针对新型流体支撑可倾瓦滑动轴承的振动位移信号中的工频干扰问题，提出了基于谐波小波和奇异值分解( SVD) 的工频干扰抑制算法． 首先基于谐波小波的严格盒型频谱和任意频段任意细分的特性，提取包含工频频谱的频段，然后在时域构建Hankel 矩阵并进行奇异值分解，将反映工频成分的特征值置零，从而抑制工频成分，最后将去除工频的子带频谱同原始频谱其他子带合并，得到去除工频干扰的有用信号用于后续分析． 试验结果表明，此算法可有效抑制工频干扰，为后续的新型可倾瓦滑动轴承的振动特性研究奠定基础，具有一定的工程应用价值．

通过对 0. 1、0. 2、0. 4、0. 6、0. 8 和 1. 0mm 厚的 T2 紫铜薄板在不同温度(450、650和 850℃)下的热处理，获得不同的晶粒尺寸的试样，并采用数字图像相关性(DIC)方法对单向拉伸试验中的变形进行了测量，获得了相关力学性能参数(屈服强度、抗拉强度、最大均匀应变和断裂应变)与晶粒尺寸和板料厚度之间的关系． 实验结果表明:所考察的退火 T2 紫铜薄板的力学性能参数均表现出明显的尺寸效应，抗拉强度、最大均匀应变和断裂应变均随材料厚度的减小或晶粒尺寸的增大而减小，且与厚度晶粒尺寸比呈近似指数关系．

截肢患者需要外形与人手相似、重量轻、体积小，并且具有人手大部分抓取功能和适当操作功能的假手，基于对人手骨骼结构和功能的分析，提出了一种仿人型肌电假手
设计． 该假手具有 5 只手指和 4 个自由度，分别由 4 个独立的驱动器进行控制;手指的关节基于弹性铰链进行设计，相邻的指骨间通过螺旋弹簧连接;除拇指外，每只手指均为单自由度，关节之间的运动通过腱驱动耦合实现;驱动系统设计安装在手掌内，具有紧凑的结构，对各个手指的运动灵活控制． 通过对手指的运动学分析以及对假手功能的模拟证实，该假手能够实现日常生活中大部分的手势和抓取功能．

热效应在结构设计领域受到广泛的重视，文中利用拓扑优化的方法，对热驱动柔顺机构设计进行了研究，提出了相应的基于并行策略的求解模型． 该模型的核心是将一个复杂的多材料热固耦合问题离散成为单材料热固耦合子问题，然后对这些子问题并行求解，并根据整体目标的需要，对所有子问题的解进行调整以得到原始问题的解． 对所有的单材料子问题，基于 SIMP(固体各向同性材料惩罚模型)材料插值模型，建立了热固耦合拓扑优化求解模型，然后利用顺序耦合方法进行热 － 结构多物理场耦合分析，独立并行求解． 该模型在理论和实践上都比较简单，可以处理任意多种材料，并且可以避免零碎的拓扑结构，因而有利于制造． 文中还通过数值算例说明了此方法的有效性．

为了分析柱塞副偏心状态对油膜特性的影响，采用动压支承理论和数值模拟方法，研究在不同柱塞腔压力和缸体转速时柱塞副油膜形态及其变化规律，采用寿命试验台测试液压泵试验件并与理论结果进行对比验证． 结果表明:柱塞偏心状态下，柱塞副油膜出现最小厚度值，油膜内部压力高于柱塞腔压力;压油区油膜厚度随压力增加而线性增加，随转速增加而减小，但转速越大，油膜厚度减少量越小，柱塞转过 90°时油膜厚度达到最小值;吸油区最小油膜厚度几乎不随转速变化，且吸油区最小油膜厚度小于压油区油膜厚度;柱塞副最小油膜厚度出现位置与斜盘摩擦力方向一致．

为从结构上找到抑制液压元件空化的方法，从理论上分析了轴向柱塞泵缸体腰形孔结构对柱塞腔自吸力的影响，并通过 Fluent 软件对柱塞腔空化进行仿真分析． 在Kriging 插值原理基础上，建立了以缸体腰形孔结构参数为自变量及柱塞气体体积分数为目标函数值的代理模型，并通过杂交粒子群算法优化代理模型，得到缸体腰形孔优化结构，为解决柱塞泵结构参数的强耦合关系问题提供了新的方法． 综合以上的分析，得到能最大限度抑制柱塞腔空化的柱塞泵缸体腰形孔及配流盘节流槽结构及其参数，通过仿真分析发现该结构具有很强的对柱塞腔空化的抑制性．

考虑重力作用和材料的应变率效应，根据量纲分析，推导出单层网壳在顶点受冲击物冲击的相似律表达式，并在此基础上，提出可通过特别制备材料或添加配重的方法来满足相似条件． 采用非线性有限元软件 LS-DYNA 建立与已有文献一致的模型，对比试验结果，验证数值方法的可靠性;建立凯威特 － 联方型单层网壳分析模型，以节点位移为考察量，分别对提出的两种方法进行验证． 结果表明:文中提出的两种方法均能较好地预测原型的位移，相对误差绝对值分别小于 15%和 12%;均能准确预测网壳的倒塌模式，特别是工程关注的整体倒塌;添加配重的方法具有更高的精度和可操作性．

泡沫填充混凝土(FFC)有望成为工程材料拦阻系统(EMAS)的新型拦阻材料，针对其准静态压缩力学性能进行研究，制作了 6 种不同聚苯乙烯泡沫(EPS)掺量(以体积分数计)的 FFC 试件进行准静态压缩实验． 通过对实验数据的分析，对材料的应力 － 应变曲线进行分段拟合，建立了拟合参数与 EPS 掺量的关系，进而建立了 FFC 材料的准静态压缩本构模型． 结果表明:FFC 材料准静态压缩应力 － 应变曲线可分为 3 个阶段，即弹性段、塑性平台段和密实段;FFC 抗压强度随 EPS 掺量增大而降低;本构模型与实验结果吻合较好，能较为准确地描述不同 EPS 掺量 FFC 材料的压缩力学性能．

采用 ASTM D7766/D7766M—15 试验标准，对聚氨酯泡沫夹芯、T700/3234 碳纤维增强树脂面板试验件采用落锤冲击，分析了不同冲击能量、不同泡沫芯材、不同冲头作用下复合材料泡沫夹芯板的冲击响应，发现其可以分为 3 种破坏模型． 随冲击能量增大，最大冲击力增大，达到峰值的时间缩短，上面板损伤开始较早，结构损伤增大，泡沫夹芯板压缩量增大;密度较大的泡沫夹芯结构上面板产生的冲击力的峰值大、位移小、吸收能量多，下面板的变形减小，结构抵抗变形能力强，应变小;直径小的冲头穿透性强，上面板应变较小，下面板应变增大．

管道屈曲问题中，结构通常被考虑为平面应力圆环，但若存在轴向位移约束，其状态更接近平面应变圆环的状态． 文中从理论上研究静水压作用下平面应力和平面应变
功能梯度材料圆环的弹性屈曲问题． 假定材料沿厚度方向弹性物性按照幂律分布连续变化，结合一阶剪切变形理论和 Kárman 几何关系，应用虚位移原理，导出结构的基本平衡方程;采用本征值方法得到了屈曲控制方程和结构屈曲临界荷载的解析解． 通过算例比较了平面应力和平面应变状态下结构理论屈曲性能，同时考察了结构径厚比和材料组分参数的影响． 结果表明:平面应变功能梯度材料圆环屈曲临界荷载略高于平面应力的结果;当材料组分参数介于 0． 1 至 10 区间内时，两种圆环的屈曲临界荷载均下降得较为明显．

岩土材料的各向异性性质与其微结构紧密相关，文中考虑到内摩擦角是应力状态、组构张量及材料主方向的函数，发展了适用于横观各向同性岩土材料的修正的 Druck-
er-Prager 屈服准则． 基于 Cosserat 连续体理论，推导了该准则的一致性映射返回算法，形成了一致性切线模量矩阵，并利用有限元软件 Abaqus 的用户单元子程序(UEL)进行了数值实现． 通过将积分点材料强度随材料主方向及各向异性程度的变化关系与理论结果进行比较，验证了程序开发的正确性． 数值算例重点分析了材料主方向和各向异性参数对结构极限承载力及破坏模式的影响，且与经典连续体的结果进行了比较． 结果表明，文中方法能够较好地模拟具有横观各向同性的岩土材料的应变局部化现象．

功能梯度压电材料(FGPM)是一类材料特性连续变化的力电耦合材料． 由于材料性能的不均匀性，相应的力学分析具有很大挑战． 基于混合扩展多尺度有限元法(MEMs-
FEM)建立了 FGPM 力电耦合问题的分析模型． 采用传统多尺度有限元法构造电势多尺度基函数，用扩展多尺度有限元法在不同坐标方向构造位移多尺度基函数，并通过引入耦合附加项考虑各坐标方向位移场间的耦合作用． 多尺度基函数的构造可以有效捕捉材料的非均质性，由此可以在粗尺度上对问题进行求解，明显减少了计算量． 最后通过数值算例验证了 MEMsFEM 的有效性和高效性． 文中模型为功能梯度材料力学行为的数值模拟提供了有效途径．

高速铁路挡风风障在保障高速列车运行安全的同时，本身亦承受着强烈的列车风致脉动压力荷载． 基于 STAR-CCM + 软件，以 CRH3 型高速列车和挡风风障为研究对象，结合能够有效减少开孔薄板网格数量的多孔介质模型以及运动体滑移网格方法，对高速列车通过风障区域的整个过程中列车风致脉动压力的变化进行了数值模拟，分析了风障脉动压力随列车车速和离地高度等参量而改变的时程变化规律，给出了风障位置的脉动压力峰值与压力梯度，得到了列车风致脉动压力的频域特性． 结果表明:高速列车通过风障区域时在风障各部位均形成了“正 － 负 － 负 － 正”的交变荷载，且其峰值按照头车正压、头车负压、尾车负压、尾车正压的顺序依次减小，脉动压力梯度随速度增加更加明显;风致脉动压力随高度增加而减小，最大压力出现在风障的底部区域;列车风致脉动压力的功率谱密度峰值集中在 25 Hz 以内，车速每增加 50 km/h，列车风冲击能量增大将近一倍．

以岭南地区具有代表性的广府木祠堂建筑为研究对象，分别进行了 1 榀菠萝格木构架缩尺模型的竖向加载与 1 榀木构架缩尺模型的水平低周反复加载试验，研究广府木祠堂箍头榫节点的力学性能． 通过木构架的竖向荷载试验，获取箍头榫节点在竖向荷载作用下的破坏形式、受力特点和刚度特性;从木构架的水平低周反复荷载试验中，得到箍头榫节点在水平荷载作用下的破坏形式、滞回曲线、骨架曲线、延性、刚度退化及能量耗散能力等性能． 试验结果表明，木构架在梁跨中竖向荷载作用下为梁底部木纤维突然拉断而破坏;而木构架在水平低周反复荷载作用下为节点梁端外侧被挤压劈裂破坏，箍头榫节点呈现出典型的半刚性，其滞回曲线较为饱满，割线刚度曲线呈下凹型且趋于收敛，等效粘滞阻尼系数较大，试件表现出较好的抗震性能．

通过室内模型试验，模拟了人工土质边坡中压力型锚杆在地面荷载作用下的工作状态，研究了分级荷载作用下各层锚杆的轴向应变特征及其随荷载作用时间的变化规律． 结果表明:对于人工边坡，地面荷载作用的最危险阶段出现在荷载传递过程中，边坡的压实过程也会使锚杆承受额外荷载． 小荷载作用时，处于被压实范围土体内的底层锚杆在压实作用下整体发生向下的位移，基本不受轴向力，处于压实范围外的上层和中层锚杆锚固段分担由于滑坡体发生向下相对位移而引起的较小拉力;中级荷载作用时，土体仍然处于被压实过程，各层锚杆的轴向应变沿长度分布变化不大;高荷载作用下，各层锚杆锚固段逐渐起到了加固边坡的作用，整个锚固系统共同承担坡体的下滑力，直至最后发生破坏．

分别采用精细积分格式和 Newmark-β 积分格式推导了非平稳随机地震响应灵敏度的时域显式表达式． 并分别将其应用于平面框架与平面桁架问题的灵敏度分析，研究了积分时间步长对两种积分格式的计算精度和效率的影响． 发现:当结构主频处于地震主频范围内时，在同等精度条件下，基于精细积分的时域表达式效率更高;而在结构主频偏离地震荷载主频范围时，基于 Newmark-β 积分格式的时域表达式效率更高． 该研究成果可以为在考虑非平稳随机振动的结构优化问题中的数值积分算法选择提供有效的参考和借鉴．

针对震损框架结构的整体抗震加固需求，提出一种将 RC(钢筋混凝土)-加气混凝土砌块组合墙嵌入震损框架内部实现抗震加固的方法，通过模型试验探讨该加固方法的可行性． 首先进行 1∶ 2 比例混凝土框架试件的预损试验，试件加载至大震损坏状态，然后将组合墙嵌入震损框架内部实现加固，再次进行加固框架试件的抗震性能试验． 根据试验结果，分析了原框架、震损加固框架的破坏过程和滞回曲线特点，对比研究了两者在承载力、刚度、变形能力等方面的相同及差异之处． 结果表明:对于大震震损框架，组合墙加固后其整体承载力与原框架基本一致或略有提高，屈服及极限阶段的等效抗侧刚度、耗能能力大于原框架，破坏阶段其变形能力及耗能略差于原框架． 试验初步证明了组合墙加固震损框架是一种可行的加固方法．

采用酒石酸、六偏磷酸钠和氢氧化钠浸提豆渣制得大豆多糖 SSPS P₁ 、SSPS P₂ 和SSPS P₃ ，分别考察金属阳离子(Al³⁺ 、Fe³⁺ 、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、K⁺、Na⁺)、多糖浓度、pH 值以及温度对 SSPS 絮凝啤酒酵母悬浊液的影响，并进行响应面试验设计，优化 SSPS P₁ 絮凝酵母悬浊液的条件，得到相应的数学回归模型． 单因素研究结果表明:3 种水溶性大豆多糖中 SSPS P₁ 絮凝酵母悬浊液的效果最好;多数金属离子对于 3 种 SSPS 的絮凝性起促进作用，其中 Fe³⁺ 协同絮凝效果显著，Fe³⁺ 浓度在 0． 025 mmol/L 时效果最好;SSPS P₁浓度和温度也会影响絮凝啤酒酵母悬浊液的效果，SSPS P₁ 质量浓度和温度分别为 10 mg/L和30℃时效果较好;强碱性环境有利于 SSPS P₁ 絮凝酵母悬浊液． 分析数学回归模型得到的絮凝最佳条件为 SSPS P₁ 质量浓度 11． 56mg/L、Fe³⁺ 浓度 0． 26mmoL/L、pH 值 9． 05、温度 30． 68℃，絮凝率的预测值与实验值非常接近，回归模型能够反映各因素对啤酒酵母悬浊液絮凝效果的影响．

研究了脉冲电场作用对鼠伤寒沙门氏菌 Salmonella Typhimurium 的杀菌效应及其膜通透性的影响，并结合拉曼光谱技术分析了不同脉冲处理时间对沙门氏菌磷脂构象的影响． 结果表明:随着脉冲电场能量的不断输入，沙门氏菌的灭活对数不断增加，且细胞膜的通透性也随之增大;此外，随着脉冲处理时间的延长，沙门氏菌磷脂拉曼峰的峰值比I₁₁₃₉ /I₁₀₈₂ 呈现出先增大后减小的趋势，但是均比未经脉冲电场处理的峰值比要高(P ＜0．05)．这说明脉冲电场作用能够增加沙门氏菌磷脂的 C—C 全反式构象的数目，同时减少了C—C 扭曲构象数目;但是，随着脉冲处理时间的延长，峰值比 I₂₈₇₄ /I₂₈₆₂ 也随之增大(P ＜0．05)，这意味着脉冲电场作用能够有效增大沙门氏菌磷脂 C—H 的侧向堆积程度，从而导致了磷脂脂链的有序程度增加和细胞膜流动性的减弱． 因此，脉冲电场作用能够增大细胞膜的通透性和降低细胞膜流动性，最终会引起细胞损伤或者死亡． 这为脉冲电场作用下微生物的灭活机理研究提供了一定的理论依据．

采用内源荧光光谱、总自由巯基定量、非还原和还原十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)以及原子力显微镜(AFM)等方法探究了 pH 值对高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)1Dx5 的 N 端结构域(1Dx5-N)聚集体形成的影响规律． 结果显示:与酸性和碱性条件下相比，中性(pH =7． 0)条件下，1Dx5-N 的荧光最大发射波长发生了蓝移，表明中性条件下 1Dx5-N 聚集程度增加;与酸性和碱性处理条件相比，中性条件下 1Dx5-N的总自由巯基含量降低，且形成了更多的二聚体和高聚体，表明中性环境更有利于 1Dx5-N 的聚集，且分子间二硫键对聚集体的形成发挥了重要作用;中性条件下形成了颗粒直径相对较大的聚集体，进一步证明了中性条件更有利于 1Dx5-N 的聚集． 从而从分子层面证明了中性条件下进行面制品加工的合理性．

以玉米油为基料油，通过添加 3 种不同的凝胶剂(谷甾醇 + 卵磷脂，神经酰胺和乙基纤维素)，制备了荷载姜黄素的三元油脂凝胶体系，并探讨了不同凝胶剂对三元油脂凝胶的流变行为、固体脂肪含量等宏观性质及其微观形貌、晶型结构等微观性质以及荷载量的影响． 实验结果表明，谷甾醇 + 卵磷脂与神经酰胺形成的三元凝胶结构相似，都形成纤维状的结晶结构;前者的结构更为紧密，荷载量［(3． 14 ± 0． 10)mg/g］和包埋率［(62． 78 ±2． 01)%］较高;乙基纤维素形成的凝胶结构与前两种有很大不同，其结晶结构为颗粒状，晶体较小，结构较为松散，但是由于其较高的制备温度，它的荷载水平最佳，荷载量和包埋率分别为(4． 810 ±0． 174)mg/g 和(96． 19 ±3． 48)%． 这说明油脂凝胶剂的种类对三元油脂凝胶的性能、微观结构和荷载量都有显著影响．