为了揭示钢筋/混凝土相对高温强度的随机性对柱耐火极限的影响,根据钢筋/混凝土相对高温强度随温度变化的均值曲线计算柱耐火极限.计算结果表明：随着荷载偏心率的增加,钢筋相对屈服强度随温度变化的随机性对柱耐火极限的影响不断增强,致使柱耐火极限变异系数总体上逐渐增大,大致从0.003左右增长至约0.060;而混凝土相对高温强度随温度变化的随机性对柱耐火极限的影响却不断减弱,但其引发的柱耐火极限变异系数波动不大,平均约0.050左右;柱耐火极限服从正态分布.

提出了一种新型的带腋撑钢筋混凝土框架结构,研究了该新型框架结构在竖向荷载和水平荷载下的力学性能.和常规的钢筋混凝土框架结构相比,该新型结构的设计控制截面的位置位于梁腋撑处、柱腋撑处以及框架柱底,框架梁端、框架柱端的弯矩、剪力大幅度减小.大尺寸新型框架结构的加载试验和非线性有限元分析结果表明：在荷载作用下,该新型结构的塑性铰首先出现在梁腋撑处,然后才在梁跨中出现,梁端、柱端及节点区受力性能良好,合理的设计可以保证结构具有良好的承载能力和变形能力.

当结构功能函数无法表达为随机变量的解析表达式时,响应面法是一种有效的可靠度计算方法,但该法需进行多次确定性有限元数值试验,效率较低.为此文中提出一种改进的响应面法,即Neumann展开响应面法,该法通过引入Neumann级数展开式,有效缩短了有限元数值试验时间,从而提高了响应面法的计算效率.数值算例表明,结构刚度矩阵规模越大,相对于传统响应面法,Neumann展开响应面法的计算效率越高,同时又能保持良好的计算精度.

在对膜结构进行荷载分析时,单向受拉和松弛的膜单元会出现不符合实际受力情况的压应力,计算过程中应对它们进行褶皱处理.为此,文中提出了采用局部坐标系转置和刚度等效分析褶皱膜单元的新方法,并采用有限元软件Strand7及其开发程序Strand7API编制了相应的程序,最后用所编制的褶皱分析程序对典型膜结构在竖向荷载作用下的受力情况进行了全过程的实例分析.通过分析发现新方法经迭代计算可使褶皱单元的第二主应力基本为0,正确地处理了褶皱膜单元,并得到了膜结构在褶皱单元出现后的真实的荷载响应.

为了对预应力混凝土（PC）多梁式梁桥进行非线性全过程分析,采用弥散裂缝模式、Ottosen屈服准则和Hinton压碎准则描述混凝土的开裂、屈服和压碎等非线性变化,引入实体退化壳单元理论,对混凝土和普通钢筋采用分层壳单元模拟,预应力钢筋采用组合壳单元模拟,并根据位移协调性推导了预应力钢筋对组合壳单元刚度矩阵的贡献,提出了一种非线性组合分层壳单元计算模型,并编制了相应的三维非线性壳单元计算程序.结合破坏性试验资料可知,非线性计算结果与试验数据吻合良好,极限荷载的相对误差约为0.13%;同时,普通钢筋和预应力钢筋应力发展规律的研究表明,对于PC多梁式梁桥这类薄壁结构,采用文中提出的非线性壳单元计算模型来研究其破坏全过程是有效的,此单元具有良好的数值稳定性和收敛性.

为解决传统方法不能评估复杂地形风能分布的问题,从某复杂地形的实测记录中选定两次风向稳定的强风过程为研究工况,建立了该地形40m×40m和20m×20m两种网格分辨率的六面体结构网格模型,采用SSTk-ω及RNGk-ε两种湍流模型模拟了风速场分布.157°和83°两个风向的模拟结果表明,SSTk-ω模型优于RNGk-ε模型,20m水平间距的网格精度更高,其中SST（20m）的模拟结果和实测风速的平均相对误差分别为6.46%和5.50%.最后,综合CFD模拟的风速比分布与当地的常年气象资料,提出了复杂地形全风向风能评估方法.

为避免历史建筑遗产保护过程中的不可逆损伤,通过细菌诱导碳酸钙在大理石试样表面矿化沉积形成薄层以达到保护目的.采用X射线衍射仪、扫描电镜、压汞注入仪及超声波研究了矿化晶体晶相、矿化层生长、沉积晶体对试样孔隙的影响以及对矿化层的粘结与保护效果.结果表明：矿化晶体为方解石和球文石;细菌在晶体矿化沉积过程中充当成核位点,且晶体均匀生长在试样的表面;沉积致使试样孔隙率减小22.2%,但对孔径分布无显著影响;矿化层与基层可形成有效粘结.细菌诱导矿化修复保护可作为石质历史建筑遗产保护的一种有效方法.

为充分利用信息采集网络中信源的相关性,有效解决采集设备的存储能力和计算能力受限的问题,提出了一种基于低密度校验码（LDPC）的分布式信源编码算法,将编码复杂度转移到解码端,在保证解码输出质量的基础上有效降低信源编码复杂度.该算法针对高斯信源,基于陪集分割原理,采用LDPC实现.实验结果表明：相对于网格码和Turbo码,该算法更加直观、简单,且在相关信噪比较低时具有明显的优势,当符号错误率为10^-3时,相对于网格码和Turbo码,信噪比分别有3.0-3.5 dB和0.7 dB左右的改进.

针对贝叶斯信息准则（BIC）算法在说话人改变检测中计算量大、检测精度低的问题,文中提出了一种改进的BIC说话人改变检测算法.该算法通过限制分析窗内第一个数据窗的最大长度来降低计算量,并通过增加分析窗内第二个数据窗的有效长度（提高可测度）来提高检测精度;同时,该算法只在新增区间内寻找潜在说话人改变点,从而解决了长时间无说话人改变时计算量不断增大的问题.实验结果表明,该算法和传统的BIC算法相比,偏移误差范围由0.10-0.80降低到0.03-0.20;当分析窗长为40s时,计算时间节省了约75%.

传统的混合右左手（CRLH）传输线（TL）若要实现较宽的阻抗匹配带宽则须工作于平衡态,即左手和右手通带无缝过渡,而在现实中平衡态条件往往不易满足.为此,文中提出了一种新型的简化混合右左手（SCRLH）TL结构.该新结构具有类似带通滤波器的特性：通带内衰减常数为零,特性阻抗为实数并随频率连续平滑分布,具有宽带甚至是超宽带的阻抗匹配带宽;带外特性阻抗为纯虚数,电磁波传播受到抑制.文中还采用微带高低阻抗线以及短路枝节实现了一种中心频率为6.85 GHz、相对带宽约为110%的超宽带微带SCRLHTL结构实例,针对该结构实例进行了全波、电路仿真分析以及实验测量,三者所得的传输特性吻合良好,并且基于三者传输特性提取出的色散特性皆能很好地逼近色散特性理论值,从而证明了新型SCRLH TL结构的可实现性以及其适用于超宽带滤波器设计的潜在价值.

为解决多端口片上系统仲裁调度中性能与代价之间的矛盾,提出了一种将提前仲裁机制和请求等待优先机制扩展到固定优先级仲裁算法之上的仲裁策略：提前仲裁机制利用数据传输时间段来裁决新的总线访问请求;请求等待机制对发出总线访问请求但未获访问允许的主设备端口设定请求等待时间,当等待时间到达时,该端口将获得对总线的优先访问权.实验结果表明,该策略的总线利用率较请求等待优先仲裁策略的提高10%左右,它不仅能够兼顾各个主设备端口间的优先性和公平性,而且能够以较低的实现代价获取较高的系统性能.

采用差分编码的方式将神经控制信号传送至植入式神经信号获取系统的体内模块时,需要体内、体外模块的时钟高度同步,这使得电路的设计非常困难.文中提出了一种新的数据编码传送方法——在体外模块用脉宽调制的方法将需要传送的数据进行编码,通过二进制相移键控（BPSK）调制和解调方式传送到体内模块后,使用时钟检测器、时钟分频器、脉冲宽度计数器以及脉冲逻辑判决器进行解码,这样体内模块和体外模块可以工作在不同时钟频率,使得电路的设计和验证大为简化.该方法已经成功应用于无线植入式神经信号获取系统的板级电路中,波形测试的结果显示了该方法的可行性.经过M序列发生器所产生的1MB随机数据的传输测试未发现有误码产生,表明所设计的编解码方式具有较高的可靠性.

设计了一种基于电流舵逻辑（CSL）架构的环型压控振荡器（VCO）,对传统的共源共栅结构偏置电路作了进一步的改善,增加了一个电压增益较大的放大器构成有源负反馈,以提高抗电源噪声的能力.采用和舰0.18μm双阱CMOS工艺对传统结构VCO和改进后的VCO进行对比仿真,在频率为20MHz、峰-峰值为200mV的高频电源噪声下,传统结构VCO的峰-峰抖动和均方根抖动分别为54.135 ps和19.454 ps,而改进结构VCO的相应值分别为27.442 ps和9.196 ps,抗抖动性能大大提高.改进结构VCO的输出频率为650MHz,占空比约为52%,中心控制电压0.9V对应的增益为962.16MHz/V,线性度良好,在1.8V的直流电源下功耗仅为0.7mW左右.

为加快锁相环的启动速度,文中提出了一种初始化电路,启动完成后,初始化电路停止工作,几乎不增加功耗.采用饱和输出鉴相鉴频器,扩展了鉴相鉴频器的工作范围.采用逻辑电路直接控制标准计数器并在脉冲分频器中消除吞咽计数器,节省了一个计数器,降低了功耗.采用0.18μm1.8V1P6MN阱标准CMOS数字工艺完成设计,版图面积为0.08mm².仿真结果表明,初始化电路和饱和输出鉴相鉴频器使得锁定时间减小了19%.在输出信号的频率为266MHz时,相对抖动峰-峰值小于2.5%,整个锁相环的功耗约为17mW.

为满足系统小型化、低功耗、低成本、高精度等要求,在基于数字信号处理器（DSP）的嵌入式组合导航系统中,使用一片现场可编程门阵列（FPGA）芯片完成系统各单元间的逻辑控制、多通道异步收发器（UART）的扩展及其收/发双缓冲先进先出（FIFO）存储器的设计.同时,为了减少系统完成数据传输任务时CPU的额外开销,在DSP内部随机存取存储器（RAM）中设计了乒乓缓存区,并利用TMS320C6713的增强型直接内存存取（EDMA）功能完成FPGA中UART缓冲FIFO和DSP内部RAM中乒乓缓存区之间的数据传输.试验结果证明,此方案可以在CPU执行导航算法的同时,由EDMA控制多通道UART在460.8 kb/s波特率下稳定地工作,实现了DSP与外围设备之间高速通信链的设计,使得CPU更专注于导航计算.

通过对第三代强化传热元件三维整体翅片的滚压-犁切-挤压复合法加工,分析了整体式三维翅片的成形特征、条件和成翅机理.当滚压深度和犁切-挤压深度均为0.20mm、转速为50r/min、进给量为0.16mm/r时,在外径16mm、壁厚1.5mm的紫铜管外表面得到最优的翅高0.25mm的三维翅片.进一步研究分析表明,滚压深度和转速、进给量和犁切-挤压深度之间存在着相互匹配的关系.在不同加工参数下得到了两种不同的结构：一种为V型槽与U型槽混合结构,另一种为单一V型槽结构;当滚压加工和犁切-挤压加工的结构都呈单一V型槽时实现了整体式三维外翅片的滚压-犁切-挤压一次成形.

为了提高焊缝偏差识别精度,首先对基于旋转电弧传感的焊接电流信号进行小波滤波,预处理后构建样本数据集.然后建立基于支持向量回归机的Laplace特征映射外延算法,对样本数据集和新样本进行维数约简,利用维数约简后的样本数据集训练支持向量回归机,并对新样本进行偏差识别.最后与不进行维数约简而是直接利用支持向量回归机进行偏差识别的方法进行对比试验.结果表明,利用特征映射进行维数约简能使焊缝偏差识别的精度平均提高25%.

针对一类特殊的三维非规则冲压件的成形,提出了一种基于变形传递函数（DTF）的相对扭转补偿控制方法,即在试制产品截面间运用惯性主轴向量的相对扭转角变化评价截面的相互关系,用DTF方法建立数值模拟相对扭转角偏差与实际相对扭转角偏差的传递函数,将此传递函数用于模具型面的设计中.在螺旋叶片板的成形控制中的应用表明,该方法可使叶片板零件整体空间扭转误差控制在5%之内,保证了整体焊接时相邻叶片板相接面的质量,解决了截面间扭转不够导致的不能顺利安装的问题.

针对自动光学检测系统因焊点定位不准确而导致的误判问题,基于灰度积分投影技术提出了一种焊点定位的鲁棒算法.首先对无铅焊点图像进行预处理,利用焊点的颜色特征对图像进行二值化,将焊点从印刷电路板图像中分割出来;然后分别利用焊点特征的水平和垂直灰度积分投影曲线,以焊盘窗内焊点像素的面积最大化为目标,获得焊点的定位坐标,以实现准确的焊点定位.此外,通过引入Blob评价函数区分焊点与噪声,从而有效地减少了噪声的干扰,提高了定位算法的鲁棒性.实验结果表明,采用所提出的算法对变化多样的Chip元件焊点进行定位时,定位误差小于1个像素,具有较高的定位精度.

目前多传感器集成测量系统的数据对齐精度完全依赖于对几何参考体的测量精度,对齐的灵活性不高,过程比较复杂,为此文中提出了一种不依靠简单几何体作为基准的自动对齐算法.该算法首先通过计算点集曲率来辅助选取3对近似对应点,求解坐标变换矩阵实现初始对齐;然后对非接触扫描点云进行三角剖分,以接触式测量所获点集向对应三角片的投影寻找对应点,之后进行坐标变换迭代求解,从而实现了不存在对应点的点集之间的对齐;最后用包围盒求交法实现了数据的融合.实验结果表明,本算法对初始位置要求不高,在改善对齐精度的同时减少了对齐过程中的人工干预.文中数据对齐的最小二乘误差最大为0.045μm,最小为0.025μm.

为选择合理的硬度配对来延长机械式履带调整器中钢蜗轮副的使用寿命,在SRVⅣ微动磨损实验机上,设计了一种研究硬度对钢蜗轮副磨损行为影响的实验方法,并利用该方法在无润滑、室温条件下考察了不同硬度配对对40CrNiMoA钢和18Cr₂Ni₄WA钢组成的钢蜗轮副磨损行为的影响.实验结果表明：随着蜗轮材料40CrNiMoA钢硬度的增加,40CrNiMoA钢的磨损体积减小,与之相对应的蜗杆材料18Cr₂Ni₄WA钢的磨损体积增大;在实验条件下,双方具有相近使用寿命的硬度配对出现在40CrNiMoA钢硬度为HRC43左右时.

为提高车间调度算法的寻优性能,通过对模拟退火遗传算法收敛图的研究,提出了评价算法种群有序性（差异性）的种群熵.基于种群熵,提出了改进的模拟退火遗传算法.该混合算法通过种群熵动态地改变算法的交叉和变异概率,使之适应种群的变化,提高种群个体的多样性,克服算法的过早收敛,从而达到提高算法寻优性能的目的.仿真实例表明：所提出的算法的寻优性能有了显著的提高;与传统遗传算法相比,在相同的初始条件与收敛条件下,对于FT10问题,最优结果由998优化至930,偏差由9.78%减少到了1.94%;对于LA36问题,最优结果由1359优化至1278,偏差由10.29%减少到了2.97%.

为了改善叠层模板电沉积技术（LTE）中沉积层的均匀性,以减少辅助工序的工作量,采用直流电流、正脉冲电流和换向脉冲电流3组电流配置进行对比实验,对电流参数包括换向脉冲的脉宽、频率,工作时间、关断时间以及电流密度作了调整和优化.通过对宏观厚度和微观形貌的测量,发现：换向电流配置条件下,模板沉积层具有较好的均匀性,换向脉冲电流的应用可以有效减少LTE工艺的加工难度和加工时间.文中还就换向电流对沉积层整平修饰的作用机理进行了理论分析,并采用优化的换向电流参数制备出了一批截面为20mm×20mm、厚度为4mm的铜质金属实体,证明了该技术的可行性.

采用溶胶-凝胶法制备了纳米级Li₂SO ^4＋Li₂WO ^4＋Al₂O₃复合质子传导膜,考察了在不同H₂S气体含量、体积流量和操作温度下,结构为H₂S、（复合MoS₂阳极催化剂）/复合质子传导膜/（复合NiO阴极催化剂）、空气的燃料电池的电化学特性,并比较了MoS₂与复合MoS₂催化剂的性能.结果表明：H₂S含量和体积流量增加,提高了阳极侧气体扩散速率和电化学活性组分,使燃料电池的电压、输出电流与功率密度提高,电化学性能变好;即使气体中的H₂S含量低达5%（摩尔分数）时,也可作为电池的燃料用来发电;操作温度增加,质子传导膜的电传导率和电化学反应速率增加,电池的输出电流与功率密度提高;复合MoS₂催化剂比MoS₂催化剂具有更好的性能和化学稳定性;当采用纯H₂S作为燃料,复合MoS₂作为阳极催化剂,通入阳极和阴极侧的H2S和空气的体积流量分别为35mL/min和100mL/min,操作温度为650、700和750℃时,燃料电池最大输出功率密度分别为12.4、52.9和130.0mW/cm²,最大电流密度分别为45、281和350mA/cm².

为了研究三氯甲烷在活性炭上的吸附性能,采用固定床吸附法测定了三氯甲烷在3种商用活性炭床层上的吸附透过曲线,并对这3种活性炭的孔结构和比表面积进行表征,探讨了吸附操作条件和活性炭孔结构对活性炭床层吸附三氯甲烷性能的影响.实验结果表明：随着三氯甲烷入口浓度的降低、活性炭床层填充高度的增加以及吸附床层温度的降低,三氯甲烷在活性炭吸附床上的吸附透过时间延长;3种商用活性炭的BET比表面积和总孔容大小顺序为：SY-9〉天达〉SY-16;在三氯甲烷入口质量浓度为9.497g/m³、吸附温度为298.15K、吸附柱长为2.4cm、混合气体线性流速为15.28m/min时,SY-9和天达活性炭对三氯甲烷的饱和吸附量分别是SY-16活性炭的1.80和1.43倍,与3种活性炭的微孔比表面积比值接近,表明三氯甲烷在活性炭上的吸附主要发生在活性炭微孔部分.

以甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙烯酸丁酯（BA）、甲基丙烯酸六氟丁酯（HFMA）等为主要单体,烯丙氧基壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵（DNS-86）为可聚合乳化剂,采用预乳化种子乳液聚合法合成了具有核壳结构的含氟聚丙烯酸酯无皂乳液.考察了DNS-86和HFMA用量对乳液耐电解质稳定性及涂膜耐水性的影响,利用傅立叶红外光谱、透射电镜、差示扫描量热法、接触角及热重分析等方法对乳液及其涂膜进行了表征.结果表明：当DNS-86和HFMA用量分别为2.2%和8%（质量分数）时,与常规复合乳化剂（OP-10/SDS）相比,采用可聚合乳化剂DNS-86制备的乳液的耐电解质稳定性提高,涂膜的耐水性增强;HFMA有效地参与了乳液共聚;乳胶粒子具有明显的核壳结构,核层和壳层共聚物的玻璃化温度分别为261.11K和300.48K;HFMA用量为8%时,涂膜空气界面的水接触角达94.1,°乳液涂膜的分解温度较纯丙乳液提高48K,涂膜的疏水性和耐热性显著提高.

采用RT31石蜡为芯材、脲醛树脂为壁材,利用原位聚合法制备相变材料微胶囊,采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪和光学显微镜考察了乳化剂种类对微胶囊微观形貌和热性能的影响,同时考察了不同乳化剂用量和乳化转速下制备的微胶囊的平均粒径及其分布和热性能,最后讨论了制备过程中不同酸化时间对微胶囊微观形貌的影响.实验结果表明：由52%的吐温60和48%的司盘60组成的复合乳化剂,其用量为芯材质量的5%、乳化转速为3000r/min时,制备的微胶囊呈现呈粒径均一、表面光滑、密封良好的球状,相变温度为303.10K,潜热最高达63.85J/g,平均粒径为9.32μm;在微胶囊的制备过程中,适宜的酸化时间为90min.

为探讨荧光染料在生物分析技术领域的应用性,测定了4种水溶性吲哚方酸菁染料在十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）、十二烷基硫酸钠（SDS）和曲拉通（TX-100）等表面活性剂胶束模拟的生理条件下的吸收发射光谱,结果表明：这些吲哚类方酸菁染料可以与胶束发生有效的相互作用,染料与表面活性剂相互作用的大小依次为CTAB〉TX-100〉SDS;在表面活性剂溶液中,随着胶束的形成,染料的最大吸收和发射光谱都发生红移,其中最大吸收波长红移了11-16 nm;CTAB浓度小于临界胶束浓度时,随着CTAB浓度的增加,染料a、d主要生成H聚集体,而染料e、f不仅生成H聚集体,还生成J聚集体;而当CTAB浓度大于临界胶束浓度时,聚集体解离;染料荧光强度和荧光量子产率在合适的表面活性剂溶液中大幅度增加.