高质量焊接图像的获取和焊接偏差信息的获取是焊接偏差检测中的两个重要步骤． 文中在对 CO₂ 焊的成像特征进行分析的基础上，采用宽动态范围相机采集清晰和稳定的 CO₂ 焊实时图像，并根据焊接图像的特点，开发了一种改进的 Canny 算法来获得边缘信息，结合 Hough 变换和先验知识提取出坡口边缘;为了拟合出熔池边缘，提出一种基于条件约束的差分进化(Differential Evolution，DE)椭圆识别算法;在此基础上计算得到焊接偏差;并通过试验对焊接偏差识别算法的鲁棒性和精确性进行验证． 结果表明:文中提出的算法可满足焊缝跟踪和焊接自动化的要求．

CORDIC 算法广泛应用于多种超越函数求值，但其通用迭代算法难以用现场可编程门阵列(FPGA)计算宽范围定义域指数函数求解． 为此，文中提出一种 FPGA 定点化
技术，通过收敛域扩张与迭代结构优化实现 CORDIC 算法的指数函数求值器． 首先，应用区间压缩方法实现指数函数 CORDIC 算法的收敛域扩张;其次，对 CORDIC 算法的迭代结构进行优化;最后，通过对指数函数求值器的仿真分析与 FPGA 实现，采用 15 级流水线结构，用双曲系统 CORDIC 算法求解指数函数，实现指数函数 CORDIC 算法的收敛域扩张．仿真与实验表明:相比于通用 CORDIC 算法，所提算法的迭代模式节省约 1/3 硬件资源，少至 2 个乘法单元，使收敛域由［－1． 1182，1． 1182］扩张到［－6，6］，运算结果相对误差达 10^-3 ．

硬岩掘进机在切削岩石过程中产生振动载荷，液压胶管在振动载荷和内压共同作用下承受交变应力，当交变应力超过疲劳极限时，将发生疲劳破坏． 文中基于复合材料力学、材料力学原理建立了液压胶管的数学模型;通过仿真和实验分析了振动参数、油压和胶管结构参数对液压胶管寿命的影响． 结果表明:振动载荷激振频率接近胶管固有频率时，液压胶管的寿命最低;随着振动载荷振幅的增加，胶管寿命不断下降;中低压情况下，油压的变化对最外层钢丝的应力影响不大;液压胶管弯曲半径越大，所受应力越小．

为快速求解液力变矩器循环流量的动态响应，提出液力变矩器动态循环流量的传递函数表征法． 该方法基于一元束流理论的推导，以确定结构形态的液力变矩器为对象，将动态循环流量视为以静态循环流量为输入的一阶线性系统的响应，通过液力变矩器常用工况范围内的简单工况 CFD(计算流体动力学)静态、动态仿真数据，构建动态循环流量系统的传递函数． 仿真结果表明:此方法对液力变矩器常用工况范围内的动态循环流量的预测拟合优度达到 0． 987，对输入、输出轴动态扭矩的预测拟合优度达到 0． 95;相对于 CFD 仿真，此方法在小幅牺牲计算精度的同时大幅提升了计算速度，是一种快速求解液力变矩器动态响应的有效方法．

首先阐述了型材无模多点拉弯成形的基本原理，分析了多点拉弯成形中形状偏差和表面压痕缺陷的形成机理以及影响因素;然后针对传统的模具型面补偿优化的局限性，提出了控制形状偏差和表面压痕缺陷的模具型面优化设计方法，并建立了多点拉弯成形模具型面迭代模型;最后以某铝型材为研究对象，进行了模具型面迭代优化试验研究．结果表明:模具型面形状及位置经过迭代优化后，形状偏差量明显降低(最大形状偏差量从 2． 32mm 降低至 0． 61mm)，表面压痕缺陷得到有效抑制．

首先分析了两输出轴等速反转的条件;然后通过对传动系统的分析，基于键合图的基本原理建立了同轴双输出减速器的键合图模型，在模型中考虑了平均啮合刚度，转动惯量，阻尼等影响因素，根据键合图中的因果关系和功率流，推导出了键合图模型的状态方程;通过对系统进行动态特性仿真，获得了系统内部各变量随时间变化的规律，揭示了系统的传动性能和动态特性;对比不同参数下两输出轴转速的响应曲线，分析了各参数对系统动态特性的影响;最后建立了同轴双输出减速器的简化模型，进行了虚拟样机实验，并将实验结果和键合图计算结果进行了对比，发现利用键合图理论对该类减速器进行动态仿真是有效的．

为了分析液力变矩器在装载机作业过程中的动态特性，首先进行了液力变矩器台架试验，得到其静态原始特性;然后对某 ZL50 装载机的 V 型铲装作业和运输作业进行了测试． 在对试验数据处理的基础上，分析了两种工况下发动机转矩的分配情况． 根据牛顿定律，建立了液力变矩器的数学模型，并以此研究了液力变矩器在两种工况下的动态特性． 通过对比液力变矩器变矩比的动态试验值与静态值，发现:装载机运输工况下液力变矩器可以按静态原始特性进行匹配等计算，但铲装作业工况下变矩器角加速度波动范围过大，必须考虑动态特性的影响．

为了提高宏动并联平台的定位精度，推导了考虑减速机背隙的 3-RRR并联机构误差模型，同时建立不考虑减速机背隙的误差模型用于对比，以验证该模型的有效性;通过实验测量末端平台位姿误差并分别辨识两个误差模型参数，根据距离反比法进行空间插值实现误差补偿并完成运动学标定． 根据标定结果修正逆运动学模型，通过测量末端平台位姿误差分布可知，文中提出的考虑减速机背隙的误差模型优于不考虑减速机背隙的误差模型． 文中提出的考虑减速机背隙的运动学标定提高了并联机构的定位精度，为该类并联机构用于高精密宏微结合提供了基础．

基于接触界面势垒与摩擦接触面形貌的随机特性，建立了一种新的纳米级粗糙表面滑动摩擦力计算模型;利用该模型对满足严格平稳的同种摩擦副材料纳米级随机粗糙表面的摩擦力进行了数值计算． 结果表明:经该模型数值计算得出的平均滑动摩擦力与法向载荷呈线性关系;法向载荷与平均接触界面间隙呈指数关系;在相同界面间隙下，平均法向力与粗糙峰高度分布标准差呈线性关系． 计算结果与现有的研究结论相符，证明该模型是有效的、可行的;基于该模型，可根据接触界面的形貌分布参数、材料参数与法向载荷预测出平均滑动摩擦力．

对粗糙孔壁的机器人轴孔无卡阻装配的条件进行了分析，设计了一种基于磁场力的主动–被动结合的柔顺装置用于解决装配卡阻问题，其中被动柔顺部分采用磁场排斥力连接，在装配过程中使末端执行器与轴分离，大幅减小连接处阻力和阻力矩，然后通过旋转磁力推拉式主动柔顺装置产生的力矩使轴脱离卡阻点． 使用带有开放式运动控制卡的三坐标运动平台加一维力传感器，对 4 组不同直径的轴孔对进行了实验，结果显示主动–被动结合柔顺装置能够有效克服粗糙孔壁轴孔对的卡阻问题，装配时间最快在 10s内，证明所设计的柔顺装置和阻尼控制算法有效．

针对接触式芯厚测量设备不能测量直径小于 0． 30 mm 的微钻的问题，提出了基于图像处理的微钻芯厚测量方法． 为了提高设备的检测精度，对 3 种亚像素边缘检测算法进行了对比，综合各算法的误差和耗时，选取灰度矩法为亚像素边缘检测算法;并通过对直径 0． 40mm、0． 25mm 的钻头的芯厚测量来验证文中提出的测量方法的精确性． 结果表明:对直径 0． 40mm 的钻头，基于图像处理的芯厚测量方法的重复精度可达 1μm，重复精度优于接触式芯厚测量方法;对于直径 0． 25mm 的钻头，基于图像处理的芯厚测量方法的重复精度仍可达到 1μm，说明该方法能够有效测量直径小于 0． 30mm 的微钻的芯厚．

采用碟形砂轮磨齿展成偏置面齿轮，通过碟形砂轮齿廓修形及控制砂轮中心运动实现偏置面齿轮齿面拓扑修形，建立了偏置面齿轮的磨齿和啮合坐标系，推导了拓扑修形偏置面齿轮齿面方程，建立了考虑安装误差的拓扑修形偏置面齿轮轮齿接触分析、承载接触分析模型，并编制了相应计算机程序，最后通过算例进行了分析． 算例分析表明:碟形砂轮磨削偏置面齿轮是可行的;偏置面齿轮齿面几何不对称，偏置影响接触印痕、承载传动误差，但不影响几何传动误差;对偏置面齿轮拓扑修形，可有效改善偏置面齿轮副啮合性能．

采用随机缺陷模态法对凯威特–联方型单层网壳进行非线性稳定分析，研究了随机缺陷空间样本数量、矢跨比等因素对网壳结构稳定极限荷载的影响，并将随机缺陷模态法计算结果与一致缺陷模态法计算结果进行了对比． 结果表明:采用概率统计方法对该网壳进行稳定分析时，随机缺陷样本数量应不小于90;对于矢跨比较大的单层网壳结构，采用一致缺陷模态法计算稳定临界荷载的概率可靠度较低，需要采用随机缺陷模态法加以验证;当网壳结构的矢跨比小于1/6 时，两种初始缺陷分布方法计算出的稳定承载力较为接近．

从平面波作用下三维声强阵列的理论推导出发，通过声压、质点振速估计和声强谱计算，比较了正四面体传声器和六传声器的幅值误差和方向性误差，并在全消声室中对数值仿真的结果进行验证． 研究结果表明:随着频率增加，幅值误差呈指数式增长，4 kHz范围内两种传声器的幅值误差均小于 0． 5dB，满足精度要求，且正四面体传声器略优于六传声器;在平面波作用下正四面体传声器的方向性精度明显优于六传声器，当频率为8kHz时六传声器的角度偏差已接近 6°，而正四面体传声器角度偏差仅为 1°，且全频域范围内角度偏差增长缓慢．

间隙排列 PV 结构兼具遮阳、采光、发电等性能，宜用作建筑顶部采光设施． 文中针对广州地区的气候条件，对 4 种不同参数的 PV 结构进行对比研究，综合考虑采光性能与发电能力，选出了 PV 面板安装的最优方案，即 PV 面板与水平面之间呈 60°倾角，以此在保证较高采光能力的同时提供良好的发电能力;通过在设计案例中的应用对间隙排列PV 结构的采光及发电性能进行了分析，结果表明:该间隙型 PV 结构具有良好的遮阳效果，其下方 10m 处地面的平均采光系数为 4． 9%，年度累计发电能力为 61． 8kW·h/m 2 ．

将温度荷载简化为轨道板内的剪切荷载，分析了无砟轨道结构的层间界面破坏形式与粘结机理;基于黏聚力本构模型与水泥乳化沥青砂浆界面粘结力实验结果，建立预制板式无砟轨道结构界面有限元模型，研究剪切荷载作用下无砟轨道界面应力、界面粘结承载力、界面相对位移以及界面裂缝的演化规律． 结果表明:界面剪应力与正应力纵向分布不均匀，在轨道板端部最大，且界面正应力使轨道板在端部竖向受拉;剪切荷载作用下，界面剪应力超过最大粘结强度，造成界面逐段破坏，界面最大粘结承载力为 264． 8 kN;轨道板相对于砂浆充填层的纵向位移随剪切荷载的增大而持续增大，最终界面出现纵向裂缝，而其竖向张开位移在界面纵向裂缝出现后反而逐渐闭合，界面发生剪切破坏导致无砟轨道结构脱层失效．

模拟腐蚀层扰动的硫酸腐蚀环境对 6 组混凝土圆柱体试件进行了加速腐蚀试验，采用三维激光扫描法和传统的游标卡尺法分别对试件的硫酸腐蚀深度进行测量． 以最小二乘圆柱法构造目标函数，利用 Matlab 软件对三维激光扫描法获得的数据进行处理，求得每个被测点的腐蚀深度，对腐蚀深度进行统计分析，发现其服从正态分布，统计参数均值和标准差均随腐蚀时间近似线性增大，腐蚀深度可表示为高斯随机过程． 与三维激光扫描法结果相比，游标卡尺法所得腐蚀深度的均值略小，标准差则明显偏小． 由于三维激光扫描法获得的数据量是游标卡尺法的数万倍，因此基于三维激光扫描法的混凝土腐蚀深度随机过程模型在进行腐蚀深度预测时具有更好的可信性．

为研究垃圾炉渣的变形特性，首先对其材料特性进行分析，然后针对不同粒径分布、浸水时间及破坏后的重塑垃圾炉渣进行饱和三轴固结排水剪切试验，测得不同围压下的固结排水剪应力–应变曲线以及有效应力比曲线形态等工程特性． 结果表明:炉渣的粒径分布、浸水时间是影响炉渣变形特性的重要因素;对于粒径不大于2mm 的炉渣，其强度随大颗粒含量的增加而减小，随浸水时间的延长而小幅度降低;破坏后重塑试样的强度与初始试样相比也有所下降;与标准砂相比，炉渣的应力–应变曲线峰值出现得相对较快．

澳门气候区属于典型的亚热带季风性气候，具有气温高、日照多，平均风速大、湿度大、降雨量大等特点，其绿色建筑技术的集成方法主要体现在目标的整体性、手段的多样性、集成的模块化、应用的系统化和运行的高效率 5 个层面． 文中结合当地首个获得绿色三星认证的澳门大学学生活动中心项目进行系统深入的研究，通过实践阐述了校园建筑的绿色建筑技术集成方法的应用． 基于澳门气候区日照时数长和自然通风优良等特点，采取被动绿色建筑技术为主、主动绿色建筑技术为辅的系统集成方法，实现校园建筑与绿色建筑技术的有机融合．

通过对小学三、六年级儿童在 2 种不同混响时间和 3 种不同干扰噪声级条件下进行汉语双音节词语的视觉短时记忆行为的测试，探讨了噪声和混响时间对不同年龄段儿童对汉语词语的视觉短时记忆的影响，并比较了混响和噪声条件下儿童听觉记忆和视觉记忆行为之间的差异． 结果表明:干扰噪声级和儿童年龄对儿童在教室内的视觉短时记忆行为均有显著影响;随着干扰噪声级的降低、混响时间的缩短以及儿童年龄的增大，儿童对汉语词语的视觉短时记忆得分增加;噪声和混响对听觉记忆的影响较视觉记忆的影响大，但随着噪声级的降低和混响时间的缩短，视觉记忆和听觉记忆的记忆得分差异减小．

耳廓旋转角的测量结果与头部初始位置有关，不同的耳廓旋转角测量方法可能影响个性化头相关传输函数(HRTF)的仰角分布特性． 文中分别采用面部垂直参考面和法兰克福水平参考面测量并比较了 60 名受试者的耳廓旋转角，发现两种方法所得均值相差 5°左右． 为了分析耳廓旋转角对个性化 HRTF 空间分布的影响，将一个左耳廓在同一个椭球上按 5°间隔旋转，得到耳廓旋转角分别为 16°、11°和 6°的 3 个计算模型． 然后，用快速多极边界元方法(FM-BEM)计算分析了 3 个耦合模型的 HRTF 数据． 结果表明:不同耳廓旋转角条件下，HRTF 的耳廓高频谷点的频率差异可以达到约 1． 0 kHz，某些角度的谷点幅度差异可达到约 10 dB． 最后，用空间坐标变换方法定制不同耳廓旋转角的个性化HRTF，结果表明，定制 HRTF 的耳廓谷点频率和幅度与直接通过数值计算的 HRTF 基本吻合，证明个性化耳廓旋转角定制方法有效．

根据物质的临界点物性参数，提出了在超临界流体中人为植入空化核的原则和方法． 从超临界流体静压力高、表面张力小、空化泡内无蒸汽等物性特点出发，根据瑞利模型分析导出了超临界流体的空化阈值． 考虑超临界流体具有很强的可压缩性，结合其物性特点，给出了能够用于超临界流体空化计算分析的简化 Gilmore 方程． 根据美国国家标准局提供的超临界二氧化碳流体的物性数据，拟合出密度 － 压力关系式及声速 － 压力关系式，并用于 Gilmore 方程的计算． 计算分析了超临界二氧化碳流体中空化泡的初始半径、流体温度、声压幅值、声波频率等因素对空化过程的影响． 研究表明:超临界流体的空化阈值与其静压力相当;超声波声压幅值超过超临界流体的空化阈值后，气泡在超声波作用下的运动特征与在水等常规液体中的空化泡运动特征相同．