分析了偏心旋压与传统轴对称普通旋压的区别，利用ANSYS软件对偏心类管件的缩径旋压进行了三维有限元数值模拟，并解决了模拟中的动态边界及摩擦问题．通过模拟得到了变形瞬间接触区工件的应力场分布，工件的网格变化，变形终步毛坯的应力场、应变场分布以及轴向伸长量，并分析了偏心旋压中的一些常见现象及缺陷．模拟结果表明：偏心旋压不同于传统轴对称普通旋压，其成形参数的变化明显呈非轴对称分布；成形机理受旋压方式、偏心距、进给比、旋轮圆角半径、道次下压量以及毛坯壁厚等影响．试验结果表明，工艺参数对轴对称普通旋压的旋压力及成形质量有很大影响．文中最后基于试验结果就不同工艺参数对偏心旋压下旋压力及成形质量的影响进行了讨论、

为深入研究旋压收口成形机理，并为实际工艺过程提供依据，文中建立了单旋轮无芯模旋压收口成形的大变形弹塑性有限元模型，使用有限元分析软件MARC，对旋压收口成形过程进行三维弹塑性有限元模拟．对旋压成形过程的变形机理及应力应变分布的分析结果表明，变形金属在旋轮与毛坯的接触区受三向压应力作用；从已变形区到未变形区，轴向拉应变逐渐过渡为压应变，径向压应变则过渡为拉应变．随着压下量的增加，等效应力增加，径向应力最大值均出现在口部直身以及过渡圆角内壁，最薄区域(拉裂危险截面)出现在过渡圆角位置．有限元模拟结果与实际旋压变形规律吻合良好，为收口旋压成形工艺的制定提供了理论依据．

为了压制具有上二台面和下三台面的复杂零件，在分析国内外现有粉末成形模架特点的基础上，设计和制造了一套与粉末 台金精密成形压机相匹配、用于成形带上二台面和下三台面复杂粉末 台金零件的集成油缸驱动多层模板粉末压制成形模架．三层下模板分别由均布的4个油缸驱动，以保证模板受力平衡，因此集成油缸共由l2个模架用油缸构成．通过光栅尺采集各模板的位置信息，并采用液压系统闭环精确控制压制过程中各模冲的位移，模冲的轴向位置精度为±0．01 mm．通过各模板的协调运动，实现了复杂粉末冶金零件的压制，并保证了压制成形的粉末 台金零件密度的均匀分布．

为得到高性能的不锈钢填料，采用犁切/挤压翅化加工新技术在用于填料的不锈钢薄带表面加X-出三维茸状翅结构，分析三维翅结构的犁切/挤压成形过程，研究刀具和工艺参数对翅成形的影响规律．结果表明，成翅过程可分为犁切、挤起和挤裂成翅3个阶段；影响翅成形的主要因素为刀具的挤倾角、挤刃宽和犁切/挤压深度；在一定范围内，随着挤刃宽和犁切/挤压深度的增加，翅的高度也增加，而挤倾角对翅高的影响不显著．

为解决双丝熔化极气体保护焊(GMAW)中焊接过程不稳定、焊接效率易波动的问题，采用高速单片机80C320与80C552构成双微机协同控制器，分别控制主、从软开关逆变式脉冲焊接电源，借助现场总线通信协议，通过软件的方式协调主、从电源的工作；同时，采用模糊控制方法对双丝弧长进行闭环控制．从而使主、从电弧分别获得频率一致、峰值相差180°的脉冲电流，有效减少了电弧之问的干扰，使焊接过程稳定，焊缝成型良好．实验结果表明，数字化协同控制灵活性大，可使双丝脉冲GMAW过程稳定．

热传导结构优化设计研究主要集中在形状及尺寸优化方面，这类方法由于结构初始估计构形带有经验性，通常并不是结构的最优拓扑，使设计具有局限性；为了有效求解热传导结构的最优拓扑，将结构力学中成熟的拓扑优化思想及其方法拓展到热传导结构的拓扑优化设计中，同时以最小热量传递势容耗散为优化目标，基于密度法建立热传导结构拓扑优化设计数学模型，并推导相应的优化准则；计算过程中应用基于卷积的滤波技术处理迭代密度场，消除数值计算不稳定性；不同条件下的数值算例验证了本文思想和算法的正确性、有效性，所得拓扑优化结果为后继的形状和尺寸优化提供了可靠的依据．

因残余应力而引起的加工变形是飞机整体结构件制造的难题之一．文中针对铝合金预拉伸厚板的特点，提出用改进剥层应变法来测量内部残余应力，并运用弹性力学理论进行推导，得到了应力一应变关系矩阵．随后对典型航空用铝合金预拉伸厚板7075T735l的内部残余应力进行了测量，并对测量结果进行了分析和比较．结果表明，文中提出的方法能有效地解决厚板内部残余应力测量的难题．

利用阴极面上承受的来自电解液的压力来反映电解加工间隙的大小．用BP神经网络实现间隙向力信号的非线性映射，把间隙的误差转化为力的误差及误差的变化信号，以此作为模糊控制器的输入；以加工电压的增量作为模糊控制器的输出，实现对间隙的控制．根据间隙控制的理论公式，建立了仿真模型，在Matlab的Simulink模块中通过对神经网络、模糊控制器和电解加工系统联合组成的智能控制系统的仿真试验来整定模糊控制器的3个增益参数．结果表明，所提出的控制方法对间隙的控制具有很好的效果，无稳态误差，且速度快、鲁棒性好．

产品设计过程是一项复杂的系统工程，是多种知识的有效集成和耦合．文中在综合分析目前设计过程建模技术的基础上，提出了基于扩展有向图和模糊设计结构矩阵的信息建模方法，对活动间的信息依赖进行了定量表示，通过对设计活动进行分解、撕裂和级别划分，实现了设计过程的优化重组．进而对耦合活动间的信息相关程度进行模糊排序，指导耦合活动的分解，并给出了算法流程．最后以冲裁模具设计过程为例，验证了上述方法的有效性和实用性．

为满足目前日益提高的家庭护理要求，将机器人的多轴协调控制技术应用于护理床的控制，研制了一种机器人化的多功能护理床．该护理床通过各个床面板之间的协调运动，采用单动或联动方式来实现各种位姿，并通过语音或键盘来控制进行多位姿的运动．护理床的控制系统由主控制模块和辅助控制模块两部分构成．其中主控制模块采用单片机进行控制，这样既可降低成本，又可保证护理床操作的灵活性和可靠性；辅助控制模块包括语音识别和语音回放两部分的功能．实际使用效果证明了所研制的护理床的实用性和有效性．

电动助力转向系统(EPS)可根据路况及车况调整控制电机的助力状态。降低能源消耗，提高转向特性及行驶安全性．文中以高速数字信号处理器(DSP)为核心。设计了一个EPS的嵌入式系统；通过对DSP的选型、EPS的结构、控制原理与系统电路模块的分析，阐述了EPS嵌入式系统硬件的分层结构设计过程、EPS信号处理电路、助力电机和电磁离合器功率驱动控制电路；获得了扭矩传感器特性及信号处理电路的数据．试验结果表明，所采用的控制系统可实现EPS的基本功能．

使用基于动态显式算法的商业软件LS-DYNA建立了某汽车发动机隔热罩拉延成形的有限元模型．通过所建立的有限元模型分析了压边力对拉延成形的影响．有限元分析结果表明，没有合适的能同时有效抑制板料皱折和破裂的压边力．因此，文中采用拉延筋和压边力来共同控制拉延成形，并通过有限元分析比较了几种典型的拉延筋布置方案，选择其中最有效的一种进行试冲试验．结果表明，有限元分析结果和试验结果吻合较好，该拉延筋的布置能消除工件的皱折，同时避免过度变薄．有限元分析有助于工程师在设计初期制定正确的设计方案，使该产品的开发周期从过去的12周缩短为4周．

为从理论上直接计算光滑接触平面的静摩擦力和静摩擦系数，从微观上探讨了同种金属材料摩擦副静摩擦力产生的机制，利用金属晶体的强体积效应特征构造出简化计算静摩擦力的接触界面势能模型，根据通用粘附能量函数计算接触界面势能的变化，利用能量原理计算出静摩擦力和静摩擦系数，并建立静摩擦力与固体表面能、材料微观结构参数等的关系．利用已有的试验数据进行计算，其结果具有明显的规律性，并且与超高真空原子力显微镜观察到的铜试样的试验结果吻合较好，表明所提出的方法可行．由于表面能可以灵敏地反映摩擦接触界面的状况，采用所提出的方法有望提高计算精度．

针对骨外科手术导航中对手术器械位置和姿态的定位与跟踪需要，研究了基于面阵CCD(Charge Couple Device)双目视觉传感的被动式光学立体定位跟踪模型与系统．试验结果表明，空间目标深度方向的位置变动范围在700~1000mm时，其z坐标方向由所研制的系统立体定位得到的坐标值与真实值的误差仅为0．65 mm；在执行机构运动速度为100 mm/s的情况下，跟踪到的空间目标运动路径与其真实值的最大偏差只有0．3 mm．说明所研制的系统能满足骨外科手术导航中对手术器械定位与跟踪的精度要求．

建立分布式制造信息系统的多Agent系统模型时，要在对其功能需求进行分析的同时研究其控制需求．文中以柔性耦合自动机为工具建立各个单元的Agent抽象模型、计算结构和算法．在此基础上利用基于双向输出自动机的接1：2，以设备和原料仓的交互为例，研究了Agent之间的通信．结果表明，该模型可以同时对系统进行功能需求和控制需求分析，便于系统分析和设计．

为了适应网络应用对轮廓相似度计算在速度和数据传输量方面的要求，文中提出了一种非离散的快速算法，该算法采用直线和圆弧来表达轮廓曲线．在对图形进行范化处理后，将待匹配轮廓按照一定步距进行旋转．然后依次以待匹配轮廓或目标轮廓作为模板，计算模板的所有顶点与其在另一个轮廓中对应点的距离平方的平均值．在所有角度中，平均值之和的最小值即为两个轮廓的匹配度．该算法同时适用于凸多边形和凹多边形，并具有较好的区分度和匹配准确性．和以往的离散方式相比，该算法减少了需要传递的数据量，提高了运算速度．

为快速设计多任务实时的计算机数控(CNC)系统软件原型，采用模型驱动的方法对其进行需求、结构和行为的建模分析 从需求分析捕获到软件的功能需求，由结构分析把功能需求映射到具体的类或对象，通过行为分析建立这些类或对象的行为操作，解决了主从系统之间的通信接口问题，以确保主从系统可靠地进行信息交互，从而满足了多任务CNC系统软件设计时的需要．文中还通过对通信管理状态机的分析，给出了基于主机通信接口的方案，利用这些方法和方案设计CNC系统的原型并进行测试，所得结果验证了这些方案的可行性．

用传统方法加工复杂曲面时，由于计算机数控系统的轨迹控制能力不强，过分依赖数控编程，因而带来很多问题．针对这种情况，文中针对参数曲面上以投影方式形成的空间曲线轨迹，提出了一种直接插补算法．应用该算法，可以实现对参数曲面局部加工区域内生成的刀轨的直接插补运算．该算法的实现提高了数控系统的轨迹控制能力．文中最后给出了一个曲面局部加工实例来对算法进行验证．仿真结果表明，给出的算法简单、可行而且有效．该算法也可以推广应用于曲面的整体加工．

进行了6个足尺PC(预应力混凝土)平板一T形柱节点试件在竖直荷载作用下的冲切性能试验．其中，5个试件的平板中配有无粘结预应力筋，1个对比试件的平板中配普通钢筋．通过试验阐述了节点试件的破坏特征．结果表明：所有试件都产生弯曲冲切复合破坏特征；当接近极限荷载时，预应力筋的应力有较大幅度的增加，但未达到其极限强度；在保持一定的延性的条件下，平板中的预压应力可提高节点的冲切承载力和刚度．文中还根据试验结果给出了临界截面的形状和节点弯曲破坏的位置，最后采用美国ACI规范和我国规范所推荐的计算公式对上述节点的冲切承载力进行了验算．

为了量化结构抗震能力与结构抗震强度需求的关系，文中从理论上分析了强度折减系数与地震动参数和结构特征参数问的关系；通过弹塑性动力时程分析，研究了单自由度体系在地震作用下不同场地类别、位移延性水准、自振周期以及阻尼比对强度折减系数的影响．结果表明，以上参数对强度折减系数的影响十分显著．文中还基于不同场地类别中强度折减系数的统计平均值，通过非线性回归分析给出了单自由度体系抗震强度折减系数谱的简单公式，从而为基于位移的抗震设计提供了有益的参考．

为了解带约束拉杆方形钢管混凝土短柱在单向偏心荷载作用下的力学性能，进行了14个试件的偏压试验，主要研究截面含钢率、荷载偏心率以及约束拉杆设置对带约束拉杆方形钢管混凝土短柱偏压力学性能的影响．结果表明，方形钢管混凝土短柱试件的承载力随着偏心率的增大而减小，随着钢管壁厚度(含钢率)的增大而增大，设置约束拉杆有助于该试件极限承载力和延性的提高．文中还利用国内现有规程中的方法对该类试件的承载力进行了计算，发现规程计算结果总体上低估了带约束拉杆方形钢管混凝土偏压试件的级限承载力，

给传统膜单元引入一个垂直单元平面的旋转自由度，可以增加位移场阶次，提高计算精度和单元性能．文中为膜结构和高层结构中的剪力墙提供了两种性能良好的四节点膜单元．理论分析和数值模拟表明，这两种单元所采用的线位移和转角位移相互独立的位移场，能有效解决一维单元和二维单元的过渡连接问题，易于编程实现．数值计算结果表明，该单元位移场更符合实际位移场，并节省了计算时间．

在还原论的基础上，将整体性理论运用到结构加固改造和病害处理技术的研究中．文中综合考虑结构的安全性、适用性和耐久性之间的相互联系和要求，从个体局部层面的认识上升到全局性的把握，提出一种建筑物结构加固改造与病害处理研究的新思路，并给出了应用整体性理论研究建筑物结构加固改造和病害处理技术的流程及整体综合集成的方法，工程实例证明，该方法能够有效地指导工程实践．

新光大桥5^# 和6^# 桥墩支护方案采用钢板桩加钢支撑的支护体系，用石粉导渗的不封底方案．文中着重介绍了该围堰支护体系方案的优化设计，并将设计结果和监测结果进行比较，探讨了两者在钢板桩桩身位移上产生较大差异的主要原因：(1)在钢板桩墙受力的初期，桩之间存在相互滑动，致使墙整体刚度显著削弱，变形量比设计值大，后期随着桩之间相互作用的增大，相对滑动被约束，墙的整体刚度得到恢复，此时的变形增量与设计值相近；(2)由于钢板桩间的纵向接头刚度小于钢板桩本身的刚度，致使变形在接头附近集中．文中最后指出，在进行钢板桩围堰支护体系的设计时，钢板桩在不同的受力阶段应取不同的模量，支撑的安全系数应比钢板桩的大．

为了解弹性半空一理想流体层中Stoneley波的动力特性，并为进一步开发利用海洋资源提供调查方法，根据弹性固体与理想流体动力学方程，推导了弹性半空间一理想流体层中Stoneley波的特征方程、基于该特征方程，分析了固液两介质的物理特性对流体动压力的影响，以及固体和流体介质的位移分布情况．结果表明，该体系中Stoneley波在固体中的位移分布类似于半空间Rayleigh波，而在流体中的位移分布有明显的规律性；弹性半空一理想流体层中Stoneley波具有频散性，且其波速小于弹性半空间中Rayleigh波的波速．