将悬置简化为沿其 3 个弹性主轴方向具有非线性力与位移关系的元件，针对动 力总成 － 副车架悬置系统建立了一个 12 自由度计算模型。利用建立的模型计算了一电 动汽车上动力总成 － 副车架悬置系统的刚体模态和能量分布，以及一种极限载荷下的动 力总成质心位移、副车架质心位移、悬置位移和悬置载荷。通过 ADAMS 模型验证了所提 出的计算模型的正确性。文中模型为刚体模态优化和悬置力 － 位移特性设计提供了方法。

在使用机器视觉对家电产品的标签进行品质检测的过程中，标签图像的清晰度 是保证视觉检测顺利进行的关键。为了解决由固定在机器人末端的运动相机拍摄的标签 图像存在运动模糊的问题，提出一个基于 L0 范数的正则化模型。对于模糊的图像，一 般的去模糊算法已经探索并使用了大量的图像先验，可以恢复良好的整体视觉效果，但 一般的去模糊算法没有充分考虑标签的特征，而这是重要的去模糊先验。针对这一问 题，对标签图像的像素分布和梯度分布特征进行分析，提出了基于稀疏梯度先验的正则 化模型。实验结果表明，与其他去模糊算法相比，对于合成图像和真实图像，文中提出 的方法在恢复图像清晰度的同时，可有效地抑制图像边缘的振铃效应，运算速度较之前 提高了 80. 52% 。

为实现导线端子 － 连接器插孔装配的自动化，设计了基于机器视觉的机器人自 动插线系统。为克服成像视角变化及杂乱背景对连接器目标识别造成的干扰，提出一种 基于累积量化梯度方向特征的连接器识别方法，提高了目标连接器识别的稳定性; 在此 基础上，针对因插孔密集排列造成的多插孔中心定位问题，提出一种基于扫描线直方图 特征的多插孔定位算法，实现了目标连接器插孔中心位置的精确获取。实验结果表明， 所提出的算法能够稳定识别目标连接器，并满足插孔定位的精度要求。

结合阀控系统响应速度快和泵控系统能量效率高的优势，提出了一种泵阀并联 系统，并研究了该系统的智能控制方法。首先针对泵阀并联系统中的泵控子系统设计了 可以实现权值自适应调节的单神经元 PID 控制器，然后针对泵阀并联系统中阀控子系统 的参数不确定性和外负载干扰问题设计了 RBF 神经网络滑模控制器，并利用 Lyapunov 函数证明了闭环系统的稳定性。最后搭建了泵阀并联电液位置伺服系统的 Matlab /Simulink 和 AMESim 联合仿真模型。仿真结果表明，泵控子系统的单神经元 PID 控制器相比 于传统 PID 控制器具有更好的转速跟踪控制性能，阀控子系统的 RBF 神经网络滑模控 制器相比于传统 PID 控制器和传统滑模控制器具有更高的位置跟踪精度和更强的抗干扰 能力，所提出的泵阀并联智能控制方法有效改善了系统的控制性能。

4D 打印技术又称为可变特性快速成型技术，是一门结合材料、数学和增材制造等学科的技术。4D 打印使用的材料是智能材料，所打印结构的形状、属性或功能在环境刺激下可以随着时间的推移而改变。利用 4D 打印技术自组装、自适应、自我修复 的特性，可以设计柔性化、个性化和智能化的结构。文中首先对 4D 打印技术进行了介绍，包括 4D 打印的特点、成型方式、使用的材料和变形的形式，接着阐述了 4D 打印技术的应用进展，最后探讨了 4D 打印技术存在的关键问题以及未来的发展方向。

针对含有界但未知不确定性的结构静力响应问题，提出了一种单变量函数分解的区间有限元法。首先，将区间有限元的位移函数在单变量点处进行高阶 Taylor 展开， 推导出其单变量函数分解区间表达式。然后，利用单变量区间函数分解，将 n 维位移函 数近似表达为 n 个一维函数的和函数，每个一维函数有且仅有 1 个区间参数，其余区间 参数被它们的区间中点代替。由此，将 n 维函数上、下界的求解问题转换为求解一维函 数的上、下界，计算成本降低且易于实现。与现有的区间摄动有限元法相比，该方法不需要计算位移函数对不确定变量的灵敏度，且不需要计算结构刚度矩阵的逆，并适合求解强非线性的响应函数。数值算例结果表明文中方法是有效可行的。

采用自行研制的常温等离子设备，开展等离子体射流对 Nd: YAG 晶体表面润湿 性和表面力学性能的改性试验研究。结果表明: 等离子体对 Nd: YAG 晶体表面具有明 显的改性作用，等离子体改性后 3 种粗糙度特征的 Nd: YAG 表面润湿性均获得改善， 其中光滑表面由疏水转变为超亲水，且在 30 h 内保持良好的亲水状态，改性后 Nd: YAG 晶体表面含氧官能团的增加是润湿性改善的主要原因; Nd: YAG 晶体改性后 0 ～ 11 h、 11 ～ 22 h、22 ～ 35 h，显微硬度分别呈现出保持、下降与回复、稳定的特点，其中 11 ～ 22 h 内具有最低的表面显微硬度，在 15. 0、30. 0、70. 0 mN 载荷作用下，其平均显微硬 度分别下降了 56. 2% 、45. 0% 、31. 6% ; 改性后 11 h，表面塑性的迅速提高导致部分压 痕形貌出现 “阶梯”和 “阴影”特征。

食品 3D 打印是一种具有重要应用前景的新型食品加工技术，也是食品科学领 域的研究热点。文中在通过控制淀粉糊化获得不同糊化度淀粉凝胶材料的基础上，利用 现代结构分析技术探究了控制糊化体系中大米、小麦和马铃薯淀粉材料多尺度结构的演 变行为，以及结构演变对 3D 打印成型性的影响。结果表明: 随着糊化度从 30% 升高到 70% ，淀粉颗粒的层状结构逐渐破坏，纳米聚集体排列紧密度显著下降，相对结晶度不 断降低，双螺旋和单螺旋结构的含量显著减少，无定形结构的比例显著增加; 同时，随 着淀粉糊化度的升高，3D 打印的出丝线宽呈现先减小后增大的趋势，而打印层数呈现 先增大后减小的趋势; 当大米、小麦和马铃薯淀粉材料的糊化度分别为 50% 、40% 和 30% 时，能获得理想的打印成型性。文中结果为淀粉类凝胶材料、淀粉类食品的精准设 计与品质调控提供了数据基础。

从内蒙古家庭自制酸奶中筛选出一株乳杆菌，经生理生化与形态学鉴定，并结 合 16S rDNA 同源性分析可知，该菌株为德氏乳杆菌 ( Lactobacillus delbrueckii DMLDH1) 。对菌株的生物学特性进行研究，阐明菌株的胃肠道耐受性、抑菌效果及益生特 性，通过溶血性实验和急性毒理学实验对菌株进行安全性评估，采用响应面法优化菌株 发酵培养基。结果表明，DMLD-H1 菌株适合在 37 ℃ 与 pH 3. 0 ～ 7. 0 的条件下快速生 长。血平板研究表明该菌株不具有溶血活性，急性毒理学实验证明德氏乳杆菌 DMLDH1 对小鼠经口无急性毒性，具有食用安全菌的特性。在 pH 3. 0 ～ 4. 0 的人工胃肠液条 件下孵育 3 h 后，菌株存活率大于 85% ，具有良好的耐受性，菌发酵产物对大肠杆菌和 金黄色葡萄球菌均有抑制效果，表明德氏乳杆菌 DMLD-H1 具有潜在的益生特性。当发 酵培养基最佳组分优化为 20. 2 g /L 低聚果糖、19. 7 g /L 细菌学蛋白胨及 0. 596 g /L 硫酸 镁时，多元回归模型预测德氏乳杆菌 DMLD-H1 的活菌浓度为 1. 32 × 109 CFU/mL，在此 条件下与实测值的拟合率为 98. 48% ，表明多元回归模型能较好地预测培养基优化后的 菌体生长特性。

使用 COMSOL Multiphysics 软件对平板型连续式处理室的处理腔进行电场、流场及温度场三场耦合模拟，发现处理腔内电场分布并不均匀，并且杀菌过程中入口流速设置为 5 cm /s 时处理室结构对杀菌效果的影响较小。使用该处理室对醋酸菌进行了杀菌实验，通过控制输入能量，探究了电压、脉宽及频率对杀菌效果的影响，结果表明， 电压对杀菌效果的影响程度比脉宽和频率的大。

将鼠李糖乳杆菌 ( Lactobacillus rhamnosus) ZB1107-01 ( LR ZB1107-01) 与 Lactobacillus rhamnosus GG ( LGG) 商业菌株进行体外抗氧化能力的比较，以 DPPH ( 1，1- 二苯 － 三硝基苯肼) 自由基、羟自由基及超氧阴离子自由基清除率为指标，并建立 Caco-2 细胞氧化损伤模型，通过测定 SOD、GSH-Px 酶活性，探究 LR ZB1107-01 对细胞氧化应激的影响。结果表明: 菌浓度越高，对 3 种自由基的清除能力越强，LR ZB1107- 01 的发酵液对 DPPH 自由基的清除率显著高于 LGG，上清液对羟自由基的清除率略高于 LGG，细胞裂解液对超氧阴离子自由基的清除率显著高于 LGG; 在 Caco-2 细胞氧化损伤模型中，对 SOD、GSH-Px 酶活性进行测定，发现 LR ZB1107-01 可以降低 Caco-2 细胞的氧化应激损伤，提高氧化应激状态下的抗氧化能力。 

为探究微生物法提取的发酵黄精多糖 ( FPSP) 对高脂膳食小鼠血脂水平及肠道菌群的影响，通过胆固醇和胆酸盐吸附实验初步评价热水浸提和微生物法提取的黄精多糖的体外降脂能力，选择具有更好体外降脂效果的微生物法提取的 FPSP 进行动物实验。体内研究结果显示，FPSP 可显著降低小鼠体质量、脂肪指数、肝脏指数以及血清中的 TC、TG、LDL-C 水平，提高 HDL-C 水平，并显著抑制小鼠肝脏中 TNF-α 和 IL-6 的释放 ( P ＜ 0. 05) 。高通量测序分析发现，经 FPSP 干预后，在门水平上，小鼠粪便中 Firmicutes 和 Bacteroidetes 的总相对丰度增加; 在属水平上，Lactobacillus、Barnesiella 等益生菌的相对丰度增加，Clostridium XIVa、Helicobacter、Streptococcus、Alistipes 等致病菌的相对丰度降低。以上结果表明，发酵黄精多糖具有改善高脂膳食小鼠的血脂水平及调节肠道菌群紊乱的作用。

传统的红糖生产采用石灰法清净蔗汁，产品中含有较多的钙和残留的絮凝剂。 海藻酸钠 ( SA) 含有大量羧基，对钙离子有很强的螯合作用。文中探究了 SA 在红糖溶 液脱钙中的应用，考察了 SA 用量、糖液中的红糖含量、反应温度和 pH 值等因素对钙脱除率及 SA 反应效率的影响。结果表明: 红糖溶液的 SA 絮凝沉淀物 ( 主体) 为海藻 酸钙，钙脱除率和 SA 反应效率最重要的影响因素为 Ca∶ SA 单元摩尔数比，SA 用量越大，钙脱除率越高，SA 反应效率越低; Ca∶ SA 单元摩尔数比在 2. 5 左右时，适宜的红糖含量为 50%～ 60% ，SA 反应效率约为 90% ; 温度对钙脱除率和 SA 反应效率也有一定影响，温度为 50 ～ 60℃时具有最好的脱钙效果，对溶糖操作也有利; pH 值在 5. 1 ～ 9. 0 范围内时的脱钙效果比较相近，故无需调节pH 值，可以直接采用水溶商品红糖所得的糖液。用 SA 脱除红糖溶液中的部分钙离子并用作絮凝剂，具有安全可行性。

四轮转向 － 驱动汽车相较于传统车辆能保证四轮转角/转矩独立可控，具有十 分优异的主动动力学控制性能。文中针对四轮转向 － 驱动汽车转角转矩的协调控制提出 了一种基于遗传算法的时变 LQR 控制系统。该系统区别于传统的线性化轮胎参考模型， 考虑轮胎的变刚度特性建立线性时变系统，并利用遗传算法对状态量的控制权重矩阵进 行优化。仿真结果表明，在给定的转角阶跃输入下，考虑轮胎非线性特性的时变 LQR 控制系统相较于线性化模型控制系统，对质心侧偏角的零化效果更优异，横摆角速度对 理想值的跟踪精度提升 3. 01% 。在高速低附路面下的双移线工况仿真表明，基于遗传 算法的时变 LQR 控制系统能确保车辆具有较好的轨迹跟踪能力，最大侧向位移误差控 制效果相较于前轮转向车辆提升 44% 。

高速铁路系统实时混合试验中列车运行速度快，需要建立足够长的桥，且必须采用精细化的车－轨－桥耦合数值模型，因此对数值计算的精度和效率都有很高的要求。同时，实时混合试验对实时性要求较高，每一步都需要在极短时间内完成，进一步增加了问题的难度。有鉴于此，文中提出了一种新型计算方法———移动荷载积分法，在试验前对桥梁数值子结构计算所需要的数据进行存储，实际计算时对每一时步对应的数据进行抽取和计算，得到当前时步的位移响应。文中还结合弹塑性数值子结构方法将该方法拓展到局部非线性情况，然后通过缩尺高速铁路振动台实时混合试验，系统地验证 了该方法的可行性与可靠性。

为探讨雾天高速公路车路协同系统信息介入对驾驶人视觉信息加工模式的影响，首先，依托驾驶模拟平台设计了车路协同环境下的雾天高速公路驾驶模拟实验，获取驾驶人的视觉行为参数; 其次，将前方道路定义为关键兴趣区域，分别提取驾驶人在全局水平及兴趣区域的注视、扫视等显性视觉特性指标，并分析其分布规律; 最后，采用因子分析方法获取信息提取因子、感知密度因子及信息搜索因子共 3 个公因子，以表征雾天高速公路车路协同系统作用下驾驶人的视觉信息加工模式。结果表明，车路协同系统的应用会显著影响驾驶人的扫视行为及对前方道路的视觉资源分配，多元信息的介入改变了原有的信息分布，使驾驶员的信息提取效率提高，信息感知密度降低，信息搜索效率提高。文中研究结果可为车路协同系统人机交互终端的设计及安全应用提供理论参考和技术保障。

为了研究导航播报措辞复杂度对驾驶行为的影响，以普通交叉口为例，将措辞复杂度分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级，通过驾驶模拟方法获取实验数据，构建考虑驾驶人时空和综合行为表现的多维度指标体系，运用方差分析和非参数检验方法研究不同措辞引导下驾驶人行为表现的时空特征，挖掘驾驶人综合行为表现的变化规律。结果表明: 导航播报情况下驾驶人普遍从交叉口上游 200 m 处开始减速; 4 种措辞的作用效果在交叉口 上游 100 m 至下游 100 m 区段存在明显差异; Ⅰ、Ⅱ级措辞引导下车辆运行的平稳性较差; 与Ⅰ级措辞相比，Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ级措辞引导下驾驶人的综合行为表现依次提升 15% 、 20% 和 40% 。