人工标注无人机巡检航拍图像中销钉常见的缺陷耗时耗力，为此，文中采用深度学习算法 ＲetinaNet 来实现销钉缺陷的自动标注。考虑到如果直接对无人机现场采集到的不清晰图像进行检测，会出现识别精度偏低的问题，文中提出了一种基于生成对抗网络的缺陷智能识别方法，即通过生成器和鉴别器之间的互相博弈来增强局部纹理、边缘等细节信息，以改善此类图像质量，并结合缺陷智能识别算法提取准确的特征，以实现缺陷的智能识别。由于生成对抗网络训练用的模糊 － 清晰图像对难以获取，文中结合马尔可夫过程和子像素插值构建了模糊 － 清晰图像对。实验结果表明: ＲetinaNet 对清晰图像进行检测时，可以表现出优异的性能，而对于部分模糊图像，容易出现错标和漏标的情况; 文中构建的模糊 － 清晰图像对可以有效地训练生成对抗网络，使其具备去模糊功能，有利于卷积神经网络提取更加丰富的特征，进而提高模糊图像的识别率。

根据白噪声在S 变换域服从2 分布且平均功率谱与频率成正比的特点，提出了基于S 变换与奇异值分解( SVD) 的局部放电( PD) 信号去噪方法。首先对带噪PD信号进行S 变换，得到时频矩阵; 接着利用SVD 与奇异值差分谱理论，确定PD 信号发生的时间与个数，得到白噪声区域; 然后通过构造与频率成正比的线性方程，采用硬阈值法对时频矩阵进行处理，完成PD 信号的第一次去噪; 最后利用SVD 对PD 信号进行第二次去噪。仿真和实测信号的分析结果表明，文中方法的去噪效果优于小波阈值法，且该方法更简便快捷。

制冷剂充注量异常是一种高风险故障，直接影响制冷系统的性能，且其表征参数诸多，难以有效、快速、准确地在线识别。针对上述问题，文中提出了一种基于随机森林 ( ＲF) 算法的制冷剂充注量故障监测与诊断方法。使用 ASHＲAE 1999 年提供的制冷主机故障数据库，对制冷剂充注量相关的直接测量特征数据进行分析，在保持各特征变量物理意义的前提下，利用随机森林算法研究各故障特征量的贡献率，并在不同样本规模和故障特征量维度的条件下，比较了基于 ＲF、基于支持向量机 ( SVM) 、基于决策树 ( DT) 算法的制冷剂充注量故障诊断效果。结果表明: ＲF 算法具有比较好的识别效率以及较高的分类准确率，平均诊断准确率分别比 DT 算法、SVM 算法提高约 3. 3% 和 2. 9% 。此外，文中还分析了充注量异常诊断贡献率较高的前 3 个故障特征量，为保证制冷系统运行性能与安全运行提供了理论依据。

在固定床管式炉中以氩气为介质，在添加水蒸气的条件下，对稻秆常规气化和化学链气化过程进行了研究，并对比了分析纯 Fe₂O₃ 与赤铁矿的循环特性。研究结果表明: 常规气化或者无水蒸气条件下的化学链气化效率均不高，水蒸气和氧载体的联合对气化过程存在显著的促进作用，二者的共同作用可以显著提高 H₂ 的产气率，碳转化率和气化效率均能达到 80% 左右; 在温度为 850 ℃，水蒸气泵转速为 1. 2 r/min 以及Fe₂O₃ /C 的摩尔比为 0. 25 时，产气率、气化效率和碳转化率达到较佳平衡; 温度的提高可以促进气化反应，但容易导致氧载体失活; Fe₂O₃ 氧载体在气化过程中主要转化为Fe₃O₄，在多次循环反应后，氧载体的反应性能下降; 与纯 Fe₂O₃ 相比，赤铁矿在循环气化过程中表现为较好的稳定性。

针对当前 5G 通讯基站的散热需求，在一种印刷、滚压及吹胀工艺成形的铝质中空板壳基础上，采用真空、灌注、冷焊等工艺将其制造成一种吹胀型均热板，并研究该吹胀型铝质均热板在不同充注率、不同使用工况下的热阻及功率等传热性能参数。结果表明: 吹胀型铝质均热板在顺重力工况下的传热性能最优，在工质充注率 η = 10% 、传热功率 P = 60 W 时导热系数可达 19 900 W/( m·K) ，在 η = 5% 、P≥60 W 时烧干，在 η≥25% 、P≤10 W 时发生温度震荡现象; 在水平工况与逆重力工况下，该均热板的传热性能大幅下降，水平工况下的启动性能略差于逆重力工况，但在趋于稳定后传热性能略优。

采用伪势格子玻尔兹曼方法 ( LBM) 多相流模型对均质表面上液滴脱落临界直径与壁面润湿性的关系以及非均质表面上液滴聚合脱落现象进行了研究，分析了液滴尺寸、壁面润湿性的差异、液滴半径比对非均质表面液滴聚合脱落的影响。结果表明: 非均质表面在一定程度上可以诱导相应尺寸大小的液滴聚合并脱落，可通过增大中间区域的接触角来扩大非均质表面诱导聚合脱落液滴的尺寸范围; 非均质表面接触角差值越大，液滴聚合速度越快，同时液滴在壁面上的铺展能力越强，液滴纵向振荡幅度越小;在一定范围内，液滴半径比越大，两液滴的内部压力差越大，融合速度越快，液滴可获得额外的动能并从壁面上脱落。

为有效地评估高速公路现有或预建入口匝道合流区的交通安全性，提出了一种综合考虑冲突概率 (CP) 与冲突严重性 (CS) 的 CP-CS 融合模型。首先，考虑车辆微观运行特征对交通冲突的影响，构建了冲突概率模型; 然后，利用统计数据集成冲突概率与冲突严重性，建立了 CP-CS 融合模型; 最后，结合实测交通数据，采用 SSAM 交通冲突仿真分析验证所建模型的有效性，并基于案例研究揭示合流区风险系数演变机理，明确不同优化方案下合流区的安全状态。实验结果表明: 文中模型有助于提高现有或预建入口匝道的安全水平; 当主线车流速度小于 27 m /s，每小时流量低于 1 000 辆时，合流区具有较高的通行效率与安全水平。

为了更好地了解波纹钢加固混凝土管涵的力学性能，采用钢筋混凝土管作为既有管涵，通过试验确定了 5 个试件的试验承载力，了解了波纹钢管的作用，分析了偏心加固对加固管承载力的影响，提出了一种估算偏心加固管承载力的方法。研究结果表明: 加固后的管涵承载能力主要取决于混凝土管和填充混凝土，波纹钢管发挥的作用很小; 偏心加固管的承载力低于同心加固管; 改进的 “滑移理论”较为合理，文中提出的偏心加固管承载力分析方法的理论结果与试验结果的误差小于 22. 3% 。

为能在线准确估算电动汽车动力电池的荷电状态 ( SOC) ，提出了一种基于强追踪扩展卡尔曼滤波 ( STEKF) 的锂离子电池的 SOC 估算方法，该滤波器引入了多重次优渐消因子; 以某型锂离子电池为研究对象，基于电池的外特性及相关机理，建立了电池的二阶 ＲC 等效电路模型，使用最小二乘法辨识模型参数，然后按照等效电路模型建立电池的 STEKF 非线性状态空间方程，最后在 ECE15 工况下进行仿真。结果表明， STEKF 估算电池 SOC 的误差保持在 2% 以内，该方法能准确估算电池的 SOC。

为获得有利于增强驻车通风效果的参数，对驻车通风过程中的相关参数进行研究。首先通过模型试验验证了计算流体动力学 ( CFD) 仿真方法在热浸和通风降温模拟中的准确性; 然后参照模型试验条件，对驾驶室热浸及通风降温的过程进行仿真，对比了不同驻车通风参数下驾驶室的降温成效。结果表明: 驾驶室热浸后，前 3 min 的降温效果较明显，且风量增加有助于降温，但风速大于 250 m3 /h 时，降温效果不明显; 调节风量分配比例，增加向上偏转吹脸气流有助于驾驶室降温。

路面灌封裂缝对路面使用寿命的影响较为突出，为了解决目前灌封裂缝检测技术匮乏的问题，文中提出了一种基于改进 Faster Ｒ-CNN 的路面灌封裂缝检测方法。首 先，建立灌封裂缝图像集，对采集到的图像进行增广处理，构建路面灌封裂缝标注样本数据集，并将图像集按 6∶2∶2 的比例划分为训练集、验证集和测试集; 接着，采用 Fas- ter R-CNN 模型对灌封裂缝进行检测，针对 Faster R-CNN 检测灌封裂缝存在漏检、定位效果不够理想的问题，文中分别将 VGG16、ZFNet 和 Resnet50 网络的特征提取层与 Fas- ter R-CNN 模型进行结合，结果表明，VGG16 和 Faster R-CNN 结合的模型检测精度最高，达到 0. 9031; 然后，通过增加灌封裂缝候选框宽高比的方法继续改进模型，检测精度达到 0. 907 3，且原先被漏检的目标能被检测出来; 最后，对改进 Faster R-CNN 与 YOLOv2 模型的检测精度及定位效果进行对比，结果表明，文中提出的改进 Faster R- CNN 能够明显提高对灌封裂缝的检测准确率和定位精度。

软体机器人是由柔性材料加工而成的，可以任意改变自身尺寸，与刚性机器人相比具有高顺应性、适应性和安全性等特点，在工业、农业、医疗、救灾等领域都有广阔的应用前景，受到国内外学者的青睐。文中从制作材料、制作方法、驱动方式、应用领域、传感与控制方面对软体机器人进行综述，介绍了软体机器人的制作材料和柔性材料的新成果，以及近年来制作软体机器人较新的方法；按照驱动方式将软体机器人分为流体驱动、智能材料驱动、化学反应驱动，并对每种驱动方式的特点和典型结构进行了总结；对软体机器人的建模方法和控制策略进行归纳与分析，得出了开发刚柔并济的新材料、高效制造和精准控制是研究软体机器人的未来方向。

针对汽车发动机协同设计过程中设计人员对设计知识需求量大且存在差异性的问题，提出了面向汽车发动机设计的可拓知识推送模型。首先，建立了汽车发动机设计知识的可拓推送体系结构，给出了汽车发动机设计可拓知识推送模型的设计流程框架；然后，建立了汽车发动机设计知识的可拓基元模型，并对其进行了模糊化处理，在此基础上给出了汽车发动机设计可拓知识库的构建流程；最后，基于可拓知识库构建了汽车发动机知识推送可拓关联函数模型，进而建立了面向汽车发动机设计的可拓知识推送模型。某车企汽车发动机协同设计实例结果表明，文中提出的面向汽车发动机设计的可拓知识推送模型是有效和可行的。

液压变压器在理论上能够无节流损失地控制直线执行机构的运动速度，而且能够回收负负载的能量，为了提高液压变压器的能量利用效率，文中设计了节能系统的总效率模型，以总效率最高为目标，采用优化算法计算出液压蓄能器容积的数值，分析了气体压力在回收能量过程中的变化曲线，完成了对液压蓄能器的参数匹配；建立了节能系统的Simulink模型，采用模糊PID控制策略对负载下降时的运动速度进行控制。仿真结果表明，该控制策略能够很好地实现对负载运动速度的控制。

以新型系泊机构气动控制系统为研究背景，以其单个气动分支为例，建立了比例压力阀阀控缸动态数学模型，并对模型的正确性进行了实验验证; 针对一腔形成位置闭环、另外一腔恒压力的独立负载口控制方式，通过将高频低幅的颤振信号叠加于恒压腔比例压力阀控制信号来对摩擦力进行补偿。仿真和实验结果表明，颤振补偿将系统定位精度从补偿前的 1. 1mm 提高到补偿后的 0. 5mm。

为了对气液双相微纳米气泡发生器的关键结构进行优化分析，建立了该发生器的三维模型并分析了其工作原理，利用有限元仿真软件FLUENT对该发生器流场在不同工作压力下进行数值模拟仿真，分析仿真结果发现：当发生器的入口压力为1.5MPa时产生的气泡数量最多，在入口压力分别为0.5、1.0、1.5和2.0MPa时，该发生器产生直径在1nm左右的气泡所占比例分别为41.9%、53.3%、73.2%和69.6%；探讨了该发生器通流腔直径、扩张腔大/小径、旋流腔直径4个关键结构的尺寸对产生的气泡大小和数量的影响，并分析了产生相关影响的原因。结果表明：当入口压力为1.5MPa时，该微纳米气泡发生器产生的微纳米气泡数量最多，粒径最均匀；适当提高通流腔直径和旋流腔直径有利于提高该微纳米气泡发生器的工作性能，而改变扩张腔小径和扩张腔大径对于提高其性能均无显著的影响。

为解决固着液滴仿真模态分析的建模与求解问题，开展了基于流固耦合作用下的固着液滴有限元建模仿真及对比分析。采用流固耦合分离建模方法，将流体的表面张力等效成类薄膜结构，建立了固着液滴的有限元仿真模型，给定已知的结构约束和耦合，模拟实际工况条件。同时对固有频率、特征振型和质心最大改变量的理论计算值和仿真值进行分析比较。结果表明：固着液滴2～5阶的仿真固有频率均大于根据Rayleigh理论计算得到的结果，与现有文献的理论证明结果相符；有限元仿真得到的固着液滴四阶振型谱图与现有文献得到的实验振型谱吻合；液滴质心振动最大位移仿真值与理论计算值的相对误差不超过15%。

基于RNG k-ε湍流模型，利用计算流体动力学软件，对不同叶片间距配置的叶片式机油泵稳定工况下的内流场进行数值模拟，得到了稳态流量特性曲线，并与性能试验结果进行对比。考虑不同叶片间距配置的影响，对内流场监测点的压力脉动进行了频域分析，结果表明：与等分叶片间距配置相比，非等分配置时泵出口和压油腔内部压力脉动能量幅值在基频倍数频率处有所降低，并且在三次谐波处降低明显。对试验样机进行了压力脉动试验和噪声试验分析，结果表明：与等分叶片间距配置相比，非等分叶片间距配置能够降低叶片式机油泵的压力脉动，三次、四次谐波的噪声值有所降低。