国内很多城市的地铁车辆段正在规划和实施上盖物业开发，为了分析和评价地铁车辆段列车运行造成的环境振动影响，对广州地铁 3 号线厦滘车辆段试车线临近地面及建筑物振动进行了现场实测，在时域和频域内分析了振动的传播特性，并将实测结果与我国环境振动标准进行对比和分析． 研究结果表明:当车辆段试车线列车正常运行时，临近地面竖向振动明显大于水平振动，实测的最大竖向振动加速度级为 66． 4 ～91． 2 dB，竖向振动的响应频带为 10 ～120Hz，竖向振动峰值出现在 25 ～40Hz 之间;试车线列车运行引起临近建筑物的最大振动加速度级为 48． 9 ～76． 2 dB，振动沿结构物向上传播时，振动频率成分主要是 5 ～60Hz，楼板振动分频最大加速度级出现在 20 ～25Hz 之间;在距离轨道 0 ～30m 范围之内，地面振动与建筑物振动均已经超过相关国家振动标准，地铁车辆段上盖物业开发时在试车线临近区域采取减振设计措施控制环境振动影响十分必要．

传统基于热力学的混凝土结构温度场分析方法存在着假设过多、参数取值困难、计算能耗过大的缺点． 为研究轨道板竖向温度梯度分布规律，结合轨道板温度场的长期观测数据，建立误差反向传播的多层人工神经网络，选用易于取得的气象参数作为训练样本，对轨道板竖向温度梯度进行预测，并采用实测数据验证其准确性． 在此基础上研究了日温差、日照时数和风速对轨道板竖向温度梯度的影响规律． 研究表明:采用日温差、日平均风速和日照时数 3 种气象参数作为训练样本，所建立的 4-16-1 结构人工神经网络预测结果最大误差为 2． 0℃，平均相对误差为 0． 38%，可准确预测轨道板竖向温度梯度，且具有较好的鲁棒性;各气象参数与轨道板竖向温差之间存在着复杂的非线性映射关系，总体而言，日照越强，风速越高，轨道板竖向温度梯度越大;对我国中部地区而言，轨道板竖向温度梯度为 －2 ～10℃．

风电机组设备重量大、尺寸长，对运输道路有特殊要求，属于特种设备运输． 针对目前国内大型山地风电场道路路线设计无规范可依的现状，系统调查了风机运输车辆相关指标，研究了风机道路运输车辆代表车型动力性能、不同装载情况下的爬坡能力、理想最大纵坡和不限长度最大纵坡． 绘制了风机运输车辆动力性能图，计算出了代表车型在不同坡度和档位时的平衡速度，得出了不同海拔高度和装载情况下各档位的最大爬坡度，及不同装载情况下的理想最大纵坡和不限长度最大纵坡值． 最后推荐了风机运输道路各设计速度下最大纵坡一般值和极限值等设计技术指标，在实载 80 t 时最大纵坡极限值推荐为 14． 5%． 研究成果可供风机道路设计及建设参考，也可用于风机运输道路相关标准规范的制定．

高温性能是浇注式沥青混凝土的薄弱环节． 采用南非 MLS66 型加速加载设备，对港珠澳大桥拟采用的两种英国体系浇注式沥青(MA)钢桥面铺装结构进行大型直道高温性能加速加载试验． 结果表明，用德国 GA 工艺生产的 MA(即 GMA)铺装结构高温性能可以达到甚至略优于英国传统工艺生产的 MA 铺装结构高温性能，采用 GMA 工艺解决了今后实桥桥面铺装施工时的生产工效问题，同时 GMA 浇注式沥青混凝土的性能可以达到英国标准体系要求．

为解决新城交通需求预测难题，运用随机效用理论，将居住选址和活动选址分布定义为土地租金和交通区位的 Logit 形式，并建立家庭参与居住选址和活动选址分配的平衡等式，从而得到模拟新城土地利用的空间分布的 Logit 模型． 在此基础上，将新城的人口就业分布和选址函数嵌入到交通需求预测模型中，使其成为一个出行生成与分布的组合模型． 最后以广州南沙新城为例，对模型进行验证． 结果显示:模型能较好地模拟新城的土地利用分布，对居住选址和活动选址的分布具有良好的解析能力;在考虑住房、店铺空置的情况下，预测 2030 年南沙总人口数为 242 万，日交通生成总量为 732． 2 万人次，与未考虑该因素的常规方法相比，总人口数和日交通生成总量分别降低 19． 3%和 12． 8%．

为给仿真车－人碰撞事故提供可靠的事故车辆车速近似值，基于经典力学理论及若干假设，推导出行人第一落地点抛距与事故车辆车速的关系，并据此获得了两个有价值的预估事故车辆最小车速模型:其一用于平坦路面，其二则用于有坡度路面． 然后借助已有研究成果及 Pc-Crash 仿真试验数据，对所得模型进行了验证，结果表明，所得模型有效、可行． 最后，通过给出的一例真实车－人碰撞事故案例，演示并进一步验证了所得模型．

近年来在高速公路或快速道路上因车辆发生换道导致的交通事故频发，且后果都很严重． 为此提出了面向高速公路的安全换道预警模型． 首先描述了车辆换道过程和发生换道的动机;然后设计了模拟换道过程的场景，分析了车辆可能发生的碰撞类型;进而以避免发生碰撞为前提，分析车辆在换道过程中与周围相邻车辆间的位置关系，寻找出车辆发生碰撞的临界位置，并以此为依据，研究得到避免车辆发生碰撞的安全距离条件;最后以匀速换道为实例，验证了模型的有效性．

目前高速公路交通数据资源未得到充分利用，使得管理和建设成本较高的高速公路联网收费系统只能实现车辆记录、联网收费等初级功能，导致交通数据资源的严重浪费． 为此设计了基于高速公路联网收费数据的路段行程时间估计方法，提出以大、小车速度变化情况为基础，采用模糊 C-均值聚类方法对高速公路交通状态进行判别，并应用VISSIM 软件分别对上述两种方法验证分析． 结果表明，路段行程时间估计方法能够获得高质量的路段行程时间数据，同时交通状态判别方法也能够准确判别出道路上所呈现的交通状态，可为历史数据更新提供技术支持，为高速公路交通管理部门提供精确的决策依据．

相比基于均衡原理所建立的网络均衡配流模型，日变交通配流模型能够描述网络系统的非均衡状态，因而具有更一般的适用性． 针对基于期望效用理论的出行者路径选择模型的不足，采用累积前景理论获得了出行者具有参考点依赖特征的路径累积前景值．假设出行者是最大路径累积前景的追随者，利用不同路径累积前景的差异构建了网络系统路径流量交换模型，并据此建立了一个日变动态配流模型． 通过一个算例网络对配流模型进行了验证，数值结果表明所提出的模型能够反映动态决策环境下出行者考虑随机风险的有限理性决策行为．

针对中厚板生产过程中出现的边浪问题，采用高次三角函数对其浪形函数进行了描述，更好地反映了中厚板边浪未覆盖全板宽的实际情况． 在此基础上应用能量法通过解析计算获得了中厚板边浪产生的临界屈曲条件，同时比较了现场实际边浪板材的计算结果与实测数据，发现其实测的凸度大于边浪发生屈曲的临界凸度值，表明文中对于边浪的解析计算过程正确． 为了解决高次形式的边浪问题，在对边浪解析计算结果的基础上设计了六次辊形曲线，仿真结果表明其对边浪问题的控制能力有了明显提高． 此外，对机组工作辊的弯辊力制定了新的投入制度． 上述工艺改进措施在现场获得了实际应用，效果显著，验证了中厚板轧制过程边浪产生机理阐述的正确性．

探究表征机械变形压力连接点质量的主要参数，并将模具的几何形状进行参数化处理． 采用有限元仿真分析和实验相结合的方法，分析对影响压力连接点力学性能的模具关键参数进行多目标优化的可行性，在此基础上提出针对特定材料只需输入板件厚度便可得到模具几何参数的模具智能选型公式． 压力连接点横截面的实验结果与仿真结果吻合较好，通过模具智能选型公式所选出的相关模具得到了质量较高的压力连接点．

为计算弧齿锥齿轮副在工况下的安装错位，研究了可导致相同齿面印痕的不同安装错位组合之间的关系． 分析表明:它们之间存在等价关系;对于安装错位的识别，只要计算一组等效值即可，无需确定精确解． 提取齿面印痕的数值特征，以两接触轨迹曲线的偏差和最小为目标函数，通过优化方法计算当量安装错位． 最后以一对弧齿锥齿轮副为例验证识别算法的精度以及当量安装错位的有效性．

液力变矩器内部流动复杂，是非定常、不可压缩、三维、黏性流体的流动． 可调式液力变矩器在三元件变矩器基础上增加可调导轮． 在可调式液力变矩器可调导轮导叶存在多个开度的基础上，建立不同开度下的变矩器全流道模型;采用分离式求解器、SIMPLE算法及大涡模拟湍流模型对变矩器内部流动进行数值模拟． 基于变矩器内部流场数值模拟结果，分析其流动特性，研究导轮的工作特性，得到固定导轮与可调导轮的作用，可为可调式液力变矩器性能改善和导叶的设计提供参考．

风力机预弯叶片的弯曲型线和铺层结构设计之间存在着耦合关系． 为了实现叶片预弯型线和铺层结构的一体化设计，提出一种预弯型线和铺层结构的参数化表达方法，并通过实例验证了叶片有限元参数化建模分析方法的正确性;构建了预弯叶片弯曲型线和铺层结构的一体化优化设计模型，采用粒子群算法，以叶片的质量最小为优化目标，在满足材料强度、叶尖最大变形、振动频率的约束条件下，对某低风速 850kW 非预弯叶片进行预弯及铺层层数优化设计． 优化结果显示，优化叶片在满足设计约束的条件下重量减少了15．26%，验证了文中提出的预弯叶片弯曲型线及铺层结构协同优化设计方法的正确性．

在具体分析立式混流泵结构特征和启动特点的基础上，以水泵启动过程最大水锤压力为控制目标，设计正交试验表，进行三维水锤计算并分析水泵电机启动时间、蝶阀开启时间和水泵叶片角度等因素对水泵启动过程的影响，为立式混流泵启动操作优化提供了有力的理论依据． 研究结果表明:随着电机启动时间的增加，水泵最大启动水锤压力逐渐降低，最大降幅为 4． 4%;随着蝶阀开启时间增加，水泵最大启动水锤逐渐上升，最大增幅为 3． 4%;而随着叶片角度的增加，水泵最大启动水锤压力的变化比较复杂;电机启动时间对启动过程最大水锤压力的影响最为显著，而蝶阀开启时间对最大水锤的影响最弱． 同时，考虑到水泵在部分叶片角度下的扬程曲线中明显存在马鞍区域，从保障水泵正常运行安全性的角度出发，水泵启动参数的最优配置为:电机启动时间 26 s、蝶阀开启时间 30s 和叶片角度 －3°．

研究燃料组件定位格架及棒束通道的流动特征对组件结构设计有重要意义． 为此，以 5 ×5 燃料组件的全结构定位格架为研究对象，建立组件的三维几何模型及非结构化网格，并采用 CFD 程序对棒束通道的流动特征与燃料棒的传热特征进行仿真，研究定位格架上搅混翼、刚突、弹簧和条带对组件流场的影响． 研究表明定位格架对燃料组件的流动搅混和传热有明显的增强，搅混翼对流场的扰动最显著，其下游的横流主要沿翼片伸张方向发展，扰流长度为格架高度的 10 倍以上;刚突和弹簧只在其结构部位产生局部横流，刚突的横流以自条带向凸沿发展，单弹簧结构的横流沿弹簧的弯曲方向，双弹簧结构只在与条带连接处有微弱横流．

对电流谐波的准确快速检测是决定有源电力滤波器补偿性能的一个重要环节．文中结合无功功率理论和佛布迪(FBD)法，提出一种改进的三相四线制系统谐波电流检测方法． 该方法省去了不必要的零序电流分离环节，降低了算法的复杂性，减少了传统瞬时无功功率法因坐标变换引起的矩阵运算，提高了谐波检测的实时性和动态性能． 对零轴电流进行单独提取，进行上下电容均压控制，确保在三相四线制电容中分式有源电力滤波器中的适用性． 采用改进的移动平均值算法代替低通滤波器，避免低通滤波器采样和计算过程中产生的滞后误差，提高了谐波的检测精度． 通过在三相四线制电容中分式有源电力滤波器中的仿真和实验，验证了所提出的方法的可行性与优越性．

三角形链式 STATCOM 在负载不平衡补偿中发挥着重要作用，是提高电能质量的重要手段． 文中通过理论分析，推导出三角形链式 STATCOM 在补偿额定无功电流时负序电流补偿范围的计算方法． 针对链式三角型 STATCOM 分相控制动态响应慢、精确度低的缺点，对三角形链式 STATCOM 采用分序控制，以实现无功和负序分量的综合补偿． 最后在 Matlab/Simulink 环境中搭建 ±10 kV·A/(380 V)三角形链式 STATCOM 对系统进行仿真，仿真结果证明了不平衡补偿范围计算方法及所采用控制策略的正确性．

冲压 － 钎焊法是一种制备 X 型点阵夹层结构的有效方法，但会产生钎焊残余热应力． 目前的研究未涉及残余热应力对该结构稳定性能的影响． 文中采用有限元模拟了 X型点阵夹层结构在压缩状态下的屈曲行为，分析中考虑了残余热应力，并计入了钎焊降温幅度及板件厚度的影响． 结果表明:增加板件厚度将提高结构的屈曲临界荷载，扩大屈曲时的塑性流动区;一般而言，该结构前屈曲状态分为线性变形和非线性变形 2 个阶段，残余热应力的存在将强化结构的线性变形，而弱化非线性变形，但对屈曲临界荷载影响不明显;增加钎焊的降温幅度、减小板件的厚度均可增强屈曲的残余热应力效应．

基于分子动力学方法，采用 AIREBO 势函数，研究了含裂纹扶手椅型碳纳米管的轴压性能． 分析了裂纹尺寸、管长变化对含裂纹碳纳米管轴压性能的影响，得到了相应的应力 － 应变曲线、势能变化曲线及轴压过程中的典型变形形态． 研究结果表明:随着裂纹尺寸增加，不同裂纹倾角碳纳米管的临界屈曲强度均降低;对于裂纹倾角为 90°的碳纳米管，在轴压荷载作用下，裂纹区域内凹，并呈现一定程度的错位现象;对于裂纹倾角为 30°的碳纳米管，随着荷载增加，裂纹附近区域出现凹陷，在裂纹的上下边缘出现扭曲;对于含两种不同倾角裂纹的碳纳米管，在整个轴压过程中，裂纹附近区域的凹陷不再会发生回弹;随着管长增加，碳纳米管轴向承载力减小．

在低围压 90、120、240 kPa 和相对中高围压 600、900、1200 kPa 的条件下，对原状土、重金属污染土与添加有机固化剂(环氧固化剂 1． 5%、环氧固化促进剂 2． 6%、稀释剂1． 0%)的重金属污染土试样进行了三轴固结排水剪切对比试验，并绘制了 3 种土样的力学体变特性曲线． 试验结果表明:添加有机固化剂能显著提高重金属污染土的强度，有效改善重金属污染土在低围压作用条件下体胀、中高围压下作用下体缩的力学特性． 根据Pietruszczak 硬化准则建立了重金属污染土的双屈服面体变本构模型，该模型克服了传统单曲面模型不能描述污染土体变临界状态的缺陷，较为合理地反映了重金属污染土的体变过程．