利用计算流体动力学软件FLUENT对旋风分离器内气固两相流动特性进行三维数值模拟,模拟气相流场采用雷诺应力模型,应用随机轨道模型模拟湍流流场中颗粒的运动轨迹,同时给出了不同抽气率下旋风分离器的速度、压力分布,计算出旋风器分级效率,模拟结果与文献实验数据吻合较好.结果表明,灰斗抽气可以提高锥体内旋转气流切向速度,轴向速度减少能够降低气流携带颗粒返混能力,并减小排气芯管下口短路流,提高旋风分离器分离效率.对于给定的旋风分离器,抽气率应有一最优值.

针对目前聚苯乙烯泡沫塑料（EPS）加工的发展需要,研制了低成本、便携式的EPS快速成形系统.系统综合应用CAD/CAM技术、电机控制技术、计算机数控技术、先进制造技术等知识,确定系统的设计方案,开发了上位机软件系统,编程实现图形优化、图元排序、路径规划等一系列算法,将DXF文件中的图形信息转换为系统定制的加工指令并进行传输控制.最后测试了软件系统的功能并对样机进行加工试验,证明该系统易于使用,加工精度可以满足工程需要.

为了提高复杂产品开发的效率,驾驭复杂产品开发过程各个环节相互关联的复杂性,提出一种基于知识工程的复杂产品开发过程新模型.该模型把知识工程理论融入复杂产品开发全生命周期过程中,通过知识推理技术从数据库和知识库中获取相应开发阶段的知识和数据来驱动和指导整个复杂产品开发过程,以更好地重用设计知识.研究了该模型的关键技术,包括复杂产品开发知识处理技术和基于知识的CAD/CAM/CAE/CAPP集成技术,提出了两种知识处理方法,即基于规则-对象-框架的知识处理方法和基于规则-实例的知识处理方法,并研究了相应的推理算法；以知识库、数据库、规则库和实例库为基础,通过PDM,STEP中型文件、规则、实例和知识等,实现CAD/CAM/CAE/CAPP集成.最后,通过数据库技术、编程语言VC# . NET和CATIA软件实现了隧道掘进机（TBM）主机的快速设计系统,有效地减少了隧道掘进机主机开发的复杂性和缩短开发周期,以TBM主机为应用实例进一步介绍该模型的合理性和有效性.

通过考虑产品设计者的设计意图及偏好,计算了各危害性故障模式对危害性理想故障模式的灰关联度,依此对各故障模式危害性进行了排序,克服了传统风险优先数法当RPN值相等或相近时各故障模式危害程度难以比较以及各个风险优先数因子无相对权重的问题.最后以某产品的工艺FMECA分析为例,进行了验证.

为在设计阶段即考虑随机工程误差对磁浮轨道曲线的影响,基于概率统计的观点,给出了考虑随机工程误差影响的磁悬浮轨道设计方法,建立了相关的分析公式,导出了设计曲线加工成败的判据.由此将工程过程与设计相结合,设计者在设计阶段即可预测轨道加工的成败,在设计磁悬浮列车轨道时综合考虑了经济性和可靠性.

提出一种基于自组织特征映射神经网络（SOFM）的零件加工尺寸类型识别方法.首先从三维CAD软件中获取包含零件特征数据的XML文件,并从文件中提取相应的加工特征及尺寸.然后以零件加工特征作为SOFM的输入层的神经元,经处理后作为SOFM的输入向量,利用SOFM自学习和自组织能力对输入向量进行训练.训练好的网络可以实现对零件加工尺寸类型进行较好的识别.最后通过对某零件的尺寸类型识别,验证了所提方法对平面、内孔、外圆和定位四类典型加工尺寸类型识别的有效性.

针对存在支座松动和碰摩的耦合故障转子-轴承系统,采用短轴承非稳态油膜模型和线性碰摩模型建立转子-轴承系统的动力学方程,应用矩阵微分理论、二阶矩技术、矩阵摄动理论和Kronecker代数方法系统地研究了此耦合故障转子-轴承系统的随机响应问题.应用四阶矩技术和Edgeworth级数展开,对耦合故障转子-轴承系统碰摩的可靠性进行了研究,并求出了数值解,给出了可靠性曲线.

基于折纸模型的二维可展板壳结构,在折叠体积较小的情况下可以获得较大的展开面积,展开效率较高.从二维折纸模型出发,研究基于此类模型的可展结构的特点,并对模型的展开过程进行分析模拟.利用Moore-Penrose广义逆矩阵的方法,结合板单元理论及相应的约束处理,对展开过程进行了计算、模拟,结合动力学方程还可以计算出展开速度和加速度.

研究了仪表板元件重要性和使用频率的量化方法,为复杂仪表板元件设计序列提供指导.采用调查法获得原始数据,将德尔斐方法与判断矩阵思想有机结合作为数据后处理方法,计算简便且结果区分度好.将该方法应用于某特种军用车辆仪表板分析,得出了比较理想的结果.

为了提高超声无损检测（UNDT）和无损评价（UNDE）中基础数据的信噪比（SNR）,提出了一种基于小波变换多分辨率分析的裂谱分析新方法．该方法在分析传统裂谱分析（SSP）方法原理及其局限性的基础上,通过采用小波变换多分辨率分析能力将原始超声回波信号进行等Q子带分解,然后按照一定的信噪分离规则来消除噪声,达到提高信噪比的目的．实验结果表明,与传统裂谱分析方法相比,该方法提高了消噪性能的稳定性,增强了湮没晶粒(或其他散射体)散射中的缺陷回波信号能力．

为了解决人工分选珍珠效率低、精度不高等问题,提出了一种基于计算机视觉的珍珠形状分级方法.首先根据珍珠图像的灰度直方图对图像进行分割,并使用闭操作去除图像中噪点,接着用八邻域法搜索珍珠图像的边界,提取珍珠轮廓曲线的傅立叶描述子,再计算被测珍珠与标准模板库珍珠的傅立叶描述子的欧氏距离,根据欧氏距离实现珍珠形状的分级识别.最后实验验证了本方法的有效性和实用性.

针对概率可靠性模型对原始数据要求高的局限性,用凸集合模型来描述影响压杆稳定可靠性分析中的不确定参数,利用一阶Taylor展开式基于凸集合模型讨论了压杆稳定分析中不确定性参数对压杆稳定响应的影响,提出了压杆稳定的非概率可靠性度量的指标.此方法对数据的要求低,不用求概率密度函数而且计算简便.通过对工程实例的计算,其结果表明所提出的方法是一种简便而实用的分析方法.

风的存在改变了末制导炮弹与空气的相对运动速度,导致末制导炮弹空气阻力和空气阻力加速度发生变化,与此有关的力和力矩也发生相应的变化.为了分析风的存在对末制导炮弹运动特性的影响特点,必须建立相应的弹道模型.在末制导炮弹标准弹道模型的基础上,主要考虑纵风、横风的存在,引入了相对弹道坐标系、相对速度、相对攻角、相对侧滑角的概念,分析力和力矩的投影,建立了有风条件下的末制导炮弹弹道模型.通过仿真分析,得出风对末制导炮弹的弹道影响规律,为末制导炮弹的弹道特性研究奠定基础.

为了使现阶段在各个机械相关领域中广泛使用的高精度位移平台性能更加完善,位移直线度、定位精度更高,制造成本更低,研制了高精度无导轨位移平台机构.该机构是根据平行四边形和比例杆运动原理研制出来的,除了能达到以上要求之外,且安装方便,体积小,养护简便,在有、无重力的条件下均能正常使用,既可应用于航天领域,也可以应用于其他要求的高精度位移系统中.

开关模机构是玻璃器皿压机的关键部件,目前的压机采用了整体模和两开模的开关模形式,只能成型形状简单、样式单调的玻璃器皿.设计了两种新型的压机开关模机构——铰链式开关模机构和荷花开式开关模机构,详细介绍其原理及工作过程,并建立了虚拟样机对机构进行干涉检验和运动学仿真,现正进行物理样机试制.这两种开关模机构可成型形状复杂的玻璃器皿,大大扩大压机可制造产品的范围.

为了预测点胶机的开发方向以适应现代封装要求,将TRIZ理论中的技术进化模式与技术系统子系统相结合,建立子系统与技术进化模式的表格；根据点胶机子系统结构特点,依据表格中的位置,分析了点胶装置子系统沿不同进化模式下进化路线的进化规律；确定了点胶机子系统目前所处进化路线的位置,最后根据目前位置得出点胶机将来可能的开发方向．