基于多体系统动力学理论，综合考虑齿轮副时变啮合刚度、齿侧间隙、轴承刚度及阻尼、转速连续变化的影响，建立了变速器传动系统动力学模型，计算得到齿轮动态啮
合力和壳体各轴承座处的动态支反力． 然后对变速器壳体柔性化处理，获得变速器壳体固有频率及振型． 最后以各轴承座处的动态支反力为激励，采用模态叠加法计算壳体结构的动态响应，获得了壳体表面的振动信息． 仿真结果表明:在扭矩一定时，变速器壳体表面振动加速度幅值随转速升高呈增大趋势，与实验台架实测结果吻合良好，并且误差在 10%以内．

对由矩形管梁拼焊而成的客车骨架结构进行轻量化研究． 首先计算了矩形管梁单元的截面特性，并定义了客车骨架的静态弯扭刚度响应与动态频率刚度响应． 其次建立
了客车结构优化数学模型:目标函数是车身骨架质量;设计变量是矩形管截面宽度、高度与厚度;约束是弯扭刚度与频率刚度． 然后推导了响应对设计变量的灵敏度信息，并采用序列线性规划求解了该非线性优化模型． 最后通过数值算例验证了该模型能在满足约束条件的前提下高效地获得轻量化的客车最优结构．

将半主动阻尼拉杆等效成质量和弹簧的二自由度模型，推导了动刚度表达式． 建立了基于线弹性、分数导数和摩擦模型的橡胶衬套非线性模型，采用 Maxwell 模型来描述广义阻尼器动刚度． 利用最小二乘法对衬套和广义阻尼器动刚度模型中的参数进行了识别． 通过实验和仿真计算对比了半主动阻尼拉杆在通电和不通电两种工况下的动刚度值．分析了等效弹簧刚度、阻尼常数和衬套刚度对半主动阻尼拉杆动刚度和阻尼性能的影响．结果表明:当衬套刚度、等效弹簧刚度和阻尼常数较大时，半主动阻尼拉杆的动刚度较大;增加阻尼常数能提高半主动阻尼拉杆低频时的动刚度，降低等效弹簧刚度和衬套刚度可以减小高频时的动刚度;衬套刚度对阻尼性能影响较小;等效弹簧刚度和阻尼常数越小，半主动阻尼拉杆阻尼性能越好．

针对中国人体特征进行损伤生物力学研究的重要目的是为完善中国汽车安全法规提供科学依据． 为了深入探讨中国人体损伤生物力学机理和损伤响应，根据中国人体解
剖学结构，建立了具有较高精度的中国 50 百分位成年男性乘员的上肢有限元模型，包括上肢骨骼及关节、韧带、肌肉和皮肤等软组织． 针对长骨骨干断面几何不均匀的特征，建立皮质骨不等断面厚度和形状连续变化的长骨数值模型． 筛选并汇总国内外尸体实验数据，在准静态和动态加载下验证长骨和上肢模型的可靠性，以及肩关节侧面碰撞响应． 结果表明，该模型能准确反映人体上肢损伤特性．

汽车正面碰撞中驾驶员脚部与油门踏板直接作用，其力学性能是影响驾驶员下 肢损伤的重要因素之一． 然而，现阶段在对驾驶员下肢损伤的仿真研究中，油门踏板常被 忽略或者使用刚体模型模拟，不能准确反映踏板对驾驶员下肢的作用情况且无法研究踏 板断裂吸能对驾驶员下肢损伤的影响． 针对这一情况，文中建立了详细的油门踏板有限元 模型，并通过 6 组踏板部件实验充分验证了模型的有效性． 基于该模型研究了踏板摩擦系 数、旋转刚度、踏板行程、踏板侵入量和断裂扭矩等参数对驾驶员下肢损伤的影响． 结果表 明，油门踏板断裂扭矩对驾驶员下肢损伤具有显著的影响，降低踏板断裂扭矩能够有效地 降低驾驶员胫骨力和胫骨指数，进而降低驾驶员下肢损伤的风险． 研究结果指出了可断裂 式踏板设计对驾驶员下肢损伤防护的意义，并为油门踏板结构设计提供参考．

目前，针对质子交换膜燃料电池(PEMFC)性能的数值模拟研究大多假设气体扩散层(GDL)的多孔介质孔隙率一致，但实际上 GDL 受双极板脊背压缩产生的变形会导致
孔隙率的非一致性． 文中针对装配压力引起的 GDL 变形及非一致孔隙率情况，基于有限元理论和计算流体力学软件，在 FLUENT 中导入力学分析得到非一致孔隙率的自定义函数(UDF)． 模拟结果表明:脊部下方 GDL 由于孔隙率的变化使得沿 Y 方向截面纵向气体的流速往双极板方向的递增;且孔隙率的非一致性导致脊部下方的气体浓度较流道下方降低、水含量增大，产生积水现象，这些变化将不利于燃料电池性能的保持． 然后在验证函数准确性的同时探究了电池温度、湿度等参数随燃料电池电压的变化规律，并研究了燃料电池内部温度的变化． 发现流道下方阴极侧电化学区域比阳极侧温度高，反映了实际燃料电池中阴极侧水堆积现象造成热的传输速度慢于阳极侧的实际情况．

并联机构位姿正解求解运用的 Newton-Raphson 迭代法对初值有很强依赖性，且 收敛速度较慢，无法满足实时性要求． 为此文中提出基于 Levenberg-Marquardt(L-M)算法 的改进 BP 分类神经网络结构模型和高阶收敛改进 Newton-Raphson 迭代法(HMNR)相结 合求解并联机构位姿正解． 以转向架参数测定试验台为例，借助位姿反解将轨道谱路谱转 化成试验台作动器的伸缩量指令，将其给定到液压系统中，驱动试验台耦合运动模拟车体 或转向架在该路谱线路上的运行状态． 运用大量实际运行样本数据作为训练数据，实现了 试验台位姿正解的初值求解，并与常用的基于拟牛顿算法(BFGS)的神经网络模型和量化 共轭梯度(SCG)算法的神经网络模型进行对比分析． 结果表明，L-M 算法模型在误差性能 分析上明显优于 BFGS 与 SCG 算法模型，且预测角度值误差均小于 4 ×10 －7 ，位移值误差 均小于 8 ×10 －4 ． 将预测值作为 HMNR法的初值，进行迭代计算，较之 Newton-Raphson (NR)法迭代次数减少 41%，迭代时间缩短 23%． 将此混合策略用于试验台，进行实际相 邻车端相对位姿测量试验，进一步验证了该策略的有效性．

为了客观准确获取驾驶疲劳判别阈值，采用驾驶模拟试验研究方法，采集驾驶员 在清醒及疲劳状态下的眼动数据、反应时间、执行时间． 用驾驶人连续驾驶状态下的眼动 数据、反应时间、执行时间表达驾驶人注意特性、反应能力、执行能力． 并以三者为自变量， 驾驶疲劳量化值为因变量，基于熵权法对三者加权平均建立三者之间的关系模型． 为了提 高驾驶疲劳阈值的客观性，选取基于可变的阈值确定方法，得到最优一次疲劳及二次疲劳 阈值． 文中还揭示了驾驶人连续驾驶状态下疲劳变化规律． 评价了驾驶疲劳的量化方法． 试验结果表明，该方法有效地提高了驾驶疲劳量化的准确性，在预防驾驶疲劳的行车安全 领域有着广泛应用前景．

从出租车轨迹中提取司机经验并应用于大众出行引导是出租车轨迹数据的重要应用领域． 在经验提取上，为了避免传统方法中因忽视 OD 而导致结果不准确的问题，提
出了 OD 约束的经验模型(ODCEM)． 以深圳市为例，分别用传统的经验模型、ODCEM 及最短路径模型进行实验． 结果显示:ODCEM 在经验提取和路径推荐时能够成功地模拟出租车司机的经验;3 种方法的比较中，ODCEM 推荐的路径在通行时间和平均通行速度上体现出 93． 3%和 76． 7%以上的优势，通行长度位于其他两种模型推荐的路径之间． 最后对约束的尺度进行了讨论． 结果显示，约束尺度为 2km ×2km 时效果比较理想．

在城市道路交叉口应用感应式信号优先控制，是确保城市现代有轨电车节能、环保、舒适与高效优势有效发挥的重要措施． 针对交叉口车辆到达检测器安装位置问题，提出了一种配合现代有轨电车信号优先控制的交叉口检测器位置设计方法． 首先，根据交叉口现代有轨电车的优先控制策略及其到达停车线的时刻分布，将现代有轨电车等候绿灯的情况划分为 7 类，并分别提出了绿灯等候时间的计算方法;其次，以检测器、站点与上游相邻交叉口的位置关系分析为基础，建立了检测器位置的计算模型;最后，应用南京河西新城有轨电车规划资料与现状交通实测数据，对设计方法的有效性与可行性进行了检验．结果表明，该方法实用科学，具有很好的工程应用前景．

定制公交是一种新兴的公共交通方式，其对于城市公交体系是一种补充和完善，并且已引起城市公交出行方式的变化． 文中在对城市交通出行方式的选择概率模型进行
分析的基础上，以定制公交和普通公交的客票收入最大化作为博弈目标，构建两种公交方式的票价博弈模型，并进行模型解的分析和实际案例的计算． 研究结果表明，合理制定票价方案能够使定制公交和普通公交获得均衡发展的条件，并促进不同公交方式的协调发展，实现城市公交优先的交通发展目标．

为提高交通诱导信息的诱导效率，系统研究信息结构化对驾驶决策的影响机理，引入云模型构建交通诱导信息评价体系，通过全功能汽车模拟驾驶器仿真实验，设计 4 种交通诱导信息环境并进行了交通诱导信息环境下的路径选择实验，在此基础上分析不同信息结构组合下的交通诱导信息对驾驶决策的影响特征，提出了交通诱导信息发布策略的优化方案． 研究结果表明:数字类信息、语言类信息、图像类信息组合而成的交通诱导信息对驾驶决策影响显著，语言类信息与数字类信息组合发布的交通诱导信息有利于驾驶员认知道路环境，数字类信息与图像类信息组合发布有利于驾驶员进行路径决策．

建立了基于 BP 神经网络的机场巴士行程时间可靠性预测模型，量化了机场巴士线网可靠性程度，并以可靠性最大化为目标，综合考虑时间、站点、服务等约束条件，构建了机场巴士线网优化模型． 然后采用爬山算法获取线路初始解，以可靠性建立适应度函数，采用不同变异率、交叉率设计混合遗传算法进行求解． 实例研究结果显示:高峰时段南京禄口机场巴士线网可靠性仅为 0． 62，城区内路段可靠性较城区外低约 15%，整体可靠性水平偏低;采用混合遗传算法的优化过程受交叉率、变异率影响大，较低的交叉率和较大的变异率会增加寻优过程的不稳定性;采用交叉率 0． 9、变异率 0． 05 的模型时目标函数值为 0． 79，可靠性水平较优化前提升了 11． 5%，优化效果显著． 该方法为优化机场巴士线网、提升机场对外交通服务效率提供了科学依据．

侧碰状态是三用工作船与海上平台桩柱碰撞中最危险的工况之一． 文中采用结构有限元分析对侧碰状态下船体碰撞区的结构动力响应进行时域数值仿真，对侧碰过程
中船体结构损伤变形的动态变化、碰撞能量的转换、造成船体结构破坏的主要原因、结构破坏特征与破坏形式、碰撞区不同结构抵抗撞击力所起的作用等进行观察，并对侧碰工况下船体结构碰撞损伤的力学机理进行研究． 数值仿真结果表明:碰撞引起的船体结构损伤表现出一种明显的局部影响特征，结构的损伤主要发生在碰撞区内和附近区域，远离碰撞区域的构件受碰撞作用的影响很小;发生侧碰造成结构破坏时，撞击船运动动能主要转变成为以碰撞区舷侧结构的拉伸、弯曲、褶皱、结构破坏等为表现形式的舷侧结构内能，碰撞区平行结构组比垂向结构组承担了更多的碰撞载荷．

研究了水平、摇摆和竖向地震动耦合作用下高柔结构的地震响应． 推导了水平、摇摆和竖向地震动耦合作用下的动力方程，方程中考虑了摇摆地震动导致的基础转角位
移产生的附加重力二阶效应，并探讨了竖向地震作用对重力二阶效应的影响． 以某 210 m高的电视塔结构为原型，进行了水平、摇摆和竖向地震动耦合作用下的缩尺模型振动台试验． 理论与试验结果对比表明:振动台试验结果与推导的动力方程理论分析结果基本吻合，验证了理论分析的合理性和准确性;竖向地震动不仅会引起常规的重力二阶效应的变化，对摇摆倾斜位移引起的附加重力二阶效应也有较大的影响;在水平、摇摆和竖向地震动耦合作用下，结构的动力响应与单一的水平地震作用相比，不仅几何刚度随时间变化，而且会导致较大的不对称的位移响应，使得原本满足水平地震作用下抗震需求的结构可能发生破坏甚至倒塌．

高层悬挂结构因其悬挑跨度大、施工难度高，在采用顺向施工方法时需在悬挂结构下方设置临时支撑，待其与主体结构形成整体后再拆除临时支撑． 临时支撑卸载过程较为关键，在此过程中结构受力体系会发生重大转换． 为验证卸载技术的可靠性确保结构安全，以珠海仁恒滨海中心复杂高层悬挂结构为例，分别采用位移控制和支撑反力控制两种方法对其卸载过程进行了分析，并在卸载实施过程中选取关键构件的应力及关键点的竖向变形进行了跟踪监测． 卸载分析与实测数据对比表明:以位移控制卸载和以支撑反力控制卸载对于刚度较大的本悬挂结构而言结果较为接近，且与实测结果总体相符;卸载完成后结构整体受力体系形成且趋于稳定． 在此基础上，对悬挂结构卸载敏感性进行研究，通过对最不利支撑反力及支撑点变形进行分析，发现卸载过程中某一支撑点失效会导致其相邻支撑点反力、上部桁架的竖向变形及杆件应力发生较大变化，因此卸载过程中应采取有效措施以避免该类意外问题发生．

钢桁梁是建造大跨悬索桥的常用主梁结构形式，其颤振稳定性较差，通常需要采用气动优化措施提高颤振临界风速． 文中以某大跨度钢桁架悬索桥为工程背景，通过节段模型风洞试验测试颤振临界风速，探讨了中央稳定板、水平稳定板及上平联下侧稳定板等常规气动措施对该钢桁梁颤振临界风速的影响，发现常规气动措施对颤振临界风速的影响具有攻角效应． 提出采用分离式的气动措施，包括分离式水平稳定板、格栅式水平稳定板、分离式上平联下侧稳定板． 此类措施在一定程度上可以改善攻角效应，提高钢桁梁颤振临界风速．

建立了考虑 Brazier 效应的管道非线性微分方程，利用奇异摄动理论得到了 J-Lay管道形态的解析解，应用迭代法求出管道的弯矩、轴力等关键参数，同时采用有限元法对管道理论解的正确性进行了验证，研究了张紧力、水深以及水流力对 J-Lay 管道形态和弯矩的影响． 理论结果表明:J-Lay 管道铺设过程中，其弯矩的峰值总是出现在触底点(TDP)附近的管段，在一定的范围内增加张紧力，管道的形态越平缓、弯矩峰值越小，对铺管越有利;其他参数不变、增加水深时，管道弯矩峰值并不是单调地增加;水流力与铺管方向相反时会增加管道的弯矩峰值，对铺管不利．

 将结构型钢纤维(SF)、碳纤维(CF)及纳米炭黑(NCB)作为多相导电材料加入混凝土中，研究了多相导电材料对混凝土开裂后的力学性能、导电性能及裂缝扩展自监测性
能的影响． 建立了混凝土梁的受拉区表面电阻变化率(FCＲ)与裂缝张开位移(COD)之间的关系． 结果表明:导电相材料的加入能够显著提高抗弯强度与弯曲韧性;多相导电材料对弯曲性能及裂缝扩展的自监测性能具有正混杂效应;电阻变化率与裂缝张开位移呈线性关系．

为有效地开展空间使用价值预测及人流预测，研究了建筑空间组织对人流分布的影响． 以商业建筑为研究类型，选择两个典型样本，综合 Space Syntax 与 Arc GIS 集成技术对集销中心交通空间进行量化分析． 该技术在建立理论与现实之间的反馈机制方面具有独特优势，研究数据表明:对于业种组合稳定的集销中心，可综合主入口位置、垂直交通布局与空间整合度等因素实现建筑内有效的人流分布预测;合理的垂直交通与业种分层组合有利于提高各层人流的可达性;集销中心内部空间均具有较强的对称性，其组构关系越简明、形态越统一，越利于实现人流均衡分布．

为了研究模块式生态墙对建筑外墙光热环境的影响，以广州某已建成广场建筑为对象，对其模块式生态墙和裸墙的外墙温、湿度及光照强度进行了定量化对比研究． 结
果表明:模块式生态墙和裸墙相比，增湿降温效果明显，光照强度较低;相比于传统裸墙，模块式生态墙的外墙温度最多可降温 5． 1℃，可显著降低建筑能耗;模块式生态墙的相对湿度相比于传统裸墙，最高可增加 23%;相比于传统裸墙，模块式生态墙的光照强度最多能降低 99． 4%，遮阳效果显著． 模块式生态墙是一种有效的、主动的隔热节能方式，具有较高的节能综合效益．