为揭示一种基于卵形齿轮作为工作元件的新型非圆齿轮泵的压力变化及流量脉 动规律，运用 Fluent 动网格技术，成功实现了外啮合非圆齿轮泵的真正三维非稳态数值模 拟． 捕获了卵形齿轮泵压力及流量波动，得到了流场分布情况及啮合处压力差和出口流量 的变化规律． 发现卵形齿轮泵比圆形齿轮泵的流量虽然有较大的提升，但其流量波动也较 大，难以满足实际应用的需求． 为降低流量波动，提出利用两组一样的卵形齿轮并联装配 的优化方案来实现流量补偿． 对并联卵形齿轮泵的数值模拟分析表明，其流量脉动比单组 卵形齿轮泵降低了56%． 可见，该新型并联泵具有更大的实用价值

设计了深海压力釜压力模拟控制系统，针对大容积、高精度、实时响应的压力控 制要求，提出了油囊式压力模拟控制方式． 压力模拟控制系统中设计了带油囊的油水隔离 腔，通过油囊实现了油水隔离和压力传递． 采用电液伺服技术实现了大容积压力釜内水压 的高精度、实时压力控制，并通过压力试验有效地验证了所设计控制系统的可行性和先进 性．该系统可应用于水下滑翔机耐压外壳承压性能、密封性能和压力的模拟测试方面的研究． 

液力变矩器叶片设计变量空间大，轮系间强流固耦合，使得优化解析时间冗长， 难以实现基于变矩器叶片角变量空间的工程设计． 为此，以双涡轮液力变矩器为研究对 象，实现了基于液力变矩器叶片角主效应分析的设计变量空间优化． 在通过台架实验数据 确认变矩器流固耦合仿真结果正确的基础上，以其轮系8 个叶片角为设计变量空间，采用 最优拉丁超立方设计仿真试验，实现双涡轮液力变矩器性能仿真;以提高变矩器综合性能 ( 效率、变矩比及启动力矩) 为目的，以双涡轮液力变矩器性能与设计变量空间的主效应 图为基础，构造其响应面函数并优化，获得 8 个叶片角对变矩器性能的影响水平． 优化结 果表明:以低速比区最高效率为主要评价指标，泵轮入口角、第 1 涡轮出口角、导轮入口 角、导轮出口角4 个叶片角变量对变矩器性能的影响显著，其他叶片角影响较小或基本无 影响． 文中提出的方法对于同类产品的定制化及其快速化工程设计具有参考价值． 

高速重载齿轮常常运行在混合润滑状态，粗糙齿面存在着较大的摩擦和极高的 闪现温度，继而产生较高的能量损耗，并加速接触表面磨损失效进程． 为准确预测混合润 滑条件下的齿面磨损率，提出了一种新的磨损分析模型，使其能够在微观尺寸上对混合润 滑区域的磨损过程进行准确的描述． 在磨损分析之前，考虑了接触区域存在的热 －弹 －流 耦合现象，建立了齿面磨损计算的数学模型，给出了计算模型中各参数的确定方法，并讨 论了其适用范围． 研究了一定工况下直齿轮齿面的接触情况、应力分布、闪现温升、润滑状 态、摩擦以及磨损趋势，结果发现:齿面磨损受到多重因素的影响，其在齿面的分布也是非 线性的;接触区域的温升会极大地改变混合润滑区域的润滑与摩擦界面;同时粗糙峰接触 效应造成了较大的且剧烈波动的局部磨损率，加剧了齿面磨损程度． 磨损率的预测结果与 齿轮磨损试验的测量数据较为一致，表明文中所得模型可为齿轮的传动设计以及实际工 程应用提供依据． 

 为解决新型复合摆线齿轮的加工问题，提出一种基于渐开线插齿刀具运动控制 的复合摆线齿轮加工方法． 首先，建立复合摆线齿轮有效齿廓及渐开线插齿刀具齿廓的数 字化离散模型，分析复合摆线齿轮与渐开线插齿刀具在加工过程中的相对运动关系;基于 齿轮啮合原理，推导复合摆线齿轮插削加工的运动控制模型，得到数控机床的运动参数并 将其插值形成连续共轭运动，实现复合摆线齿轮有效齿廓的连续插削加工; 其次，推导利 用球形铣刀铣削加工复合摆线齿轮齿根部位时铣刀的中心轨迹，并给出铣削加工刀具的 选择方法． 最后，运用 Matlab 对复合摆线齿轮的加工过程进行仿真分析． 结果表明，该加 工方法正确可行，且具有较高的加工精度． 

 3D 打印计算机辅助设计( CAD) 模型转换标准三角形语言( STL) 文件过程中，存 在表面精度下降，结构体信息丢失的问题． 文中提出一种基于 CAD 模型外轮廓线的自适 应分层方法． 即采用角度分组思路，通过引用一系列过 Z 轴的平面对 CAD 模型等转角剖 切，并将剖切面与模型外表面相交轮廓线绕 Z 轴旋转至 XOZ 平面内进行轮廓线微分段处 理，然后利用三角函数关系、概率统计方法、加权方法综合计算获得3D 打印 STL 文件每 一层的自适应分层厚度值． 打印实例分析结果表明，文中算法可减少 STL 文件的转换误 差，提高3D 打印精度和打印效率． 

目前自动插件机大部分采用底部相机的视觉定位方式，常会有元件针脚与本体 难以区分的情况． 为此文中提出了一种基于旋转立体视觉的元件针脚精密定位方法:首先 提出一种利用棋盘格标定板的旋转轴标定方法，进行系统标定;接着获取多个角度元件针 脚侧面图像，并提出了一种基于空间矩算法提取元件针脚亚像素特征点的方法;然后优化 多个角度图像中的特征点，计算针脚的空间位置． 搭建了基于背光源的视觉定位系统进行 实验，结果表明:文中方法的针脚定位精度随着成像次数增加而提高并收敛，且元件抓取 的位姿对针脚定位精度无影响; 与现有定位方法相比，文中方法能更稳定地获取针脚图 像，因而能获得更好的定位精度，此外其在飞行中取像的方式也节省了插件机的拍照时间．

 针对制造企业的复杂装配线工作站优化设计和生产柔性化要求，提出基于有向 网络理论的解决办法． 首先结合装配线平衡问题简单算例，说明装配流水线作业流程图满 足有向图特征，并用矩阵表示，将复杂网络图信息转换为可计算的数据信息，实现了流水 装配线平衡的计算机计算与程序设计． 其次以 29 个节点装配流程为例，在满足作业元素 的时间、流水节拍以及作业元素优先关系的约束条件下，以装配线时间损失率最小为优化 目标，建立装配线平衡问题的数学模型． 最后利用有向图网络理论计算装配线平衡问题和 U 型装配线设计，平衡率达到93． 81%，验证了有向网络图理论求解生产线平衡问题的合 理性和有效性，并实现了计算机程序计算． 本研究为制造企业大型流水线设备自动化设计 提供了一种新方法． 

考虑到橡胶元件的动刚度与激振振幅和激振频率有关，研究了不同激振形式下 不同激励频率和激振幅值对橡胶阻尼式动力吸振器固有频率测试结果的影响． 通常情况 下，动力吸振器的固有频率的测试只考虑频率相关性，忽略了幅值相关性． 文中分别采用 恒振幅激振、恒加速度激振、随机加速度激振、脉冲激振和力锤敲击激振，对一橡胶阻尼式 动力吸振器的固有频率进行了测试分析，给出了不同激振形式下动力吸振器的固有频率 的测试值． 结果表明:激振幅值对动力吸振器的固有频率的测试结果影响很大，目前一些 企业采用的用力锤激振方法测试得到的橡胶阻尼式吸振器的固有频率并不能很好地表征 动力吸振器的固有频率． 文中结果为在真实振动工况下动力吸振器的固有频率的选择提 供了依据． 

 电动轮系统中的轮毂电机会产生转矩波动，此转矩激励未经缓冲直接作用于轮 胎将会引起轮胎滑转率和纵向力波动等动力学问题． 为此，首先建立了电动轮纵扭耦合动 力学模型并分析电动轮的模态特征，提出用纵向加权加速度均方根值( W-ＲMS) 、滑转率 信噪比( SNＲ) 和负载转矩波动脉动率( DFＲ) 对电动轮纵向性能进行评价; 其次分析了系 统参数灵敏度，得出了评价指标受系统结构参数的影响规律:纵向加权加速度均方根值主 要受到车身质量和电机质量的影响，滑转率信噪比和负载转矩波动脉动率除受质量参数 影响外还取决于轮胎周向刚度和胎面刚度． 最后通过系统参数优化确定了使3 个指标改 善的参数取值，分析发现参数优化能够使各指标在对应模态下的最大值显著下降． 

为了降低失谐导致的叶盘系统的振动局部化程度，以预应力模态综合法建立航 空发动机压气机叶盘系统有限元缩减模型，计算了不同模态截断数下的固有频率，通过对 比分析获得了在满足计算精度前提下的最小模态截断数，缩减了整体模型的自由度数． 在 该缩减模型的基础上提出一种叶片减振排布优化算法，该算法每次迭代计算时只生成叶 片位置发生变化的子结构，而其他叶片的数据文件不动． 结果表明，该优化算法兼顾了模 型精度和计算速度，能大大降低叶片振动幅值，使叶盘系统振动局部化程度明显降低． 

液压伺服系统一般将供油压力视作恒定值，但大流量工况及长管道的管道效应会引发供油压力波动，供油压力的动态变化导致伺服控制系统动态特性改变，使伺服控制精度降低． 针对该问题，文中基于 BackStepping 控制法，将变化的供油压力作为伺服系统未知参量进行估计，利用含有估计项的李雅普诺夫函数导数必须负定的原则，提出一种供油压力估计方法，使伺服系统能够适应供油压力的不确定性变化，保持良好的位移跟随特性． 实验结果表明，在变化的供油压力下，采用所提出的极值压力估计控制方法比采用供油压力确定值的 BackStepping 方法的位移跟随精度更高．

以不锈钢纤维和商用铜铬银浸渍炭催化剂为主要原材料，采用“湿法造纸 － 高温 烧结”工艺制备了微纤包覆铜铬银浸渍炭复合材料． 利用扫描电子显微镜( SEM) 和 N2 吸 附法考察微纤复合材料的结构和浸渍炭的孔径分布与比表面积． 结果表明，浸渍炭颗粒被 较好地包覆在了不锈钢纤维形成的三维网状结构中，浸渍炭的孔结构特性基本不变，比表 面积略有增加． 利用 X 射线衍射仪( XＲD) 、 X 射线光电子能谱仪( XPS) 和化学吸附仪 ( TPＲ) 考察微纤包覆工艺对浸渍炭活性组分的影响，结果表明大部分活性组分被还原． CO 在颗粒浸渍炭固定床、微纤包覆浸渍炭固定床以及二者床层高度比例为1∶ 1 的结构化 固定床上的催化氧化实验表明，微纤包覆过程使得商业铜铬银浸渍炭对 CO 的催化活性 降低，与复合材料表征结果相符． 

 为进一步提高环氧化效率，以氯化胆碱为氢键受体，将其与二水草酸以物质的量 比为1∶ 1 制备的低共熔离子液体作为酸性相转移催化剂，并以过氧甲酸为供氧剂，无溶剂 催化大豆油环氧化合成环保型增塑剂． 通过单因素实验探究了反应温度、反应时间及催化 剂、双氧水、甲酸的用量对原料油环氧化率的影响． 在优化条件下制得的产品色泽浅，环氧 化率高达90． 32%，环氧值为6． 85%，产品质量优于国家标准． 且催化剂易与产物分离，并 能循环使用． 傅里叶红外光谱( FTIＲ) 及核磁共振光谱( 1H NMＲ) 结果表明原料油中不饱 和双键转化较为完全，环氧化率高，催化剂的选择性好;热分析( TG-DSC) 表明产品环氧大 豆油初始热分解温度为265℃，在高于223℃的温度下才有失重趋势，热稳定性较好． 

文中研究了两相流在一种新型并联微通道器内制备单分散性乳液的影响因素． 分别以不同物性的油( 纯油、质量分数为0． 3%的 span83、质量分数为 0． 4%的 span83) 作 为连续相、水作为分散相在微通道内乳化，研究和讨论了流速比、表面张力、毛细管数 ( Ca) 对乳液多分散性和液滴浓度的影响． 数值模拟和实验结果表明:16 个 Y 型树枝状并 联微通道器不仅可以提供完美的流量分布，而且能够制备优质的单分散性乳液( 多分散 度 Pw≤5． 8%) ，并且其能量消耗率低于35J/kg;毛细管数对微通道乳化工程有着显著的 影响，当 Ca≤0． 01 时，生成的乳液具有更好的单分散性;随着两相流表面张力的升高，乳液 单分散性越来越好，但乳液液滴浓度会相应地减小． 当表面张力为27． 6mN/m 时，水 －纯油 乳液的 Pw 为3．0% ～5．8%，而水-0．3%span83 乳液体系的多分散性值仅为其值的1/2． 

 以制冷剂 Ｒ141b 为实验工质，在截面尺寸为 1 mm × 2 mm，壁面接触角分别为 67°、 0°和156°的普通亲水、超亲水及超疏水矩形微细通道进行流动沸腾实验，并对3 种表 面微细通道沿程测点压力进行对比，分析极端润湿性( 超亲水和超疏水) 微细通道内 Ｒ141b 的流动沸腾压降特性． 研究结果表明:极端润湿性微细通道内各压降分量比例和普 通亲水微细通道大致相同，单位长度两相摩擦压降均随着质量通量、入口温度和热流密度 的增大而增大;超疏水表面微细通道进出口总压降最大，是超亲水表面的1． 08 ～1． 17 倍， 且在单相流动区域内的沿程测点压力曲线斜率最小，两相流动区域内的沿程测点压力曲 线斜率最大;引入壁面表面能参数 s 对 Qu-Mudawar 模型进行修正，能更好地预测实验 值，平均绝对误差为10． 7%． 

 市政污泥和地沟油混合制备新型燃料为废弃物资源化利用提供了新方法． 文中 利用热重－差示扫描量热同步分析仪对不同混合比例( 污泥与地沟油的质量比分别为1∶0．0， 1∶ 0． 1， 1∶ 0． 2， 1∶ 0． 3， 1∶ 0． 4， 0∶ 1． 0) 的燃料燃烧特性进行了研究，结果显示燃烧特性指数 随着地沟油混入比例的增加而增加，而燃尽温度却相反，表明地沟油的混入有利于污泥的 燃烧与燃尽． 通过对10、 20、 30℃ /min 升温速率下 Ozawa-Flynn-wall( OFW) 和 Friedmen 两 种无模型方法反应动力学的分析，并计算平均活化能发现: 混合质量比为 1∶ 0． 3 时，混合 燃料的平均活化能最小，其值分别为 149． 2 kJ/mol( OFW) 和 139． 5 kJ/mol( Friedmen) ，此 时混合燃料还具有较低的燃尽温度( 575． 5℃) ． 

对天然气长输管道的风险分析大多忽视了减缓性安全措施对事故后果的削减作 用． 文中提出一种将防爆墙降低事故后果严重度的效果量化地计入天然气长输管道定量 风险分析中的方法． 首先定义防爆墙对天然气长输管道爆炸冲击波超压的削减率及计算 公式，并利用能量等效原理修正事故参数值，最后分析管道周边敏感目标区域在建立防爆 墙后承受风险水平的降低程度． 案例分析表明: 修建防爆墙后，脆弱目标区域内冲击波超 压的平均削减率约为50． 05%;个人风险、社会风险水平均降低至可以接受水平． 建立的 安全措施在定量风险评价中的量化表征方法，可以为保障天然气长输管道周边敏感场所 的安全设施建设提供技术参考． 

目前高分子材料成型方法都采用高温塑化、低温成型的成型机理进行加工． 这一 过程消耗了大量的能量，并造成聚合物及其添加剂的热降解，降低了塑料的性能和可回收 性． 因此，文中在聚合物热压成型加工中引入高频电场，使物料在正应力和高频电场协同 作用下实现低温塑化，研究物料在高频电场中发生热响应的压力、温度依赖性，以及在临 界塑化温度点下制备的聚合物片材的力学性能，建立合理的温升模型． 研究表明: 材料极 性越强，其介电损耗越高，物料吸热能力越强; 极性材料和非结晶性聚合物吸热量随成型 压力的增大而增大，而非极性的结晶性聚合物吸热量存在最佳吸热压力点;均聚物具有最 佳吸热温度点，而多相的共聚物吸热量随加工温度呈指数增长;施加高频电场试样的拉伸 性能显著提升，证实了协同低温塑化行为的存在． 

通过磷的引入调控白云瓷显微结构的形成，来提高白云瓷的抗弯强度及降解性 能． 采用 X 射线衍射( XＲD) Ｒietveld 全谱拟合、拉曼光谱、傅里叶红外光谱( FTIＲ) 、 31P 魔 角旋转核磁共振光谱( MAS-NMＲ) 和扫描电子显微镜( SEM) 等方法对样品的结构及性能 进行表征． 结果发现: 掺 P 后白云瓷的玻璃相含量明显增加，且在玻璃相中形成了 Si ( Al) —O—P—O—Ca( Mg) 的结构;该玻璃相的变化使得白云瓷粘结更紧密，抗弯强度从 24． 99MPa 提高到38． 73MPa;在酸性条件下，玻璃相中的 P—O 键容易水解，且 P—O—Mg 比 P—O—Ca 更优先被破坏，这加快了玻璃相的解体，使得白云瓷的降解性大幅提升．