配的调度较未优化的调度可提高至少10%的性能.

摘要:为提高增压锅炉装置降负荷速度, 改善动力系统机动性，提出一种可行的快速降负荷控制策略.分析增压锅炉装置降负荷特性，结合已有研究成果构建某型船用增压锅炉装置的机理模型，借助SimuWorks系统仿真平台搭建全系统模型，进行快速降负荷控制策略的仿真实验.结果表明：实验搭接的仿真模型可信度较高，与实际设备运行的误差在0.3%以内；该型增压锅炉装置匀速降负荷时，燃油流量调节阀的最大关阀速度为1.85 (°)/s，需要172 s才能重新回到稳定状态，而分段式降负荷控制策略耗时缩短43.78%，且分段数越多，回归稳定耗时越短.研究成果对该型增压锅炉装置的监控系统设计和调节阀参数设定有一定的指导意义.

摘要:为研究热力膨胀阀(TEV)的控制失稳机理，采用TEX2型外平衡式TEV进行实验，在7组非均匀水流量率的情况下，实现TEV控制从稳定到振荡的动态变化.结果表明：当支路2的水流量F₂从36.9%递减至27.0%，TEV流量控制特性稳定，蒸发器换热量仅衰减了3.4%；当F₂从27.0%降至9.1%，总出口的制冷剂状态由过热变为带液，其出口温度由稳定变波动，且波动幅度持续增大，此时TEV的流量控制失稳，蒸发器换热量衰减了14.1%.支路1过热蒸汽的显热不足以提供支路2带液量完全蒸发所需的潜热，混合后总出口的过热度小于热力膨胀阀的MSS曲线要求的最小过热度，进而导致热力膨胀阀的持续振荡.实验结果可为多流路制冷系统中换热器的设计提供参考.

摘要:为深入了解通气两相流的流场结构及水动力特性，在循环水洞中利用高速全流场显示技术及六分力天平测量技术，对绕流线型回转体通气两相流动的非定常特性进行实验研究.结果表明：弹身区域流场呈均匀分布的水气两相混合状态，流动稳定，非定常特性不明显；尾部区域流场较为紊乱，非定常特性明显，尾部空泡涡的周期性脱落引起模型阻力系数出现周期性脉动现象.绕流线型回转体通气两相流动的非定常特性与雷诺数及通气率有关.通气率的增加可降低由于尾部空泡涡的脱落而引起的阻力系数的波动幅度，而对尾部涡的脱落频率无明显影响；随着雷诺数的增加，由于尾部空泡涡的脱落而引起的阻力系数的波动幅度减小，尾部涡的脱落频率增加.

摘要:针对流程相似度计算研究中注重流程结构而缺乏兼顾流程语义的问题，以及现有相似度计算方法在计算复杂度上的不足，提出一种基于流程综合特征提取的相似度计算模型.基于流程基本控制结构分析，提出边权重标注方法以扩展现有流程结构，提取流程结构特征；定义流程高层语义模型及其对应特征提取方法；融合了节点集、边集相似度，给出新的流程结构相似度定义，利用集合关系和向量空间模型计算流程语义相似度；通过加权实现综合流程相似度评价，并采用权重参数调节的方式实现了同已有相似度计算方法的自适应转化.将本文模型与典型相似度计算方法进行了实验对比，结果表明, 面向综合特征提取的流程相似度计算方法更具普适性，同时具有更高效的计算能力.