针对南海地区极端热湿气候特征，考虑空气渗透过程，以毛细压力对数为湿驱动势，室内外空气参数为边界条件，建立了建筑墙体内一维瞬态热湿耦合传递模型。使用 HAMSTAD Benchmark2、3 来验证其准确性，结果显示，计算结果与基准结果具有较高的一致性，说明新建模型可用于计算建筑墙体内包含空气渗透过程的热湿耦合传递。对比了新建模型与已有毛细压力驱动势模型、相对湿度驱动势模型在计算基准案例和实际工况下的适用性、准确性和计算效率。结果表明: 新建模型和相对湿度驱动势模型可准确计算两个基准测试，新建模型的收敛速度最快，毛细压力驱动势模型无法完整计算基准案例 3; 在实际工况下，仅有新建模型和相对湿度驱动势模型可以完成计算，后者收敛速度快、结果波动小。

本研究以港珠澳大桥珠海公路口岸钢网架屋盖结构的温度、应变实测数据为实际工程背景，基于反向传播 (BP) 神经网络模拟温度和应变之间的非线性关系实现大跨度空间钢结构温度效应预测; 并将温度荷载及风荷载作用下的结构监测应变分离，实现杆件荷载的主导工况自主判定; 最后开发基于数据库与 Matlab 接口的神经网络程序，以插件的形式嵌入建筑信息模型 (BIM) 软件中，并将监测数据解析后的信息集成于BIM 三维模型中，从而指导监测人员对结构进行检修。本研究构造的神经网络模型较好地拟合了大跨度空间钢结构温度与应变的非线性关系，基于 BIM 技术的二次开发，实现了温度效应的预测与风荷载识别，进一步开拓了监测数据解析的研究，对同类型的工程有一定的借鉴作用。

为研究高温喷水冷却后方钢管高强混凝土界面间的黏结性能，设计 22 个试件进行静力推出试验，其中包括 18 个喷水冷却试件和 4 个自然冷却试件，主要考虑混凝土强度、历经最高温度、锚固长度、恒温时长和冷却方式的影响。通过试验揭示了高温喷水冷却后方钢管高强混凝土界面黏结失效机理，分析了各变化参数对其黏结性能的影响，并提出了高温喷水冷却后方钢管高强混凝土极限黏结强度和残余黏结强度的计算公式。结果表明: 高温喷水冷却后方钢管高强混凝土加载端与自由端的荷载滑移曲线可分为两类典型曲线; 高温喷水冷却后，试件的黏结强度随历经最高温度的升高先增大后减小，随混凝土强度的增大而增大，随锚固长度的增大而减小，且与恒温 60 min 试件相比，恒温90min 试件的黏结强度有所回升; 与自然冷却试件相比，喷水冷却试件的极限黏结强度、残余黏结强度与剪切黏结刚度均较小，但界面耗能能力较大; 运用文中所提出的黏结强度计算公式算得的结果与试验值吻合良好。

为研究纤维编织网增强混凝土 (TRC) 加固砖柱的受压性能，进行了 12 个砖柱的轴压试验和8 个砖柱的偏压试验，考察了纤维编织网层数、聚乙烯醇 (PVA) 纤维掺量及偏心距对加固效果的影响。结果表明: TRC 能显著提高砖柱的承载力和变形能力，并改善其延性; 砖柱承载力随着纤维编织网层数的增加而不断增大，但层数超过2 层后，承载力相对提高率呈下降趋势; TRC 基体中掺入 PVA 纤维后，TRC 的加固效果进一步增强，加固柱的开裂荷载和极限荷载得到提高; PVA 纤维体积掺量在 0. 5% 左右时加固效果较好; 偏心距对 TＲC 环箍约束效应具有削弱作用，加固效果随着偏心距的增大逐渐降低。基于试验结果，提出了 TＲC 环箍约束砖柱的轴压承载力计算方法，计算结果与试验结果吻合良好。

地聚合物材料本身具有快凝和早期强度高等优点。为进一步探究该材料早期(≤24h) 性能特点及其应用于破碎岩体快速注浆加固中的可能性，以改性水玻璃溶液为激发剂，以偏高岭土内掺矿渣为前驱体，通过正交试验对地聚合物注浆材料的流动度、初凝/终凝时间和析水率等工作性能以及早期 (≤24h) 力学性能等指标进行研究。试验结果表明: 相比传统纯水泥浆液，地聚合物注浆材料具有凝结时间快、流动度高、稳定性好以及结石体早期强度高的优点，可适用于部分快速注浆加固工况中; 当矿渣替代率为 45%，改性水玻璃激发剂模数和浓度分别为 1. 5 和 75% 以及液固比为 1. 5 时，地聚合物综合性能最佳; 矿渣替代率和改性水玻璃激发剂浓度是对浆液影响相对较大的两个主要因素。

园区业主集中管理多个设施时，难以协调各维护单位进行园区整体层面最优的维护决策。为解决此问题，本研究在先前成果的基础上，将集中管理下的园区设备维护策略决策问题归结为背包问题，建立了数学模型，明确了适用于该模型的求解算法并进行了必要改进，最后用一个带有实际背景的案例进行了验证。结果表明，集中管理下，园区可借助该数学模型及算法科学、定量地实现整体层面的设备维护策略的最优决策，得到优于经验决策结果的最优维护方案，最大程度地避免设备故障损失。

针对复杂产品方案设计中的关联约束可拓推理问题，本研究提出了一种基于可拓本体相关网的复杂产品方案设计可拓推理模型。首先，建立了复杂产品方案设计可拓本体模型，并进行了可拓本体相关性分析; 其次，通过领域知识获得产品方案设计方
向，建立可拓本体特征的可拓关联函数，并基于信息模型建立可拓本体相关网; 然后，给出了基于可拓本体相关网的方案设计可拓推理算法，通过进行设计方向多层级灰关联聚类分析和基于可拓本体相关网的关联度计算分析，进而获得满足设计需求的初始产品设计方案。最后，通过水轮机设计实例对文中的模型和算法进行了说明和验证分析，结果表明了模型和算法的有效性和可行性。

针对偏转板伺服阀射流盘组件两腔恢复压力不对称和一致性差的问题，建立了考虑射流盘尺寸和形位误差时的流场仿真模型，采用多元线性回归分析方法研究了射流盘的形状因素与压力特性之间的关系; 通过神经网络算法实现了不同尺寸和形位误差组合下的射流盘组件两腔恢复压力的预测，并研究了导致两腔压差超差的形状因素分布情况。结果表明: 恢复压力的主要影响因素包括劈尖宽度、射流口宽度、射流盘厚度、接收腔圆角以及劈尖对称度; 两腔压差的主要影响因素为劈尖对称度、射流口垂直度、接收腔圆角以及内角对称度; 射流盘的两腔压差大小呈正态分布规律，压差超差主要是多个因素组合引起，但即使所有形状因素符合设计要求，也可能出现压差超差。实验结果与理论结果相符。

在高速重载工况下静压推力轴承由于强剪切和强挤压联合作用，油膜发热量大，温升高且分布不均，会产生热变形。不同工况下静压推力轴承对流换热不同，进一步导致工作台和底座热变形不均匀。为表征其热特性，提出等面积分割法，通过区域计算不同工况下静压推力轴承对流换热系数。运用软件 ANSYS Workbench 对工作台和底座温度分布及热变形进行仿真，得到工作台热变形分布及载荷和转速对轴承的影响，搭建实验台并进行验证。结果表明: 承载 0 ～8t 时，随载荷增大和转速减小，变形量逐渐增大。承载 8 ～ 24 t 时，随载荷增大和转速减小，变形量逐渐减小。承载 24 ～ 32 t 时，旋转工作台为 Z 向负变形，且最大变形在工作台边缘处，底座最大变形集中在底座最下面肋板部分。底座变形比旋转工作台变形小。承载 16 ～ 30 t 时静压推力轴承变形较小，最优承载在 16 ～30t 之间。建议通过优化其内部结构或增强散热进一步提高抗热变形性能。

针对汽车紧急换道避障路径规划和跟踪控制问题，基于 B 样条曲线提出一种高效率的汽车紧急换道避障路径规划算法，并基于模型预测控制方法提出一种高精度的汽车紧急换道避障路径跟踪策略。首先，利用 B 样条曲线微分平坦输出参数化方法，将汽车紧急换道避障路径规划问题转化为 B 样条曲线控制点的非线性规划问题，并通过内点法求解该非线性规划问题得到最优的汽车紧急换道避障路径。为了执行基于 B 样条曲线规划的汽车紧急换道避障路径，基于汽车运动学和动力学模型建立线性预测模型，并采用模型预测控制方法推导出可有效处理前轮转向角和转向角速度约束的汽车紧急换道避障路径跟踪控制策略。最后，采用车辆动力学软件对所提出的汽车紧急换道避障路径规划算法和汽车紧急换道避障路径跟踪控制策略的可行性和有效性进行仿真验证，结果表明: 所提出的方法可以安全、快速、稳定地引导汽车避开障碍物。

近年来随着汽车工业的迅速发展，新型轿车所配备的乘员约束系统更为先进，能够更好地保护车内乘员。但是新型轿车在正面碰撞中发生胸腰椎骨折的事故率却逐年上升。本研究基于 GHBMC 腰椎模型的几何外形，建立并验证了生物力学逼真度更高的人体腰椎有限元模型。通过处理已发表论文中的实验数据，得到韧带在不同加载速率下的拉伸载荷曲线，分析了不同韧带参数 (韧带刚度、韧带失效力、松弛区长度、韧带应变率效应) 对于腰椎损伤的影响。同时构建了不同曲率的腰椎有限元模型，用以研究腰椎曲率对于腰椎损伤的影响。结果表明: 韧带参数和腰椎曲率对于腰椎响应的影响很大; 腰椎韧带刚度越小，腰椎损伤风险越高; 考虑韧带松弛区和失效区后，腰椎损伤风险增大; 在高冲击速度下考虑韧带载荷曲线的应变率效应，冲击速度越大，腰椎损伤风险越大; 同时发现直立腰椎比弯曲腰椎具有更大的腰椎损伤风险。这对乘员保护设计有一定的指导意义。

为了探析车路协同环境下特长隧道路段的车辆时空特性，研究基于车路协同技术设计了预警系统，利用驾驶模拟开展了实验; 以没有预警系统作为对照组，对 35 位实验驾驶员的车辆时空图特性进行分析。结果表明，隧道预警作用下，车辆进入隧道前
减速触发点提前，时空图曲率变小，拐点个数减少; 此外，车辆速度变异系数在隧道入口附近及隧道内明显下降，且在隧道路段超速程度明显降低。可知，在预警作用下，驾驶员从基于视觉的刺激反应行为转换为基于心理预期的主动应对行为，容易形成稳定速度的时空运行特性，并表现出良好的控速行为。进一步研究表明，假定最小跟车时距为1. 5s，基于车辆纵向时空轨迹最佳汇聚模式，预警系统作用下，研究路段通行能力可整体平均提升 21. 27%。

为了合理地对沥青路面性能进行综合评价，针对传统模型的不足，提出了支持向量机 (SVM) 路面性能综合评价模型、沥青路面性能训练集及训练标签的确定方法。同时，分别采用交叉验证 (CV)、粒子群算法 (PSO)、遗传算法 (GA) 3 种优化模型对影响模型精度关键的惩罚参数 C 与核函数参数 g 进行寻优，其准确率分别为99. 60%，96. 67%，94. 77%，可见交叉验证寻优所得到的最佳参数分类精确率最高。最后以广东省某高速公路 23 个养护路段为例，分别使用支持向量机模型与 《公路技术
状况评定标准》对路面性能进行综合评价。结果表明，使用本模型所得到的评价结果更符合实际。

为研究重载列车提载对既有铁路简支 T 梁结构动力响应的影响，以常用跨度16、20、24 和 32m 预应力混凝土简支 T 梁为例，建立重载列车 － 轨道 － 桥梁三维耦合精细化有限元模型; 选取朔黄铁路线上一座典型预应力混凝土简支 T 梁桥进行了现场试验，验证了有限元模型的准确性。计算重载列车作用下车桥系统的动力响应，探讨重载列车提载对桥梁结构动力响应的影响规律，并对既有铁路典型桥梁进行列车提载适应性分析。结果表明: 采用同种货物列车车型时，各跨度桥梁的位移响应随列车轴重的提高呈近似线性增加关系，加速度响应随列车轴重的提高有所增大; 采用不同货物列车车型时，各跨度桥梁的动力响应随列车轴重的提高波动较大，其变化与轴重提高的相关性不明显; 列车车体长度和车辆定距对跨度较大的桥梁影响较大，当桥梁跨度很小 (小于 8m) 时，重载列车对桥梁所产生的动力响应仅与轴距有关。当列车轴重提至 30 t 及以上时，既有铁路典型桥梁横向动力响应偏大，应进行横向加固。

为促进国产乳品发酵剂自主研发，从内蒙传统发酵乳中分离鉴定一株嗜热链球菌菌株 H2 (Streptococcus thermophilus)，通过响应面法优化培养基组成，采用体外分析法对菌株 H2 进行益生特性评价。结果表明，培养基氮源为 45. 25 g/L 酵母提取物、生长因子为 169. 5mg/L 半胱氨酸、缓冲体系补充物为 0. 705g/L 碳酸钙且培养条件控制为温度 40℃、初始 pH 值 5.5、接种量 3. 5% 时，培养液中活菌数达 4. 20 ×10⁹ CFU/mL，是优化前的 37. 8 倍。体外益生特性评价实验证明，H2 在 pH =3 时存活率为 49. 65%，胆盐质量分数为 0. 3% 时存活率可达 99. 62%。H2 的发酵上清液经高效液相色谱(HPLC) 法检测，分别检测到 L-乳酸、甲酸、乙酸、丙酸、异丁酸、异戊酸等多种发酵代谢产物，其中 L-乳酸浓度达到最大，为 12.64mmol/L，且未检到 D-乳酸。H2 的发酵上清液对 3 种自由基均有清除作用，其中对 1，1-二苯基-2-三硝基苯肼 (DPPH) 的清除率最高，为 94. 06%。

血管内皮生长因子 (VEGF) 是一种特异性的促血管内皮细胞生长因子，与肿瘤侵袭、转移、预后和复发密切相关。本研究为表达筛选与 VEGF 具有亲和特异性的纳米抗体，首先利用 VEGF 免疫羊驼，提取外周血淋巴细胞总 RNA，构建噬菌体文库;并多次淘洗筛选到与 VEGF 有亲和力的克隆，筛选到 10 个与 VEGF 有亲和力的 VHH 基因片段。然后通过软件分析其亲水性、分子质量等理化性质，发现这 10 个 Nb_VEGF 蛋白均为亲水性蛋白，其分子质量在 20. 1 ～ 20. 7 kDa 之间。同时在大肠杆菌中重组表达这10 个抗体蛋白，经 Ni 金属螯合亲和层析纯化后的 Nb_VEGF 的蛋白纯度均大于 80%。最后采用酶联免疫吸附试验 (ELISA) 检测蛋白的抗原特异性和亲和力。结果表明: 有 3 个纳米抗体 Nb_VEGF-3、Nb_VEGF-7 和 Nb_VEGF-10 能与 VEGF 特异性结合，且 Nb_VEGF-3 的亲和力与阳性对照一致，其他纳米抗体均无 VEGF 抗性。本研究成功筛选并表达了 3 个具有VEGF 特异性的纳米抗体，且其中 Nb_VEGF-3 有较好的抗原亲和力，可能是一种抗 VEGF的候选药物。