为了研究一种镍基单晶高温合金从室温到1100℃范围的拉伸变形与断裂行为，利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜对拉伸断口及变形后位错组态进行观察和分析.结果表明：合金的屈服和抗拉强度均在约800℃时达到峰值，而塑性与强度的变化规律基本相反.室温和中温拉伸条件下，断口表现为解理断裂；而高温时则为微孔聚集型断裂.室温拉伸条件下，合金的主要变形方式为单根位错剪切γ′相；高温下为位错绕过γ′相；中温下则表现为由剪切到绕过的过渡.

为探求路面激励下车辆动力总成的受振特性，以动力总成质心振动加速度和相对振动位移为评价指标，建立了包含有6自由度动力总成模型的13自由度整车模型.以某等级道路轮廓和发动机自身振动为激励，分别进行了车速为60、45和30km/h的动力总成受振状态数值计算，分析了不同车速下动力总成的受振特点，并在振动加速度分析时提出了采用全程平均振动加速度的分析方法.研究结果表明：在同一路面轮廓下，车速越高则动力总成的质心振动加速度和相对振动位移越大，而各车速下动力总成偏转角度差别不大.

为了设计一台满足医学口腔修复领域专用的数控加工机床，运用功能分析方法对义齿加工技术的特点进行研究，明确了义齿加工机床所需具备的功能，构建了加工系统的机械结构并分析给出了一些关键部件的性能参数．基于多体系统基本理论，根据所讨论机床的实际情况推导出双主轴义齿加工机床的空间误差模型．结果证实机床的误差主要来源于各个组件单元间的3个线误差、3个角误差以及轴向间的垂直度误差，为采用适当的误差补偿策略，提高机床的加工精度，使其满足义齿加工的要求提供了理论依据.

针对弦支穹顶结构临时支撑体系的布置位置、布置方式及其刚度等施工参数对施工过程中结构性能的影响，提出了临时支撑系统的评价指标以及具有实际参考价值的施工参数取值范围.采用有限元软件ANSYS，分析关键参数对施工中准结构受力性能的影响，从而得出其取值范围.分析结果表明，临时支撑的布置位置、布置方式及其刚度等参数对施工过程中弦支穹顶结构性能的影响较大，提出的临时支撑施工参数可为结构方案设计和施工调整提供较为科学的依据

氧化镁泡沫陶瓷烧结温度很高，为了降低它的烧结温度，对其制备技术进行了研究.设计了以氧化镁为基体的粉料，采用有机泡沫浸渍工艺制备了氧化镁泡沫陶瓷，研究了不添加活性炭和添加活性炭对烧结温度的影响.当活性炭质量分数为0.1%时，泡沫陶瓷烧结温度由1550℃降到1500℃，体积质量由0.926g/cm³上升到0.977g/cm³.XRD结果表明，添加活性炭并未改变氧化镁的晶格结构；SEM显微分析表明，添加的活性炭在陶瓷中未有残留.粗镁浇注实验结果说明，添加活性炭烧结而成的氧化镁泡沫陶瓷具有良好的过滤能力.

为了将新的、特殊的混沌系统应用在保密信号、图像加密和电路实现等领域,提出了一个带13次项的超高次四维超混沌系统.通过计算机模拟出了三维空间及二维平面相图,计算了Lyapunov指数谱,分析了该系统的平衡点.根据Lyapunov稳定性理论,设计出非线性反同步控制器,在反同步控制器的作用下,驱动系统与响应系统能够迅速同步.通过Matlab试验平台验证了该控制器的有效性.

针对某高校将会议礼堂改建为具有音乐厅、电影院和剧场等多功能类厅堂的需求，通过声学设计软件EASE对原有建筑的声学环境进行建模与模拟，对所得数据进行分析比较，找出原建筑的声学缺陷及扩声系统的不足，并对礼堂装修材质和扬声器系统进行有针对性的调整与更换，使计算机模拟下的各项相关数据达到多用途类厅堂声学特性的国家标准，得到满足会议、报告、电影放映及文娱演出等多功能为一体的理想多功能礼堂的声学改造方案.

为了增进对Al₂O₃抗热震陶瓷发展动态的了解,为Al₂O₃抗热震陶瓷的制备提供设计依据,针对Al₂O₃抗热震陶瓷的常用抗热震性测试方法,Al₂O₃陶瓷微观结构、表面条件、尺寸对抗热震性的影响,利用第二相法提高Al₂O₃陶瓷抗热震性的可行性,以及多孔Al₂O₃抗热震陶瓷的研究进展等方面进行了评述.在Al₂O₃陶瓷中添加ZrO₂、稀土化合物、低热膨胀系数组元或高热导率组元等可以改善Al₂O₃陶瓷的抗弯强度、断裂韧性、弹性模量等力学性能和(或)热膨胀系数、热导率等热学性能,从而起到提高Al₂O₃陶瓷抗热震性能的作用.叠层Al₂O₃复合抗热震陶瓷将成为今后的一个研究方向.

为了解决在齿轮动力学仿真中啮合刚度的时变性问题,在三维建模软件Solidworks中,通过渐开线参数方程建立了直齿圆柱齿轮装配体模型,将模型导入ANSYS workbench的瞬态动力学模块,用准静态的方法求出了综合啮合刚度,考虑齿轮的惯性效应以及轮齿摩擦力进行齿轮动力学仿真.结果表明,实际情况下综合啮合刚度与理论重合度计算的综合啮合刚度是不同步的.轮齿在进入和退出双齿啮合时振动加剧,轮齿的交替啮合产生冲击力,单齿啮合比双齿啮合振动强烈.

针对TC4钛合金在热成形过程中其表面易形成一层致密的氧化皮且氧化皮的表面形貌和厚度均受温度影响这一现象，采用先热碱洗后酸洗的工艺过程对TC4钛合金在不同温度下氧化后的氧化皮去除工艺进行了研究.采用光学显微镜对氧化皮形貌进行表征，研究了时间对去除氧化皮的影响，且通过国际上较先进的美国LECO公司RH404定氢仪对去除氧化皮后钛合金的氢质量分数进行了测定.结果表明，通过采用先热碱洗后酸洗的过程，TC4钛合金表面的氧化皮可以完全被去除.此外，通过RH404定氢仪测得合金中氢质量分数的变化不大.

针对贵黔高速公路某一圆形桥墩在施工过程中混凝土桥墩模板内力及位移变化情况是否满足现有规范要求的问题，提出了基于ABAQUS的圆形桥墩模板的数值模拟.应用ABAQUS软件进行数值模拟并且进行现场实测，对混凝土桥墩施工时的模板进行了内力与位移的分析，并将得出的内力和位移与实际检测出的数据进行了对比.结果表明，模拟值与实测值吻合较好，证明了该模型具有一定的合理性；模板的环肋和竖肋提高了整个模板的刚度，对模板的变形起到了很好的限制作用.

针对金属Al的电子结构与热力学性质，采用基于密度泛函理论的第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算，得到了金属Al的平衡晶格常数、相关弹性系数、电子能带、态密度、声子谱、声子态密度以及相关热力学参数，并对计算结果进行了理论分析.结果表明，金属Al具有明显的导电特性与良好的塑性.金属Al具有3条声学支波色散曲线与一个声子态密度峰.随着温度的增加，熵、焓均增加，而自由能减少.热容量随着温度的增加而迅速增加，当温度达到500K后，热容量几乎不变，所得结论与物理规律相符合.

针对长输油气管道地理位置测量系统的初始对准问题，提出了一种新的动态初始对准方法.建立了管道地理位置测量系统状态误差模型和以基准点之间的航向角误差、速度误差和位置误差为观测量的观测模型，设计了变尺度无迹卡尔曼滤波动态初始对准算法.结果表明，该算法所得初始对准俯仰角、航向角和横滚角的稳态误差分别为18.9′、6′和5′，解决了姿态角周期性变化引起的初始对准精度差的问题，满足了管道地理位置测量系统的工程应用要求.

针对6xxx系铝合金的主要强化相Mg₂Si的力热性能,采用密度泛函理论、第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算,得到了Mg₂Si的平衡晶格常数、弹性系数、声子谱、声子态密度以及相关热力学参量,并对计算曲线进行了理论分析.结果表明:合金强化相Mg₂Si的刚性较好,脆性较强,在合金中能起到强化作用.通过声子谱及声子态密度曲线可知,存在9条色散关系曲线,其中3条为声学波,6条为光学波,且频率在8.51 THz附近的格波振动较强.随着温度的增加,熵、焓均增加,而自由能减少.当温度低于200 K时,热容量随着温度的增加而明显增加; 当温度高于400 K后,热容量接近于常量,其计算结果与物理规律一致.

针对Gabor特征全局表征能力弱以及特征数据维数存在冗余的问题，提出了一种采用Gabor多方向特征融合与分块直方图相结合的方法以有效提取表情特征.通过对不同表情的重要特征部位进行细化，采用Gabor滤波器有针对性地提取相关区域的多尺度和多方向特征，并对同尺度的特征进行融合，利用各区域内融合特征的直方图分布来表征图像.该方法可以提高特征提取的准确性，有效突出重要特征的辨识作用，大幅度降低特征的维数，在JAFFE表情库可以达到100%的识别率.

针对AlN晶体的声子谱和热学性能，采用密度泛函理论、第一性原理以及ABINIT软件进行了理论计算，得到了AlN晶体的声子谱以及内能、质量定容热容、熵和自由能与温度的关系曲线，并对曲线进行了理论分析.计算结果表明：AlN晶体的声子谱有12条曲线，其中3支为声学波，9支为光学波，并且形成了一光学带隙.AlN晶体的内能随着温度的增加而增加；质量定容热容起初随着温度的增加而较快地增加，后来逐渐达到稳定值；熵随着温度的增加也在增加，并且关系曲线有一定的弯曲；自由能随着温度的增加在不断地减小.以上计算结果与物理规律具有一致性.

铬酸钙盐在酸碱溶液中的溶解行为和规律对高效提取铬非常重要，为此，对CaCrO₄、CaCr₂O₇和βCaCr₂O₄生成热力学条件进行了综合分析.在保持溶液酸度恒定条件下，研究了在不同酸度、温度条件下，CaCrO₄与CaCr₂O₇在H₂SO₄和NaOH溶液中的溶解规律，并分析了CaCrO₄在溶液中的赋存状态.研究结果表明，在850~950℃时，CaO与Cr₂O₃生成CaCrO₄的趋势较大，增加氧势或渣碱度均促其形成.CaCrO₄在H₂SO₄溶液中（30~50℃）溶解率随酸度提高而增大，酸度较高时（pH=1.92~4.07）溶解率可达100%，酸度较低时（pH=5.48~7.26）溶解率最低降至50%~55%；碱性溶液中，pH值由8.5增至12时，溶解率逐渐小幅提高.提高温度后溶解率平均增加2%~5%.CaCr₂O₇易溶于不同浓度的H₂SO₄溶液，在NaOH溶液中溶解率较高；CaCrO₄溶于酸或碱性溶液，存在CrO₄^-2 与Cr₂O₂^-7的平衡.

为了研究反应谱法与时程分析法的地震响应对比分析，采用ABAQUS有限元分析软件对多层钢框架结构中的一榀钢框架建立计算模型，比较反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的结构顶层位移、最大层间位移、层间位移角和Mises应力值等地震响应.通过计算及模拟可知，由反应谱法得到的结构顶层位移是时程分析法的1.09倍，前者的最大层间位移及层间位移角是后者的1.07倍.结果表明，反应谱法和时程分析法在多层钢框架下的地震响应均符合规范要求，反应谱法计算的地震响应比时程分析法的地震响应大，反应谱法得到的地震响应偏于安全.分析结果为多层钢框架的抗震方法提供了理论支持.

稀土永磁电机作为节能减排、绿色能源及信息化等领域的发展焦点已成为众人研究的对象.针对永磁风力发电机、超高效永磁同步电动机、交流永磁伺服电动机和特种永磁电机等已研究电机进行介绍和分析，列出各自的特点及适用场合，给出其与传统电机的性能对比结果.由于用户对电机性能的要求日益增高，电机结构日益新颖多样，因此，增加了设计及研究的复杂性.通过多耦合系统、多学科知识的整合，永磁电机的性能得到了进一步的优化，并且将会得到更大的发展.

针对电弧喷涂巴氏合金涂层组织的特殊性，研究在润滑条件下巴氏合金涂层的摩擦磨损性能，对该涂层的工程应用具有重要的参考价值.利用环块摩擦磨损试验分别对比了电弧喷涂、铸造以及堆焊方法制备的巴氏合金层与碳钢和铸铁构成摩擦副的磨损表现.借助于扫描电子显微镜、x射线能谱以及x射线衍射，分析了巴氏合金涂层的微观组织结构和磨损表面形貌，研究了其组织变化与耐磨性能之间的关系.实验结果表明：在润滑条件下，电弧喷涂巴氏合金涂层具有比铸造巴氏合金更好的减磨性能；选择合适的工艺参数可以制备组织致密、结合强度高，且具有很好磨损性能的巴氏合金涂层.

为了研究Mg-Al合金非平衡凝固组织,利用扫描电镜(SEM)、x-射线衍射仪以及拉伸性能测试,分析了金属型铸造Mg-x%Al(x=8、10、12)合金的铸态组织.结果表明,Mg-x%Al(x=8、10、12)合金的铸态组织由α固溶体、沿晶界分布共晶组织及其附近的次生相所组成,共晶组织以β-Mg₁₇Al₁₂为基且其上分布着粒状α相,次生β相与α固溶体以片层相间的形式出现.采用金属型铸造,实验合金的冷却速度较快,先形成离异共晶的β-Mg₁₇Al₁₂相,后形成以β-Mg₁₇Al₁₂为基的共晶组织.该组织为类似于铁碳合金中莱氏体的非规则共晶体,强度和塑性很低,因此,Mg-x%Al(x=8、10、12)合金的力学性能普遍较低.

为了解决大型风力发电机组出厂前设计整机控制系统试验投入较大问题，针对大型风电机组的变桨距系统半实物仿真平台进行试验研究，并给出了在工厂内进行变桨距控制系统性能测试的解决方案.整个半实物仿真平台采用软件模拟各种工况和载荷情况，以运行控制系统（包含变桨距控制策略）和电动变桨距执行机构为实物形式，通过信息的实时交互完成了控制性能与执行机构的测试及载荷等模拟.仿真结果表明，案例研究有效验证了半实物仿真试验平台的合理性，此方法可以为机组设计和后续生产调试提供可靠的参考依据和验证手段.

针对目前获取步态信号类型比较单一，只采集三轴加速度信息，可供分析的信号来源较少，多传感器组合应用存在传感器之间的轴间差等问题，设计了一种基于数字运动处理器的无线步态采集系统.传感器选择集成三轴加速度和三轴陀螺仪信号的MPU-6050以获得更多的步态信息，确保了无轴间差校准问题.系统主要由微控制器STC90LE52、运动传感器MPU-6050以及无线通信模块 RF1100SE组成.由MPU-6050采集步态加速度和陀螺仪信号，STC90LE52读取数据并通过RF1100SE发送，接收端将接收到的数据通过串口送到计算机中.通过对数据进行分析可知，在步态信号中，重力方向和前进方向的加速度信号周期性较好，而陀螺仪的俯仰角信号周期性优于其他两个轴的信号.

针对风力机塔架高度增加使常用的锥筒式塔架结构的力学性能、经济性、施工性下降的问题，探讨了格构式钢管混凝土风力机塔架的设计方法.以某3MW风力机工程为例，采用钢管混凝土统一理论和简化空间桁架法设计了符合性能要求的格构式钢管混凝土塔架，并给出了柱肢、腹杆及节点构造.基于ANSYS有限元软件分析了格构式钢管混凝土塔架与锥筒式塔架的力学性能和用钢量，结果表明，三肢柱格构式钢管混凝土塔架的设计方法可行，力学性能优越，经济性较好.

针对风电轴承振动特征信号易被环境噪声调制污染、信噪比低、具有非线性和不平稳的特点，利用基于小波分形的故障识别方法对此进行了研究.采用小波包分解，利用互信息法和Cao算法分别确定了相空间的延迟时间和嵌入维数，根据不同频带的关联维数变化确定风电轴承的工作状态.该方法不依赖于风力机工作的动力学模型，对整体系统信息状态变化敏感.通过现场实验证明，该方法较好地解决了风电轴承故障难以识别的问题，为更加细致地研究风电轴承振动信号提供了重要参考.

为了提升卷积神经网络特征提取能力,设计了一种基于连续卷积的深度卷积神经网络模型.该模型采用小尺度的卷积核来更细致地提取局部特征,并借助连续的两个卷积层增加模型的非线性表达能力,结合Dropout技术降低神经元之间的相互依赖,利用抑制网络过拟合对模型进行优化.人脸表情、手写数字字符和彩色图像的目标识别实验表明,在图像较为复杂时,该模型在识别的准确性和泛化性能上比手工特征提取方法及一般的2、3层卷积结构具有明显的优势.

为了研究永磁体涡流损耗发热对永磁体磁性的影响,应用有限元分析软件对一台发生退磁的500 kW永磁同步电动机的永磁体进行涡流损耗分析.在600 kW永磁同步电机的研制过程中,采取了一些结构改进措施,并对样机永磁体进行了涡流损耗分析和稳态温度场计算.仿真结果表明,涡流损耗发热会导致永磁体退磁,而采取的结构改进措施能够有效减小涡流损耗.样机实验结果表明,新结构永磁同步电动机运行可靠,可为相关电机的设计提供经验.

为了改善图像增强的效果，提出了一种可变阶次的分数阶微分图像自适应增强算子.该算子的数学原理是根据图像的局部统计信息和结构特征来动态调整分数阶微分的阶次.在图像增强的过程中，分数阶微分的阶次满足在图像“强边缘”处具有较大的微分阶次，在图像“弱边缘”或纹理处具有较小的微分阶次，在图像平滑处具有微小的微分阶次，在判断为噪声处具有负阶次.建立了图像增强效果和分数阶微分阶次之间的非线性量化关系，构造了相应的自适应函数，实现了图像的自适应增强.实验结果表明，在无噪声的情况下，该方法较传统的分数阶微分算子在图像增强方面效果更好；在有噪声的情况下，该方法具有一定的噪声免疫能力.

针对移动机器人自定位精度低的问题，提出了先由静止的工作机器人进行自定位，再对运动目标进行检测和定位的方法.基于HSV模型颜色特征，工作机器人分割出人工路标并进行自定位，利用帧间差分法将采集到的视频图像序列中相邻两帧作差分运算，提取出运动目标，并通过双目立体视觉视差原理计算出运动目标的绝对坐标，帮助运动目标完成定位.结果表明，该方法定位精度高于传统的移动机器人自定位的定位精度，且算法的实时性好，具有现实的研究意义.

为了研究大型风力机叶片在静止和转动状态下的振动模态及其变化特点，通过叶素动量理论和复合材料的叶片设计方法完成了10 MW风力机叶片的设计.基于多体系统动力学理论和超级单元模型，结合动力学分析软件ADAMS对静止状态下叶片的线性特征值进行了分析，考虑叶片的弹性变形和旋转，应用刚性积分方法对叶片的非线性控制方程进行数值求解，通过傅里叶谱分析方法，实现风轮旋转条件下的运转模态识别.结果表明，在动力刚化效应作用下，叶片的固有频率会随着转速的增加而增大.