针对钢桥面铺装环氧沥青混凝土使用中出现的问题，分析了现有设计理论和方法的不足，采用改进的密断级配CAVF 方法来提高环氧沥青混凝土的抗滑性能; 基于断裂力学和能量法原理，提出以冲击韧性作为环氧沥青混凝土疲劳性能的评价指标，采用剩余劲度模量比来反映环氧沥青混凝土的疲劳性能，并通过试验建立起冲击韧性和剩余劲度模量比之间的关系．研究结果表明: 采用CAVF 方法设计的环氧沥青混凝土的抗滑性能明显改善;冲击韧性和疲劳性能之间有良好的线性相关性，采用冲击韧性能够有效地评价环氧沥青混凝土的疲劳性能．

预应力混凝土斜拉桥及其所处的环境存在大量的不确定因素，因此其收缩徐变效应具有明显的随机性．常用的随机分析方法( 如摄动随机有限元法和蒙特卡罗法) 很难直接应用于预应力混凝土斜拉桥收缩徐变效应的随机分析．为此，文中提出了以响应面拟合技术和蒙特卡罗试验为基础的响应面－蒙特卡罗法，得到了单个计算参数引致的收缩徐变效应的标准差，以评估该参数对收缩徐变效应的影响程度．在随机分析的基础上，引入区间估计的概念，获得了收缩徐变效应在不同置信度下的置信区间．将所提出的概率分析方法应用于广州绕城公路甘竹溪大桥，所得结果验证了文中方法的有效性．

为了从沥青混合料不连续特征的角度研究其永久变形行为，采用离散元方法进行了沥青混合料三维离散元虚拟单轴蠕变试验，生成了包含粗集料、沥青砂浆及空隙的沥青混合料三维离散元虚拟试件，对虚拟试件微观组成成分之间的接触赋予了相应的微观接触模型，并采用基于时温等效原理的方法对粘弹性离散元模型的计算效率进行了优化，最后将三维虚拟试验结果与二维虚拟试验及室内试验结果进行了比较．研究表明: 时温等效原理能够大大减少粘弹性离散元模型的计算时间; 三维虚拟试验结果与室内试验结果相差无几，二维虚拟试验结果大于三维虚拟试验及室内试验结果，且随着荷载的增大差异也随之增大．

为了从材料细观结构角度研究沥青混凝土的断裂机理，运用离散元程序PFC3D内的“Fish”语言，采用多球相互重叠的方法描述粗集料颗粒的空间不规则形状，结合集料颗粒的随机投放算法和离散元的空隙处理方法，建立了沥青混凝土小梁试件的三维离散元模型; 通过室内沥青砂浆单轴压缩试验和劈裂试验，并结合宏观性能与微观力学参数的转化关系，获得了用于离散元模拟的各类微观参数; 采用三维离散元程序PFC3D，进行了－10℃和15℃条件下小梁中点弯曲断裂试验的离散元模拟，获得了弯曲断裂曲线; 采用与混合料三维离散元结构相同沥青用量、空隙率和级配在室内成型了沥青混合料的小梁试件，并获得了室内实测断裂曲线．研究结果表明: 所建立的离散元模型可以充分考虑集料颗粒的不规则形状、集料级配特征和空隙大小; 三维离散元方法可以较好地模拟沥青混合料弯曲断裂过程中裂纹起始和扩展的现象，模拟结果与室内实测结果基本相当; 三维离散元模拟可以作为研究沥青混合料断裂特征的辅助手段．

为了预防交通网络的过饱和堵塞，定义了过饱和网络相邻交叉口关联度，给出了初始拥堵区域的确定流程，提出了以关键交叉口( 交通需求超过通行能力的交叉口) 为中心的多层边界控制策略，动态确定控制边界，将超过通行能力的车辆控制在多层边界路段上．与单层边界控制策略相比，多层控制策略能够充分利用拥堵区域内路段的存储能力，解决边界路段的排队溢出问题，缩小拥堵影响范围，有效减低停车延误和停车次数．案例结果表明，文中方法是可行的．

为了更加科学、合理地计算交叉口的行人服务水平，运用定性推理方法和基于类相关的连续属性离散化理论，探讨在具有高度混合和不确定性的交通环境下，建立行人服务水平评价指标计算的半定量模型、确定服务水平分级标准的方法; 并以北京市城市道路平交信号交叉口为例，运用所提出的半定量方法，说明了建立混合交通环境下城市道路信号交叉口行人服务水平评价系统的过程，并得出了混合环境下交叉口行人服务水平评价指标计算的半定量模型以及分级标准．运用服务水平评价指标的半定量模型及其分级标准来评价指定交叉口的行人服务水平，具有计算过程简单、结果科学的特点．

建立了交通事故受伤人数预测的Ordered Probit 模型，应用极大似然方法进行了模型标定．应用模型分析了受伤人数的影响因素，计算了各影响因素的边际贡献，并进行了受伤人数的预测．结果表明，对受伤人数影响较大的因素有路表是否干燥、是否有大中型车辆、是否在交叉口．所建模型在进行事故受伤人数预测的同时，也可用于分析各因素对受伤人数的影响方向和影响程度．文中结果可为交通管理部门迅速准确地判断事故态势并做出快速响应提供决策支持．

建立了基于多刚体动力学MADYMO 软件的儿童乘员约束系统台车碰撞系统的仿真模型，包括儿童座椅增高垫、成人安全带系统、后排座椅、6 岁儿童假人，研究了成人安全带系统的限力器和预紧器的相关参数对儿童乘员碰撞响应和损伤值的影响．结果表明: 卷收器预紧器可有效减小儿童乘员伤害值，同时减小儿童乘员的下潜风险; 而锚点预紧器会增大儿童乘员的下潜风险，锚点预紧器与安全带单向锁止器配合使用可降低儿童乘员的下潜风险;广泛用于降低成年人碰撞伤害的4．0 kN 卷收器式限力器在本研究中被证实对于儿童乘员没有明显的保护效果，减小成人安全带限力值可对儿童起到较好保护作用．

建立了含固体颗粒的脂润滑线接触弹流润滑模型，推导了相应的润滑方程，通过数值方法分析了固体颗粒中心位置、尺寸和速度对脂润滑线接触弹流油膜压力和油膜厚度的影响，并与不含固体颗粒的脂润滑线接触弹流油膜压力和油膜厚度进行了比较．数值分析结果表明: 固体颗粒对脂润滑线接触弹流的油膜压力和油膜厚度具有一定的影响; 球状固体颗粒对油膜压力和油膜厚度的影响较为显著，其中颗粒半径变化对油膜压力和油膜厚度的影响最大; 片状固体颗粒对油膜压力和油膜厚度的影响较小．

针对闭塞式冷锻工艺复杂、单纯在某个成形阶段优化金属填充性和成形力无法使工艺参数达到最佳值的问题，提出了一种基于成形过程的冷锻工艺多目标优化方法．结合有限元模拟技术和正交试验方法，在闭塞式冷锻基本成形阶段使金属填充性达到最佳，实现金属填充性的优化，获得相应的工艺参数组; 然后采用目标函数值拟合优化方法研究了飞边槽高度与凸模下压量之间的关系，通过控制飞边槽高度使成形力在最终填充阶段达到最小，实现了成形力的优化，在保证金属填充性最优的前提下获得了新的使成形力最小的优化工艺参数组，实现了金属填充性和成形力的分过程优化，优化得到的工艺参数组与物理实验数据一致．研究结果表明，所提出的方法充分考虑了闭塞式冷锻工艺的成形特点，能更简便、更准确、更合理地实现闭塞式冷锻工艺的参数优化．

综合运用UG、HyperMesh 和Dynaform 建立了某高强钢板汽车安装座件的13 工位级进冲压全工序数值模拟排样条料模型，采用多工位多工序级进冲压法对冲压成形全工序进行了有限元数值模拟，并对关键的第三、四工位的正、反拉深进行了详细分析，通过对毛坯及凸包形状进行修正后重新建模获得了理想的模拟结果，据此设计制造出了该零件的13 工位级进冲模，成功冲制出了左右对称的一套两件的某汽车安装座零件，成形质量经过检具检测满足使用要求，现该级进模已投入批量生产．

由于水和压力对焊接过程的影响，浅水湿法焊接的电弧稳定性较差．为此，文中提出以焊接电弧电压差异系数的倒数作为衡量电弧稳定性的指标，利用高压舱水下焊接平台进行湿法焊接试验，通过采集不同焊接参数下湿法和空气中焊接的电压波形并计算焊接电压差异系数的倒数，定量研究了浅水湿法和常压空气中药芯焊丝焊接电弧的稳定性．结果表明，在所试验的焊接参数范围内，浅水湿法焊接的电弧稳定性与电流呈负相关，与电压呈正相关，故应选择最优的导电嘴至工件距离以使电弧稳定性最高; 浅水湿法焊接的电弧稳定性随焊接速度的增大而减小，而常压空气中焊接基本不变; 湿法焊接可采用的焊接电压和电流的工艺参数窗口更窄; 焊接电流一定时，湿法焊接应比空气中焊接选用更高的电压，以提高焊接电弧的稳定性．

在干切削和使用冷却润滑液切削的状态下，对45#钢进行粗、精车削，采用数理统计方法，对加工表面残余应力的离散性进行研究．实验结果表明: 工件表面残余应力的离散是不可避免的; 同一加工表面的残余应力具有一定的离散性，不同工件、不同加工条件下残余应力的离散程度不一样; 粗加工表面的残余应力离散程度比精加工表面的大，干切削加工表面残余应力的离散程度大于湿切削; 工件的残余应力离散程度都在一个有限的范围，因而可以通过制定残余应力公差来指导工件的加工和检测，以保证工件表面残余应力的控制精度．

针对滚动轴承信号非线性和非高斯性的特点，提出了基于自回归滑动平均( ARMA)模型双谱分布特征与模糊c 均值( FCM) 聚类分析的故障识别方法．首先，利用经验模态分解改善信号，对获得的信号主分量建立ARMA 模型; 然后，对ARMA 模型进行双谱分析;最后，以阈值化的双谱分布二值图为特征向量，借助FCM 聚类算法构建类模板与最近邻模板分类器，实现故障识别．滚动轴承实例诊断结果表明，该方法能准确地判断轴承的实际性态，是一种有效的故障识别方法．

根据大型空间机械臂制动时的安全需求，基于大型空间机械臂制动安全的数学模型，确定了制动器摩擦副的综合设计指标．以制动器力矩稳定性及寿命等为指标，计算了摩擦副的等效半径及喷涂厚度，设计了基于陶瓷材料的摩擦副．研制了陶瓷摩擦副制动器样机及实验台．通过对制动实验数据的分析，验证了摩擦副设计的正确性．结果表明，以大型空间机械臂制动安全指标推算制动器摩擦副综合设计指标，以此来进行制动器摩擦副设计是可行的．

为了解决汽车前纵梁碰撞时峰值碰撞力和吸能量之间的矛盾，通过对前纵梁前端使用铝合金、后端使用高强度钢板，提出了一种钢铝混合前纵梁结构．以纵梁两端所用材料类型及厚度为组合变量，建立了该结构轻量化和耐撞性多目标优化问题的数学模型，并对多项式、Kriging 和径向基函数( RBF) 3 种常用近似模型解决该特定问题的适用性进行了研究．结果表明，RBF 更适合作为近似模型解决材料类型和板厚的组合优化问题，且优化后的前纵梁结构能在改善耐撞性的同时，显著提高轻量化水平．

针对装有分体式双转子电机的混合动力汽车传动系统的结构，考虑主、副电机的机械耦合关系，建立了分体式双转子电机的数学模型．利用直接转矩控制方法对分体式双转子电机的主、副电机分别进行转速差和转矩差控制．通过Matlab /Simulink 建立仿真模型并进行仿真．仿真结果表明，主、副电机能够根据内燃机和负载的转矩变化进行转矩合成控制，同时主电机的内转子转速能跟踪发动机转速，副电机转速能跟踪负载转速，实际车速能跟踪目标车速．

提出了一种高功率密度温差电源的结构，其换热器的热通道内设置了十字形和弧形转换元件的高温段，有效地增加了换热面积，冷却通道采取集中冷却的形式，其中设置转换元件的低温段，通道内的换热形式是对流换热; 转换元件内部设置热电偶阵列，由并联的薄臂型热电偶、金属导流片和过渡导体连接形成导电和导热回路，再经过串联提高输出电压．数值计算表明，转换元件具有良好的温度分布，内电阻显著降低，改善了温差电源的负载特性．

随着汽车舒适性的不断提高，多模式操控方式在汽车上逐步应用．文中提出了面向多模式操控的汽车车身电子控制系统构架及车身电器的协调控制方法，比较了现有的模块化分布式控制系统与智能化全分布式控制系统两种电气系统构架; 利用关联子系统的方法实现操控指令与原有逻辑的整合协调分析，并使用数理逻辑和布尔代数方法实现控制逻辑的描述; 同时设计了中央协调器及失效安全机制; 最后开发了基于智能化全分布式控制系统构架和多模式操控方法的原型样车，证明了文中方法的可行性．

利用圆柱壳半无矩理论研究了悬臂碳纳米管在集中荷载作用下的弯曲问题，得到了该问题的内力解和位移解，并通过分子动力学模拟验证了理论解的适用性．研究结果表明，当锯齿型碳纳米管长径比为5．2 ～ 12．0、扶手椅型碳纳米管长径比为5．5 ～ 18．0时，理论解与分子动力学模拟结果较为吻合．

为提高层合板数值计算精度和效率，基于复合材料层合板理论，采用同尺度不同阶数区间B 样条小波( BSWI) 尺度函数的张量积插值，构造满足节点位移、挠度及其导数连续性和兼容性的BSWI 层合板单元转换矩阵，并从虚功原理出发，推导了层合板单元BSWI 单元刚度方程，计算并分析了层合板承受轴向拉伸时对角线OA 上各点挠度与板心O 距离变化关系及应力、应变沿板厚分布规律．数值结果表明: BSWI 有限元法在复合材料层合板应力分析方面，可用较少单元和自由度数获得较高计算精度．

采用阳离子型芘荧光探针芘甲胺基盐酸盐跟踪聚N-异丙基丙烯酰胺( PNIPAm) /锂藻土Laponite 原位聚合制备纳米复合水凝胶的过程．首先通过提高Laponite 分散液的离子强度，采用离心分离和紫外－可见光吸收光谱验证了荧光探针在Laponite 片层上的吸附; 然后通过跟踪吸附荧光探针的激基缔合物的荧光光谱，发现反应液在聚合反应开始20min 后出现的乳白色不透明现象与体系中形成的PNIPAm 链的不均匀分布相关．聚合生成的高分子链吸附在Laponite 片层周围，占据了片层上一定的空间，使得吸附在Laponite 片层上的荧光分子被挤压而靠近，造成荧光激基缔合物的出现，因此可以通过荧光光谱变化来推测纳米复合( NC) 凝胶聚合过程中透光率的变化及生成的聚合物链与交联剂Laponite 之间的相互作用，这为深入认识NC 凝胶的交联结构提供了一种实验方法．

采用不同的控轧控冷工艺研究了未再结晶区变形量、冷却速度和终冷温度等轧制工艺参数对X120 管线钢碳氮化物析出的影响，并根据Orowan 机制对析出相强度贡献量进行了理论估算．结果表明: 轧制工艺的变化对析出相的类型与相结构没有影响; 提高未再结晶区变形量主要可促进铌的析出，并有利于提高X120 管线钢的屈服强度; 冷却速度和终冷温度对X120 管线钢碳氮化物析出的影响较小．

将热塑性聚醚酯弹性体( TPEE) 和丙烯酸酯橡胶( ACM) 共混动态硫化制成一种耐油、耐热的热塑性硫化胶( TPEE /ACM TPVs) ，并在制备TPEE /ACM TPVs 的过程中添加不同量的纳米SiO₂，研究了TPEE /ACM 共混比和纳米SiO₂ 对TPEE /ACM TPVs 动态力学性能、流变性能、力学性能、热稳定性能、耐热老化性能和耐热油性能的影响．研究结果表明: 当TPEE /ACM 共混比为60 /40 时，TPVs 的综合性能较好; 纳米SiO₂ 使TPVs 的加工性能变差; TPVs 只有一个玻璃化转变温度，纳米SiO₂ 提高了TPVs 的玻璃化转变温度; 当纳米SiO₂ 添加量为20% ( 质量分数) 时，TPVs 的综合力学性能较好; 当纳米SiO₂ 添加量为10%或20%时，TPVs 的耐热老化性能和耐热油性能较好．

采用丙酮沉淀法对海藻酸钠原料进行了提纯，对纯化后的海藻酸钠进行了红外光谱测试和凝胶渗透色谱测试，并测定了提纯前后海藻酸钠样品中剩余蛋白质的含量．此外，通过CaCl₂-海藻酸钠、CaSO₄ /GDL-海藻酸钠和Ca-EDTA/GDL-海藻酸钠3 种交联体系制备了多种海藻酸钙三维多孔支架材料．研究结果表明: 由质量分数为2．5% ～ 3．0%的海藻酸钠所制得的Ca-EDTA/GDL-海藻酸钙三维多孔支架材料中微孔分布均匀，比表面积较大，且具有较好的力学性能，该支架有可能用作组织工程和细胞工程中培养细胞的培养基．

以壳聚糖、海藻酸钠为原料，环氧氯丙烷为交联剂制备了交联壳聚糖/海藻酸钠吸附剂，并采用红外光谱对其结构进行了表征．考察了吸附时间、pH 值、吸附剂用量和交联度等因素对吸附容量的影响，研究了该吸附剂的吸附性能，同时对吸附动力学进行了研究．结果表明: pH 值为4．0 ～ 6．0、吸附时间为120min、在100mL 50mg /L 的Cu^{2 +}溶液中吸附剂的投加量为0．10 g 时，平衡吸附容量达46．4 mg /g; 该等温吸附在低浓度时的吸附过程较符合Freundlich 模型，在高浓度时较符合Langmuir 模型; 吸附过程动力学符合拟二级动力学方程，线性相关性良好( r² = 0． 9444) ．