用碱性亚硫酸盐对桉木原料进行预处理，并通过傅立叶红外光谱、扫描电镜、X射线衍射等手段对预处理所得样品进行分析．结果表明: 桉木原料经碱性亚硫酸盐预处理后，有部分木质素和少量半纤维素被水解; 纤维素的相对结晶度下降14. 34%; 碳水化合物的结构变得松散，纹孔膜破裂，纤维碎片增多，极大地提高了后续纤维素酶的可及度．进一步的酶解实验表明: 桉木经预处理后，酶解液中的木糖、葡萄糖量分别占桉木原料中木糖、葡萄糖量的67. 33%和88. 11%，得率比未经预处理直接酶解时提高了7. 51 倍和4. 33 倍;桉木原料中52. 39%的木质素可在酶解残渣中得到回用．

采用等体积浸渍法制备固体碱催化剂催化麻疯树油酯交换反应来制备生物柴油．首先研究了不同载体、不同活性组分以及载体干燥与否对固体碱催化剂催化性能的影响，优化得到了固体碱催化剂的最佳制备条件; 其次，研究了超声辐射、醇油摩尔比、催化剂用量以及反应时间等对酯交换反应中甲酯转化率的影响; 最后，对最佳条件下制备的固体碱催化剂在搅拌和超声辐射两种条件下进行了酯交换反应动力学研究，得到了两种条件下的动力学方程．结果表明: 以NaX 为载体、KOH 为活性组分( 负载量为15%) ，在300℃下干燥3 h，可得到最优的固体碱催化剂; 在超声功率90W、频率40Hz、醇油摩尔比8∶ 1，固
体碱催化剂用量2%、反应温度32℃、反应时间60 min 的条件下，酯交换反应的甲酯转化率达95. 8%; 超声辐射下的反应速率常数是机械搅拌下的3. 79 倍，超声辐射和机械搅拌下的反应级数分别为0. 4889 和0. 6431．

研究了钢纸生产过程中氯化锌溶液对棉纤维的润胀和溶解作用，以及这种作用对钢纸结构的影响．结果表明: 纤维与氯化锌溶液接触后迅速发生润胀，润胀比为1. 2 ～1. 3，内部细纤维化严重的纤维润胀程度更高; 纤维经氯化锌溶液处理后结晶指数由80. 1%降低到76. 5%，分子间氢键作用减弱，但纤维晶型并没有改变; 发生强烈润胀和溶解的纤维紧密地结合在一起，产生了更多结合作用，使钢纸孔隙率大大降低，表面更为致密和均一．

针对现有乙基纤维素乙氧基测定方法的不足，提出一种用顶空气相色谱( HS-GC) 测定乙基纤维素乙氧基含量的方法——在顶空瓶中通过氢碘酸与乙基纤维素反应，使乙氧基转化为碘乙烷，反应结束后加碱液中和过量氢碘酸防止腐蚀进样器和色谱柱，随后顶空进样进行气相色谱分析，以甲苯为内标物，采用内标法测定碘乙烷含量，从而计算得出乙基纤维素乙氧基含量．考察了水解温度和时间、顶空进样器内平衡温度和时间、基质效应等因素对测定结果的影响，结果表明: 水解温度在140 ～ 150℃范围内时，结果随温度变化不大，1. 0 h 可完成水解反应; 顶空瓶内样品在80℃下经30 min 可达到气液平衡; 添加纤维素可消除基质效应，碘乙烷浓度与峰面积呈良好的线性关系． 文中还研究了该方法的重现性与加样回收率，发现该方法重现性较好，乙氧基含量测定结果的相对标准偏差为2. 83%，加样回收率达99. 6%．将该方法与化学滴定法比较，可得到一致的样品测定结果．

首先，研究了不同工艺条件下木质素替代部分苯酚制备的木质素改性酚醛树脂( LPF) 胶粘剂的性能; 其次，探讨了木质素对苯酚的替代率、氢氧化钠用量、甲醛/木质素质量比及产品固含量等对LPF 性能的影响，并对各参数进行了优化; 最后，通过DSC 分析研究了LPF 的热性能．结果表明: 麦草碱木质素的碱活化和羟甲基化有利于提高木质素的化学反应活性; 优化工艺条件下( 木质素对苯酚的替代率为50%、氢氧化钠用量为4. 5%，甲醛/木质素质量比为8∶100、固含量为41. 4%) 制备的胶黏剂其粘结强度可达2. 04MPa，未经分离提纯的胶粘剂的残留甲醛和苯酚都远低于国家标准; 相对于酚醛树脂粘剂胶，所制备的木质素改性酚醛树脂胶粘剂的固化温度降低，固化速度增大，克服了酚醛树脂胶粘剂的缺陷．

以聚乙二醇( PEG) 为辅助模板剂和碳源，以廉价的三价铁为铁源，采用喷雾干燥－碳热还原法制备了LiFePO₄ /C 正极材料，并对该材料的微观结构及PEG 添加量、焙烧温度等对材料结构和性能的影响进行了表征和研究．结果表明: 制得的LiFePO₄ /C 材料呈介孔结构，具有漂亮的差级球状形貌、高的比表面积和容量、优异的循环性; PEG 量过少会使Fe³⁺ 还原不完全，量过多则会使碳层太厚而影响Li ⁺ 迁移，PEG 的最佳添加量为150 g /mol 左右; 适宜的焙烧温度使材料中残留的结构碳的无定形态/石墨态( D/G) 比例减小，有利于提高材料的导电性，最佳焙烧温度为750 ℃左右． 优化条件下制备的LiFe-PO₄ /C 在0.1、0. 5、1. 0、2. 0 和5. 0 C 倍率下的首次放电容量分别为149. 2、139. 0、116. 8、102. 4 与82. 1mAh /g，并表现出良好的倍率循环性能．

通过数值模拟，研究了98%硫酸在内插旋流片缩放管管内的传热与流阻特性，并与光滑管、缩放管空管的传热效果进行了对比，分析了不同流动状态和热物理性能对内插旋流片缩放管类换热器综合传热性能的影响，揭示了速度场与温度场之间的协同性．结果表明: 层流时内插旋流片缩放管的综合传热性能优于缩放管空管，湍流时则相反; 小扭率有利于内插旋流片缩放管层流综合性能的提高，大扭率则有利于湍流综合性能的提高; 层流条件下内插旋流片对传热场的协同增强的作用显著，湍流条件下的作用不显著; 内插旋流片缩放管类换热器对于低黏度与高黏度的工质均有较好的强化传热效果．

通过引入椭圆型的肋片作为扰流器，利用可实现的k-ε 湍流模型对椭圆肋片通道以及设置导流片后通道内的传热和流动特性进行了数值模拟，并与传统凹槽通道内的传热特性作比较．结果表明: 椭圆肋片通道内的传热系数比传统凹槽提高了2 ～ 3 倍; 随着椭圆肋片高度的增加，通道内的传热系数越来越大，同时压降也越来越大; 引入导流片能提高椭圆肋片通道内的传热系数; 在椭圆肋片最高点的下游位置引入圆弧型导流片后，传热系数比无导流片通道的传热系数提高了33%; 导流片从肋片的最高点沿着肋片往下游移动，传热系数呈现先增大后下降的趋势，而压降则不断下降．综合比较发现，圆弧导流片在椭圆肋片下游段的0. 9 倍弧长位置时，通道的综合性能最好，而传热系数最大的位置是0. 7 倍弧长位置，导流片位置靠近椭圆肋片通道的流动分离点有利于强化传热．

采用热网络分析法分析了温差发电器冷端采用空气自然对流、强制对流以及水冷等3 种不同散热方式时的传热特性，并进行了实验研究．结果表明: 与空气自然对流相比，空气强制对流和水冷散热方式强化了散热器翅片与环境之间的传热，降低了发电器冷端的温度和热阻，发电器中的主要热阻由自然对流时的散热器翅片与环境间的对流换热热阻变为温差电组件与热源和冷端散热器之间的接触热阻; 当热源提供的热流量恒定时，强化发电器冷端传热的同时也降低了热源和发电器热端的温度，发电器热冷两端的温差并无显著提高; 当热源热流量较低时，强化冷端的传热并不能显著提高发电器的输出功率; 当热源热流量较大时，强化冷端的传热将大大提高发电器的输出功率; 热源热流量为50W 时，强制风冷和水冷方式下的输出功率比自然对流方式下的分别提高了27. 9%
和39. 5%．

基于微分几何学、弹性力学相关理论，建立了不旋转钢丝绳直线状态受拉力作用下的物理模型，推导了该状态下的受力方程; 根据空间螺旋线方程，在三维CAD 软件ProE中建立了不旋转钢丝绳的实体模型，并把该实体模型导入ANSYS 中进行力学分析，对该模型的正确性进行验证．模型计算结果与有限元分析结果基本一致，验证了该模型的正确性．

提出了使用簧片柔性单元构成的3 种大行程柔性虎克铰，详细介绍了它们各自的结构特点; 利用伪刚体模型分别分析了3 种柔性虎克铰在纯扭矩驱动下铰链的变形特性; 在设定的参数条件下对各虎克铰进行了理论计算，并与有限元分析结果相比较．研究表明: 3 种柔性虎克铰基本符合虎克铰的转动特性，能够提供较大的二维转动行程; 伪刚体模型的计算结果与非线性有限元计算结果较为接近; 在设定的结构参数下，柔性虎克铰C 的输出行程可达±11．9°，并具有较小的转动中心漂移和输入耦合相对较小，是一种性能优良的大变形柔性虎克铰，可作为柔性铰链应用于柔性并联机构和柔性精密定位平台中．

为研究空间某飞行器中小模数齿轮在真空环境下的接触力学与摩擦学行为，首先建立了齿轮啮合面接触应力的数学模型，得出了齿轮啮合面的应力分布规律; 然后搭建了真空齿轮系统摩擦磨损实验平台，并对比研究了真空条件和空气中常压条件下齿轮的主要磨损形式; 通过扫描电子显微镜对啮合面不同位置的磨痕微观形貌进行表征，研究了齿轮摩擦磨损行为与啮合面接触应力分布的关系．结果表明: 真空条件下齿轮副比常压条件下更易发生粘着磨损，接触应力分布与粘着磨损密切相关; 接触应力大小对轮齿的粘着有着决定性的影响; 空间齿轮机构在真空环境下的磨损形式主要为粘着磨损，空气环境下的磨损形式主要为疲劳磨损和磨粒磨损．

提出了一种由摆线齿轮和包络内齿轮构成的新型摆线二次包络啮合副．首先给出了摆线齿轮和包络内齿轮的齿廓方程，对啮合副中两类接触点处的综合曲率半径进行了比较; 然后针对某卫星指向机构新型驱动系统的要求，完成了以该新型啮合副为主传动部件的新型传动装置的试制，并对其传动精度、扭转刚度和低速工况下的输出力矩等技术指标进行测试．结果表明，该新型传动装置具有传动精度高、回差小、扭转刚度大等优点．

基于预应力切削原理，设计了一种用于车削加工的预应力加载装置，以解决对工件施加较大预应力同时进行车削的难题; 采用PCBN 刀具对加载不同预应力的螺杆进行了车削实验，研究了不同预应力条件下工件的预应力、工件表面的残余应力、工件表面粗糙度、预应力对切削力的影响以及PCBN 刀具的磨损情况，并与普通硬态切削加工进行比较．实验结果表明: 所设计的预应力轴向加载装置可有效地加载预应力; 通过预应力硬态切削，可以在螺杆加工表面产生较大的残余压应力; 预应力硬态切削加工的工件表面质量良好; 预应力对切削力和刀具磨损没有明显的影响．

首先通过分析制造系统的构成与运行机制，建立了包括目标协调、结构协调与运行协调在内的制造系统协调度模型; 然后对各因素分别进行量化，融合多项系统宏观性能参数建立整体协调度的量化计算方法; 最后以某电子制造企业生产经营数据为例进行实例计算．计算结果表明，采用协调度进行制造系统综合性能评价是正确与可行的．

基于所建立的高速摄像与电信号检测系统，对高速脉冲双电弧共熔池MAG 焊在不同脉冲电流频率下的熔滴过渡过程进行了观察，并就频率变化对熔滴过渡方式以及焊缝成形质量的影响进行了研究．结果表明: 在实验所采用的焊接规范下，脉冲电流频率较高( 140Hz) 时，前丝熔滴过渡方式为射滴过渡，而后丝熔滴过渡方式为射流过渡; 脉冲电流频率较低( 低于50Hz) 时，前丝、后丝熔滴过渡方式均为射滴过渡; 而当脉冲电流频率在50 ～ 140Hz 间变化时，前丝、后丝熔滴过渡方式均为射流过渡; 脉冲电流频率在50 ～100Hz 间变化时，焊缝成形质量较好．

针对传统喷射电沉积技术的不足，提出一种新型的摩擦辅助喷射电沉积技术．分别使用该技术和传统喷射电沉积技术制备了一组镍沉积层，利用XRD、TEM 分析了沉积层的组织结构，用显微硬度计测试了沉积层的表面显微形貌和显微硬度，并用振动样品磁强计测试了沉积层的磁性能．结果表明: 采用该技术可以制备出表面平整光亮的电沉积层，所制备的镍沉积层具有纳米晶微观结构，平均晶粒尺寸约为10 nm，远小于传统喷射电沉积技术制得的沉积层的平均晶粒尺寸; 摩擦辅助作用细化了晶粒，改善了沉积层的组织结构，提高了结构层的硬度，沉积层磁性能也有很大改变．

基于机器人的DH 运动学模型，建立了机器人各坐标系间的齐次变换误差模型．为避免因轴线的微小偏差引起连杆距离的较大变动，利用修正的DH 运动学模型，建立了平行关节的齐次变换误差模型; 用空间两点间的距离误差衡量机器人的绝对定位精度，并结合所建立的齐次变换误差模型，推导了基于距离误差的运动学标定模型，距离误差的引入避免了坐标系的转化，简化了测量过程; 最后，使用三坐标测量仪对课题组研制的6自由度工业机器人末端点位置进行了测量．经过关节参数的求解、补偿及校正，距离误差绝对值的均值相对于校正前减少了50%以上，机器人的定位精度得到明显改善．

以Zn( NO₃)₂·6H₂O、H₃PO₄和无水碳酸钠为原料，采用直接沉淀法获得前驱体，经热处理后制得太阳光反射材料NaZnPO₄，采用紫外–可见近红外分光光度计、XRD、TG/DSC 对其进行表征．结果表明: 原料的磷锌摩尔比对产物的组成起重要的作用，宜控制在1. 7 ～ 2. 0 之间; 制备NaZnPO4的热处理温度为400 ～ 800℃，热处理温度对NaZnPO₄的太阳光反射性能有重要影响，其中600℃热处理所得产物的太阳光反射性能最佳，太阳光平均反射率达95. 2%．

通过正交试验优化了微弧氧化制备表面形貌较好、粗糙度较小的BaTiO₃薄膜的工艺参数，对最优工艺参数下制备的薄膜进行了表征，并研究了溶液浓度、电流频率、电流密度和反应时间对薄膜表面形貌和表面粗糙度的影响．结果表明: 在最优工艺条件下( Ba( OH)₂溶液浓度0. 5mol /L、电流频率100Hz、电流密度2. 0 A/cm²、反应时间5 min) ，所得薄膜主要由四方相BaTiO₃组成，其在1 kHz 下的介电常数为113. 0; 随着溶液溶度和电流频率( 150Hz 以下) 的增加、电流密度的减小、反应时间的缩短，薄膜表面变得平整，粗糙度变小．

研究了原发发泡聚苯乙烯( EPS) 颗粒、再生EPS 颗粒或废橡胶粒部分取代粗集料的有机轻集料混凝土在单轴受压时的破坏形态、弹性模量、应力－应变全曲线等，并采用不同公式对有机轻集料混凝土的应力－应变全曲线进行拟合．结果表明: 各轻集料混凝土的应力－应变全曲线总体形状与普通混凝土的相似，但曲线上各特征点与普通混凝土不同; 轻集料混凝土的弹性模量和峰值应力显著低于基准混凝土，再生EPS 混凝土的弹性模量与原发EPS 混凝土的相近; 橡胶混凝土的弹性模量和峰值应力最低，但其峰值应变与峰值应力比是各混凝土中最高的; 混凝土的弹性模量、峰值应力和峰值应变随着原发EPS 掺量的增加而下降; 采用不同公式对有机轻集料混凝土的应力－应变全曲线进行拟合得到的拟合曲线与试验数据相关性较好，相关系数达93%以上．

连结构的剪切失效位置和失效模式，分析了两种不同应力条件下互连结构失效形貌间的差异，研究并确定了高电流应力导致的电迁移对Al /SnAgCu /Cu 互连结构剪切强度及断裂模式的影响．结果表明: 高温老化实验后，倒装凸点互连结构中出现Al 金属/焊料界面的脆性开裂和凸点焊料的延展性断裂两种剪切断裂模式; 高温高电流应力条件下老化后，倒装凸点互连结构的剪切失效位置和断面形貌发生变化，电迁移作用导致的层状空洞和金属间化合物的异常生长成为影响倒装凸点互连结构剪切强度及失效模式的主要因素; 同时，由于倒装凸点串联回路中电流方向的交替性变化，倒装凸点互连结构在加电实验中出现的两种断裂模式在回路中呈交替分布的特殊失效现象．

通过静态浸泡腐蚀实验和电化学实验，采用扫描电镜、X 射线衍射仪、光电子能谱仪研究了一种Cu-17Ni-3Al-X 耐磨铸造铜合金在pH 值变化的3. 5% ( 质量分数) NaCl溶液中的耐腐蚀性能和腐蚀行为． 结果表明: 在3. 5% NaCl 溶液中，随着溶液pH 值的升高，合金腐蚀速率逐渐降低; 在中性和碱性溶液中，合金具有优异的耐腐蚀性能; 当溶液为强酸性( pH = 3) 时，合金表面不易形成致密的保护膜; 当溶液pH 值为6、8、10 时，合金表面产生富镍、铝的Cu₂( OH)
₃Cl 和Cu₂O 腐蚀产物膜; 在强碱性( pH = 12) 溶液中，合金容易形成致密的Cu₂O 膜． 合金在不同pH 值溶液中的腐蚀速率差异主要是合金电化学反应过程中的阴极反应以及合金表面腐蚀膜的不同引起的; 在酸性溶液中，合金在第二相附近出现了晶间腐蚀．

研究了自然对流条件下固相Fe 在高温液相Zn 中的溶解行为，并探讨了相应的溶解机制．结果表明: 固相Fe 浸入液相Zn 中，随着温度的升高，Fe 在液相Zn 中的饱和浓度逐渐增加; 溶解速率随液相Zn 温度的升高显著增大，在520、560 和600℃液相Zn 中的溶解速率常数分别为2. 1 × 10 ^-6、5. 06 × 10 ^-6和7.15 × 10^-6 m/s; 520℃下，固相Fe 在液相Zn 中的溶解主要由界面反应和溶质原子在合金相中的扩散控制; 560 和600℃下则主要由Fe 原子通过液相Zn 中浓度边界层的扩散所决定．

针对国内某款混合动力电动汽车( HEV) 的结构特点，建立了车辆后碰撞有限元仿真模型，利用有限元理论分析和优化车辆的安全性能方案，对比新能源车和原型车的弯曲模态、扭转模态和扭转刚度，并通过控制动力电池箱的X 向位移和后排座椅靠背上部的Z 向挂钩位移，对现有的结构方案和整车后碰撞安全性进行优化和改进．结果表明，该HEV 的弯曲和扭转模态、扭转刚度等接近或达到常规车辆标准．实车后碰撞试验证明，改进的安全结构完全可以满足设计要求．

为避免试验过程中转鼓在外界激励下发生共振，首先基于拓扑优化原理，以单元密度作为设计变量、体积缩减50%为约束条件、一阶固有频率为设计目标，对“工”字型转鼓的结构进行拓扑优化计算，得出转鼓的伪密度分布图; 然后基于转鼓拓扑优化分析结果，改进转鼓的“工”字型结构，并对转鼓的结构尺寸进行50 次迭代优化．在转鼓的一阶固有频率高于60Hz 的前提下，取一阶固有频率与总质量比值最大( 0． 053 9) 时的结构尺寸为最优解．优化结果表明: 改进后的转鼓第一阶固有频率为64. 384Hz，较改进前提高了21. 972Hz; 转鼓总质量降低了69. 95 kg．

针对现有变矩器性能分析方法的不足，在液力变矩器三维流场数值模拟的基础上，采用响应面法对叶片进行优化．首先根据变矩器流场模拟结果，并考虑机械损失的影响，计算变矩器效率、变矩比等输出特性; 然后以最高效率为优化目标、起动变矩比为约束条件、二阶多项式为响应面函数，采用正交试验法设计试验样本，建立叶片优化模型并进行优化计算．计算结果表明，优化后变矩器的最高效率提高了3 个百分点，起动变矩比提高了4. 5%，证明该液力变矩器叶片优化方法可行．