基于造纸过程中的表面施胶工艺，通过简单、高效的喷墨打印技术在纸张表面成功构建亲水性微流道。以纸张表面润湿性及液体在微流道内的扩散性为评价标准，研究了表面施胶剂配比、压光处理等因素对流体在微流道内的扩散行为的影响，研究结果表明：采用配比（m表面施胶淀粉/mAKD）为7∶3的表面施胶剂对纸张进行疏水改性，在压强为2MPa、辊速为3.5m/min的条件下进行表面压光处理后构建的微流道展现出优异的限液性能，液体可以在亲水通道内实现完整地定向扩散，同时解决了液体的z向扩散问题。最后，采用文中构建的纸基芯片实现了对亚硝酸盐的定量检测，溶液质量浓度与芯片表面色差值之间呈良好的相关性，二者的曲线拟合方程为y=1.799＋8.745x0.453，相关系数达0.9935。

以葡萄糖与疏水性辛烯基琥珀酸酐（OSA）为原料进行酯化改性，并将合成的辛烯基琥珀酸葡萄糖酯（OSGE）进行分离纯化，制备了糖酯含量约50%的OSGE；以十二烷基直链苯磺酸钠（LAS）、烷基糖苷（APG）和椰油酰胺丙基甜菜碱（CAB）为对照，研究其温和性与界面性质。结果表明，OSGE和LAS的表面张力均为28mN/m；临界胶束浓度（CMC值）的排序为OSGE<LAS<APG<CAB；OSGE的亲水亲油平衡值(HLB)为16.90，表明其亲水性最强；OSGE的乳化能力与LAS和APG无显著差异，但其刺激性远低于其他3种表面活性剂。

以含羟基芴Cardo结构的二胺和双酚A型二酐为基材,通过一步化学亚胺化法制备出羟基芴Cardo结构聚酰亚胺(PI-OH),再通过其侧羟基的酰氧化或硅醚化反应制备出低极性、大体积的丙酰氧侧基芴Cardo结构PI(PI-OA)和叔丁基二甲基硅醚侧基芴Cardo结构PI(PI-OSi),系统研究了侧基取代对PI-OH溶解性、光学性能和介电性能等的影响。结果表明:侧基的极性和体积较大程度影响了PI薄膜的各项性能,相较于PI-OH,PI-OA和PI-OSi表现出更好的溶解性能、更高的透光率和更低的介电常数,二者可溶于二氯甲烷、丙酮等低极性低沸点溶剂,在450nm的透光率分别高达86.7%和85.2%,介电常数分别低至2.75和2.63(1MHz);由于低极性、大体积取代基团的引入,PI-OA和PI-OSi的玻璃化转变温度下降、热膨胀系数增大。

由于流延薄膜厚度很薄（微米级），若薄膜采用1∶1的几何模型对薄膜传热进行耦合模拟时，网格数量达百亿级别，仿真计算非常困难。论文提出薄膜加厚的传热仿真模型，即对薄膜几何模型扩大，辊筒和冷却水管道几何模型保持不变的方式，顺利实现了流延薄膜冷却过程的传热仿真模拟。研究发现：薄膜及流延辊表面温度场出现螺旋型分布，即“流道痕”现象，与热成像仪测试结果吻合；在有螺旋导流片位置处，薄膜及辊筒表面温度高，冷却水流道处温度低，薄膜轴向方向薄膜温度上下波动，波动幅度在±1℃以内；薄膜在流延辊上冷却主要分为两个阶段——温度骤冷阶段和温度平稳阶段，薄膜的冷却主要发生在骤冷阶段，骤冷时间0.03s内，薄膜温度可从220℃迅速冷却到40℃以内；提高螺旋流道内冷却水流速时，薄膜在周线方向的温度变化较小，在轴线方向薄膜平均温升斜率受流速影响较大。文中最后给出的流延辊螺旋流道内冷却水流速与薄膜轴向温升斜率的关系，可为流延辊流量设计提供技术参考。

机器人夹钳是确保软性易变形微小物体可靠稳定夹持与操作的关键；为了实现较大范围旋转姿态调整，提出并设计了一种电磁驱动的二自由度混联柔顺夹钳。首先采用卡氏第二定理，对夹钳输入刚度、转动耦合、位移放大比以及夹持力进行了理论建模；然后，通过提出的分阶段柔顺夹钳的优化方法确定了微夹钳的材料与设计结构参数，建立了单目标优化数学模型，并通过有限元静力分析方法验证了优化后微夹钳的驱动力、夹持行程与夹持力均达到设计要求；最后，通过搭建的实验平台对柔顺夹钳的性能进行了实验验证。结果表明：所设计的柔顺夹钳转动范围与精度均符合预期值、能够对柔性锂电池塑壳实现稳定夹持。

研究大型核电设备的故障预警方法，对于故障的及时排除、降低安全风险、减少非必要成本以及提高发电效率具有深远的意义。传统的核电设备预警，大多是实时监控报警系统，预警效果有待提升，也未充分利用数据价值。文中提出了一种基于贝叶斯BiLSTM的故障预警方法，通过神经网络预测时间节点理论健康值，与实际值比较从而识别异常。首先提取实时数据库中健康的历史运行数据，然后对其进行一系列预处理，最后作为训练数据建立贝叶斯BiLSTM预测模型。采用交叉验证方法留出测试集，使用拟合优度、均方误差以及文中提出的贝叶斯假设检验方法对模型精度进行综合验证。保证模型泛化能力后，对实时数据库中的数据进行实时预测，并采用阈值法对故障蠕变期间的异常信号进行识别。实验结果表明：所建立的贝叶斯BiLSTM预测模型在时延高的情况下，相比于LSTM模型具有更优的预测精度；在案例1中，针对3次时间序列异常点，文中模型相比于现有的实时监控系统至少提前了15h发现信号异常并进行报警；案例2的预测结果进一步验证了模型的可靠性。

熔融沉积成型中通过优化控制填充速度可以有效改善制件质量。然而填充速度与层厚、喷头温度、轮廓拐角等参数存在相互交织耦合作用关系，优化控制存在困难。在双变量打印实验基础上，文中采用多元非线性回归构建了基于多参数协同耦合作用的填充速度优化控制函数，并结合误差分析、单向拉伸与弯曲实验等手段检验了填充速度优化控制效果。结果表明：相同工艺参数条件下，采用文中提出的速度优化控制方法，试样的精度误差值均低于或接近于最小精度误差平均值，拉伸性能得到小幅提升。最后，通过断面微观形貌分析验证了该方法对拉伸性能的影响。

基于计算流体软件Fluent，采用Realizable k-ε湍流模型，对雷诺数Re=6.6×105下不同间隔比的串列双梯形柱绕流特性进行仿真分析；选取间隔比S*在0.5~6之间的7种不同取值，对双梯形柱气动特性系数、涡量图和流线图进行阐述。结果表明：串列梯形柱绕流特性与串列圆柱和矩形柱相似，在不同间隔比下存在3种绕流模式，即模式Ⅰ（屏蔽区）、模式Ⅱ（再附区）和模式Ⅲ（撞击区）；各模式间存在临界间隔比S*cr，在间隔比S*<1处双梯形柱间产生屏蔽区，1<S*<3时上游梯形柱尾迹在下游梯形柱上下表面产生再附，S*>3时双梯形柱形成各自的涡旋脱落轨迹，下游尾迹涡旋随间隔比的增加由单列交替脱落（模式Ⅰ）过渡为双列脱落（模式Ⅱ、模式Ⅲ）；受上游梯形柱尾迹影响，模式Ⅰ下结构稳定性和气动特性参数较其他模式更好。

刀具钝化能够提高刀具的寿命、切削过程的稳定性和已加工表面的质量。刀具钝化的刃口并非规则的圆弧；采用将切削刃轴向离散化为微元切削刃的方法，基于滑移线场基本理论，综合考虑犁耕力随切削厚度的变化及非对称刃口剪切的特点，指出了非对称刃口刀具切削过程中所经历的不同切削阶段，并建立刀具非对称刃口瞬时铣削力模型，最后结合铣削实验进行对比分析。结果表明：在整个切削过程，随着切削厚度的增大，犁耕力所占比重逐渐减小；根据模型所得的铣削过程力与实验结果吻合较好，二者相关系数均大于0.7，平均误差在5%以下，峰值误差也低于15%。

为有效界定考虑交通条件和城市经济联系的城市群空间范围，以辅助粤港澳大湾区交通规划和空间一体化发展。首先，基于ArcGIS空间分析技术、修正的引力模型对粤港澳大湾区公路交通可达性、路网密度和经济联系强度进行了测算和分析；然后，提取了各尺度城市腹地范围。研究表明：粤港澳大湾区市域交通可达性以广佛、深莞等中心城市为源进行“核心-外围”的圈层式递增，县域交通可达性则呈现“中间高 两端低”分布格局；粤港澳大湾区交通可达性整体处于较高水平，但大湾区城市间尚未全部实现1h通达，“一国、两制、三关税区”特殊发展背景下，湾区各城市间及城市内部交通联系和协同机制还比较薄弱，省际、市际行政交界区交通瓶颈问题依然突出；研究区域的经济联系强度空间网络化趋势显著，深圳、香港、广州和佛山等龙头城市辐射带动作用明显，低值区则分布于交通可达性较差的边缘地区；考虑交通条件和经济规模的粤港澳大湾区各城市腹地范围与对应行政区契合度差异显著，湾区两翼城市腹地逐渐被中部核心城市“蚕食”；促进粤港澳大湾区城市群内部空间和腹地联系，带动其人口流动和交通流量，并充分发挥次级中心在跨区域合作中的中介桥梁作用，这样才能最终达到超大区域在不受行政约束的情况下进行区域交通规划和管理、实现大湾区可持续和空间均衡发展。

在桥梁结构横桥向地震控制中，粘滞阻尼器和钢阻尼器是可靠度较高的地震控制装置，二者已在多座桥梁工程中得到了初步应用。文中从工作原理、构造实现形式、力学行为、减震效果等方面对这两种阻尼装置进行了对比研究。其中：对比力学行为时，对粘滞阻尼器开展了不同速度下的力学性能试验，并与现有文献中钢阻尼器力学行为进行比较；对比二者减震效果时，以一座三塔斜拉桥为例，讨论了28条地震波激励下，两种装置本身及桥梁结构的响应差异并以其中一条地震波为例，从能量的角度分析了造成这种现象的原因。结果表明：由于阻尼装置的耗能机制不同，导致不同阻尼装置的动力响应不同，但桥梁结构的地震响应未发生明显变化；Ⅰ类场地条件下，在过渡墩与辅助墩处，粘滞阻尼器对桥梁横桥向地震动控制的效果优于钢阻尼器。 

针对三幅邻近桥梁结构，在中幅箱梁和两侧对称组合梁的形心高差与中幅箱梁梁高比值（H/D0）为-2~+2之间的条件下，通过CFD模拟了三主梁的气动干扰效应并进行了风洞试验的局部验证。研究结果表明：在一定高差范围内，下游组合梁对中幅箱梁的脱涡存在抑制作用；在工程实际的固定间距下，三幅邻近桥梁结构各自的气动力均值在文中研究的中幅箱梁高差比范围内均有明显且规律的气动干扰效应，其中中幅箱梁敏感性最强、下游主梁次之、上游截面受影响最小。

人工检测是在役桥梁管理与维护中主要的工作任务之一，通过人工目测或工具量测形成的各类病害检测结果是指导桥梁运维决策的关键基础数据。然而，因缺少对人工检测病害数据的标准化快速批处理方法，该类数据往往未能得到充分挖掘和利用；现有方法呈现出数据处理难度大、成本高、时效性弱等问题，难以支撑实桥管养和相关科研需要。面对人工检测采集的海量原始病害数据，本研究以铺装病害人工检测数据为例，提出一种基于图像处理的人工检测表观病害数据标准化批处理方法。首先通过人工检测采集标注的CAD电子化数据，进行病害图像网格式栅格化批处理，形成以吊杆（或斜拉索）的锚固点网格化划分的病害分布位图；其次通过图像连通域查找和判定算法，提取病害的面积、长度等信息；最后，根据网格标签输出可供计算机快速分析处理的标准化数据，并进行病害数据分析，包括病害类型分析、位置分析、横向分布分析和纵向分布分析等。该方法实现了快速化和标准化的人工检测病害大数据处理整理，为相关研究和针对性指导桥梁养护提供了行之有效的基础数据处理方法；此外，所提出的标准化批处理方法对于人工检测中的量大面广的其他构件病害数据及其他类型数据处理分析具有较强的可移植性和重要参考意义。

为解决卷积神经网络（CNN）在二维路面灰度图像裂缝自动检测中存在的识别效率和精确度低的问题，首先提出了一套基于转置CNN层间特征融合的三阶段路面裂缝提取算法（该算法包括区域判定、图像分割、多层特征融合等模块）；然后构建了分类-分割网络，训练了多个融合分类网络中间层和分割网络输出层的转置卷积网络，并与CrackNet进行了运行效果的对比。结果表明：当用于区域判定的分割网络CNN-Ⅰ的召回率最小值设置为0.95时，精确度为0.497，此时的阈值为0.003152，结合用于裂缝提取的分割网络CNN-Ⅱ的训练结果得出，分类-分割网络的精确度为0.78、召回率为0.73、F-1分数为0.75、计算一张图片的时间缩短到0.79ms以内；多层特征融合方法提取裂缝信息更准确，保留了裂缝的连续性特征，实现了基于CNN的路面裂缝自动识别和提取的优化。

针对高速两栖车水上航行阻力特性问题，采用基于雷诺平均方程的有限体积法对静水中高速两栖车的阻力及航态进行了数值模拟。通过不同网格密度的阻力比较，对网格收敛性进行了讨论；通过与模型试验结果的对比，对文中采用的数值计算方法进行了验证。另外，结合叠模计算结果对两栖车的各阻力成分进行了分析。在此基础上，计算分析了带开口的两栖车模型的阻力及航态变化。结果表明：处于过渡阶段的两栖车，其兴波阻力占总阻力的比例随航速增加而增加（最高可达到60%以上），黏压阻力占比30%~40%，摩擦阻力占比小于10%；增加开口后两栖车的阻力增加，在Fr▽=1.297时阻力增大约11%，车体下沉深度增大约5%；与无开口状态相比，有开口两栖车的各个阻力成分的占比发生变化，兴波阻力占比减少，而黏压阻力占比增加。

欠驱动船舶循迹过程中受到时变多源干扰的影响，同时在航行转艏处易产生控制力突变现象。针对上述两方面的问题，文中将扩张状态观测器(ESO)与模型预测控制(MPC)相结合，提出了一种最优循迹控制方法。首先，设计了扩张状态观测器对时变多源干扰进行补偿并提供低频控制输入；其次，以优化船舶航行控制力为目标，设计了一种非线性MPC控制器；最后，基于非线性分离式原理证明了ESO-MPC级联控制器的稳定性。并通过与自抗扰控制方法(ADRC)及MPC控制方法进行仿真对比，验证了该控制方法的有效性。