研究表面螺旋胶囊机器人在外部旋转磁场作用下在黏液中的运动特性。首先介绍外磁推进的胶囊机器人的系统构成，给出表面螺旋胶囊在黏液中旋进的磁主动矩的表达式，然后制作了镶有条形强磁片的胶囊机器人样品，搭建了旋转磁场试验台，配置了不同动力黏度的二甲基硅油以模拟人体体液。试验模拟旋转磁场对胶囊机器人在不同黏性液体中的旋转，证明了设计的合理性和可行性。当外部磁场强度在6.281 A/m左右时，胶囊机器人受到的驱动力矩为1.0 mN·m左右。在胶囊机器人的设计中，决定需要的外部磁场强度以及所受到的阻力矩大小的因素依次为胶囊直径、设计的工作转速和黏液的黏度。

TRIZ理论用40条发明原理来解决冲突，其发明原理具有普遍性。为指导电气创新设计，在总结电气设计规律的基础上，对大量设计实例进行筛选，将部分典型实例按TRIZ 40条发明原理的后20条原理进行分类，进一步丰富了TRIZ中发明原理的工程设计实例库，并为解决电气设计中的冲突问题提供发明原理参考。

针对新型固定式半自动饲草压捆机的设计和制造，阐述了压捆机的关键工作部分——压缩机构、喂入机构和分捆机构的工作原理和结构形式。其中喂入机构和分捆机构是本机的特色，两者均要保证与压缩机构的严格的运动关系，增加了设计的难度。喂入机构采用水平方向半自动进料，降低了装草高度，符合人体工程学原理；设计的杠杆组式拨杆联动分捆机构，结构简单，便于操纵，提高了插板分捆的安全性。

为统筹规划自动分拣仓列阵和输送系统的动作，提出条烟自动分拣系统的异步分拣法及其基本控制算法，并与同步分拣法进行了比较，其中输送系统包括一串相互连接的输送容器，并且采用步进方式运动。研究了自动分拣仓的条烟分拣执行方案，设计了滑道式分拣装置，其条烟连续进给运用斜面和重力原理而无需动力推进，其中双动出烟机构具有可任意切换的单条出烟和单排出烟功能。试验得到了基于异步分拣法的条烟自动分拣的基本能力数据，系统的实际分拣效率大于10 000 条/h。

水下夹桩器是一种广泛应用于海洋石油平台建设的液压夹具。卡环式连接结构被应用于水下夹桩器。在水下夹桩器卡环连接结构设计中引入基于多体接触的有限元优化设计过程。阐述了基于扩张的拉格朗日算法有限元分析的接触优化模型建立，利用ANSYS软件参数化设计语言完成了优化计算。优化结果显示，采用非线性有限元法和优化方法对卡环连接结构进行设计能够取得满意的效果，设计结果满足工程要求。

介绍一种基于传统叶片式液压减振器设计的叶片式MRF减振器的工作原理，提出两种结构方案。利用ANSOFT电磁场分析软件对两种不同方案的减振器进行磁场有限元分析，得到磁场分布相对比较理想的一种方案。采用磁场有限元分析的方法对叶片式MRF减振器的结构设计进行优化，可以有效提高减振器的性能。表明有限元分析方法在磁流变液减振器磁路设计中具有重要的应用价值。

根据二冲程与四冲程发动机的结构和工作原理，提出发动机的多行程工作模式理论，描述其工作原理、工作过程和一定区间连续可变压缩比的工作原理。用数值模拟方法分析了3种不同气门组合换气形式，为发动机多工作模式换气形式的选择提供依据。

在堆取料机视景系统的开发中，场景模型的建立和管理直接影响到整个系统的沉浸感、交互性和实时性。主要使用MultiGen Creator，从减小文件大小和提高渲染速度这两个方面对堆取料机的三维模型进行简化和管理，并对其中的关键技术如层次树、自由度和外部引用等进行探讨。这些技术已在系统开发中获得成功应用，取得了较好的仿真效果。

齿廓曲线尤其是齿根过渡曲线的构建是渐开线圆柱齿轮三维实体建模的难点，也是其关键问题。现在所采用的构建方法操作复杂，计算繁琐，且不适合不同刀具加工的齿轮模型的构建。以范成法加工齿轮的原理为理论基础，介绍在Pro/E平台下利用其机构模块的“轨迹曲线”(trace curve)功能精确构建各种刀具加工出来的渐开线圆柱齿轮齿廓曲线的方法，并以磨前滚刀加工直齿圆柱齿轮为例，详细介绍该方法的使用步骤，构建其精确的三维实体模型。该方法无需推导渐开线和过渡曲线的方程就能够方便、快捷地构建出任何刀具加工出来的齿轮模型，为基于啮合原理的复杂曲面零件的有限元建模提供了参考，特别是为复杂曲面零件的CAD/CAE建模与分析奠定了基础。

渐速膛线电解加工的阴极需要通过实验反复修正,试验难度大，研制周期长。根据加工对象的几何参数和弹道方程建立数学模型，在Pro/E中建立阴极工作齿、炮管毛坯的几何模型并导入VERICUT，在VERICUT中设置机床参数和数控系统，添加刀具的轨迹G代码，进行加工过程的仿真，检验设计的阴极齿形状是否合理以及确定加工过程中出现的过切或欠切情况，优化阴极。研究表明,在电解加工阴极设计中采用VERICUT是一条可行的途径。

以计算流体力学(CFD)软件FLUENT为工具，对灯泡贯流式水轮发电机通风系统的流场进行数值模拟。建立了灯泡贯流式水轮发电机通风系统的三维几何通风模型，用标准κ-ε湍流模型作为气流的物理模型，并对计算出的电机空气风量分配情况与实测数据进行比较，验证了数值模拟的可靠性。研究表明，在合理的简化条件下，采用CFD能准确地模拟灯泡贯流式水轮发电机的通风系统流场，为进行灯泡贯流式水轮发电机通风系统设计和优化提供有效的依据。

太阳辐射是在轨抛物面天线反射器产生变形并导致其电性能下降的重要因素。针对天线轨道位置的时变性及抛物反射器的几何特点，讨论了太阳辐射光线与轨道面的夹角、进出地球阴影区的时刻等参数。根据抛物面方程以及太阳光辐射向量，运用几何方法分析抛物面天线的自遮挡作用，并给出了相应的判据，同时利用坐标变换实现天线反射面的对地指向不变。该方法实现对在轨抛物面天线反射器的太阳辐射热流的实时分析，为准确分析反射器的热变形或热颤提供条件。

对表面裂纹复合型应力强度因子的研究一直是线弹性断裂力学中的重要课题，例如弯扭组合载荷下圆管半椭圆表面裂纹应力强度因子的计算，到现在也没有一个正确的分析解。考虑到裂尖的应力奇异性，在裂纹前沿手动设置三维奇异单元，用三维有限元法中的1/4点位移法计算弯扭组合载荷下圆管表面椭圆裂纹前沿的Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型应力强度因子，并分析其随裂纹深度增加时的变化规律。运用该方法计算了有关模型的应力强度因子，并与该模型的实验值进行了比较，计算结果和实验结果吻合良好。

根据空调测试系统测控点的分散性、多样性及多工况的特点，提出一种以快速参数自整定的DS100现场控制器作为底层数据采集和控制单元，与上位工业计算机组成空调测试系统的现场总线应用方案。分析了DS100现场控制器的基本特征及对该测试系统的适用性，讨论了现场总线技术作为空调测试系统的现场测控装置的信息传输可行性，提出了一种基于MODBUS协议的令牌流转技术方案，论述了测试系统实施技术及相关的软件设计方法，最后给出了该空调测试系统的试验结果。

为了解决国内AGVS在循环死锁搜索算法研究中存在的搜索循环死锁类型不全的问题，利用任务\|资源图(task-resource graph, T-R图)提出一个改进算法。改进算法如下：首先，根据AGV的相对位置变化和执行任务的情况，利用T-R图对AGVS进行建模，然后根据循环死锁的T-R图特征，在每一个状态时刻下，使用图的强连通分支理论搜索循环死锁。当访问完所有状态时刻下的T-R图，也就找到了AGVS中的所有循环死锁。算例验证与理论分析均说明改进算法可以搜索到全部类型的循环死锁，解决了原算法存在的不足。根据改进算法开发的控制规则，可以有效避免新循环死锁的产生。同时指出，对改进算法稍加修改，可以找到AGVS中所有的循环死锁和非循环死锁。

首先采用组合矩形包络算法将二维不规则零件的排样问题转化为矩形件的排样问题；然后将遗传算法与小生境技术相结合，寻找排样件在排样时的最优次序及各自的旋转角度；最后用“最低水平线与填充算法相结合”策略的启发式排样算法实现自动排样。实例表明，该算法是有效的。

高压液压系统缸体的静密封至今一直采用带背环的O形圈。这一传统解决方案的基本缺陷是O形圈绳径的公差和直径无关。在大直径且高压峰值下，其不可避免的后果是渗流。为了避免这一情况的发生，利用单件、双重作用的聚氨酯压制的密封CoverSeal，开发出一种通用的解决方案，由此保证在大直径且高压下的全功能安全性。