提出一种基于TRIZ进化理论和TOC必备树确定设计冲突的方法。根据TRIZ进化模式确定产品的进化目标，TOC中的必备树(PRT)用于确定设计障碍，建立了基于障碍分析的冲突确定流程和模板以确定设计冲突，然后运用TRIZ的分离原理和冲突矩阵予以解决。通过一个工程实例验证了上述过程。

在当前买方市场的经济条件下，产品设计必须满足顾客需求，产品的创新必须使顾客满意，因此，对基于顾客满意度的产品创新体系进行探讨是产品设计中的首要任务。在顾客满意度调查的基础上，提出最小顾客满意度法、基于模糊模拟的遗传算法以及利用Bayes估计顾客满意度指数的聚类方法这3种方法，从不同侧面挖掘产品创新点，再利用模糊计算推理对提出的3种产品创新点挖掘方法进行综合。在挖掘出产品创新点后，需要根据专业知识对产品进行进一步的改进设计，并给出一个产品创新点挖掘方法的计算实例。建立了基于顾客满意的产品创新体系，使产品的创新设计能面向顾客的需求。

针对产品概念设计阶段获取的用户需求功能，构建了设计需求功能获取原理框架和用户知识空间定性模型，并在功能范畴下以基本功能集为组成单元，以包含运动、能量、控制、关联、综合这5种类型基本功能集的用户需求功能矩阵表达为表现形式，建立了空间变换和运算法则及其判定准则，并在变换运算过程中采用三维模型二维化表达方法，将三维空间和变换运算转换为二维平面和变换运算，使得从用户需求功能到设计需求功能的变换可以伴随用户知识空间到设计者知识空间的变换实现，从而得到了包含各项基本功能集子空间的设计需求功能。通过一个实例贯穿在各个部分中来验证理论和方法的可行性，最后给出了相应的结论和未来需要进一步研究的内容。

从布局设计的角度，提出多单元制造系统的概念，把各种制造系统的布局问题转化为多单元制造系统布局设计问题，包括设备布局和制造单元布局两个方面。对于设备布局问题，给出一种优化建模与虚拟现实技术相结合的求解策略；对于单元布局问题，给出一种集成的布局设计方法。

按订单设计(engineering-to-order, ETO)的定制产品因产品族结构比较复杂，产品间结构差异较大，设计过程涉及个人经验和灵感，并大量应用人机交互处理，难以实现设计自动化、程序化。人工神经网络模仿人脑结构及智能行为，具有大规模并行处理、容错、自组织和自适应能力及联想功能，符合ETO配置设计的特点。通过对ETO定制产品需求的分析，构建并训练具有一定结构和功能的BP神经网络，训练好的网络蕴含着ETO配置设计规则和经验。实例证明了该方法的可行性。

数控机床是一种重要的技术装备。为提高数控机床的设计水平和能力，在数控机床的设计开发过程中需要引入新的技术和设计手段。为把虚拟样机技术应用到数控机床设计开发的工程实践中，基于虚拟样机的概念讨论了数控机床虚拟样机的具体实现过程，分析比较了实现该过程的分布式软件平台和UG集成软件平台的特点。以数控铣床新产品开发为例，研究了UG集成环境下数控机床虚拟样机的构建与仿真过程，包括数字模型与装配、运动仿真、结构分析以及在虚拟样机上的加工仿真，给出了相应的示例。研究表明，应用UG的各功能模块可以有效地构建数控机床的虚拟样机并对其进行全面的仿真，使所设计的数控机床得到全面优化，为数控机床的开发设计提供了一种可行的先进方法。

运用三维造型软件Pro/Engineer Wildfire2.0建立某型商用车驱动桥后桥壳的实体模型.依据有限元基本理论，进一步建立该桥壳的有限元模型，并在通用有限元分析系统MSC.Nastran中进行有限元应力分析.基于应力分析结果，采用有效的疲劳寿命预估方法，利用专业耐久性疲劳寿命分析系统MSC.Fatigue对该桥壳进行全寿命分析，得到桥壳整体的疲劳寿命分布和危险点的寿命值.通过与台架疲劳试验的桥壳失效情况相对比，预估结果与试验结果一致.而后对在试验中发生破坏的桥壳进行疲劳断口的微观分析.最终在试验与仿真分析结果的基础上提出对该型桥壳生产的改进方案。

新型船用气动数字阀属于闭环机构的结构设计，所以要同时提高它的稳定性、快速性和精度等性能指标是不可能的，改变阀机构的模型结构参数和工作参数对上述性能指标的影响也是非线性、非单调的。因此，为了提高该数字阀的综合性能，必须对其特性作进一步的分析。通过MATLAB编程对该数字阀动态特性进行仿真，仿真结果对工程实践有一定指导意义，对类似的研究项目也有一定的参考价值。

为提高人们对LPG储罐重大事故预测、预防水平和抗灾害能力，根据LPG储罐泄漏、扩散、着火、爆炸等事故的发生和发展，建立一套LPG储罐重大事故动态模拟评价方法，在此基础上进行软件系统的功能、模块和数据设计，应用VC与MATLAB可视化面向对象接口技术实现事故后果模拟评价及特征参数随时间、距离变化过程的可视化。该软件能够脱离MATLAB环境运行，实现了评价结果通过图形直观动态显示，可预测特定位置的破坏情况，评价事故影响范围和危害程度。工程应用表明，该评价系统软件用于LPG储罐重大事故的安全评价是可行的，并可用于其他具有着火和爆炸危险性、毒性的重气或液化气体的生产和贮存企业的安全评价。

采用模态分析方法建立车辆-轨道垂向耦合动力计算模型，使用Wilson-θ数值积分方法，得到钢轨在列车荷载作用下的随机振动响应。基于随机过程跨越理论，得到在不同的跨越假设以及极值分布条件下钢轨的动力响应可靠度，并与数值模拟法计算的结果进行比较。结果表明：对于低跨越界限，极值I型分布方法的计算结果与精确值最为接近；而对于高界限，高斯分布法效果最好。

基于智能控制的思想，在九点控制器的基础上，提出七态控制器的概念及3种不同的稳态控制策略。七态控制器是根据在偏差和偏差的变化所构成的相空间上通过不同控制作用以达到满足要求的控制器，分析此控制器的7种不同作用力在相空间和响应曲线的一一对应关系，通过作用力来研究曲线。在控制器作用下对不同的二阶对象进行仿真分析，可得出结论：七态控制器具有良好的动态性和鲁棒性，对不同的控制对象可以达到满意的控制效果。

设计了基于PROFIBUS-DP和MPI网络的PLC控制系统，解决了某石油化工厂原腈纶纺丝生产线控制系统网络通信不开放、故障率高、维修不方便且费用高等问题。该系统由PLC控制变频器拖动电机运行。监控级采用MPI作为通信网络，现场级采用PROFIBUS-DP作为通信网络。经现场安装、调试，整个系统运行稳定，可靠性高，且开放性好，便于监控。

蒸压反应釜是建材工业中生产硅酸盐制品的关键设备，蒸压釜的腐蚀一直是困扰建材行业多年的难题。为解决蒸压釜的腐蚀问题，分析了腐蚀产生的原因，设计了几种不同的涂层进行试验，确定了电弧喷涂铝复合涂层效果最好，指出了涂层厚度范围和提高涂层致密性的方法。实践结果在江苏巨龙集团加气混凝土厂被证实。最后指出，采用电弧喷涂铝复合涂层的防腐方法可以防止反应釜的腐蚀，去掉腐蚀裕度，节约制造材料，延长反应釜的寿命，使反应釜的寿命和整个生产线的寿命一致。

由于科技的进步和消费者意识的提高，加快了产品的生命周期，如何帮助设计师掌握消费者的感觉，提高产品创新的时效性，是一个不容忽视的问题。从感性工学的理论和知识出发，将目标产品(电话计费器)划分为色块的组合构成，以配色理论制作配色意象问卷，运用倒传递类神经网络学习的特性模拟配色意象评价模式，再通过遗传算法调适与更新的特性搜寻最符合需求意象的配色组合。研究结果显示：通过实验，依据类神经学习与遗传演算推演出的配色组合方式，最终可以架构系统而得以顺利执行，并且提供配色子代的样本作为建议。由本研究的结果可建立一个评估色彩感性的决策支持系统，藉以加快设计流程，辅助设计师以比较有效率且客观的方式进行产品色彩设计。由于科技的进步和消费者意识的提高，加快了产品的生命周期，如何帮助设计师掌握消费者的感觉，提高产品创新的时效性，是一个不容忽视的问题。从感性工学的理论和知识出发，将目标产品(电话计费器)划分为色块的组合构成，以配色理论制作配色意象问卷，运用倒传递类神经网络学习的特性模拟配色意象评价模式，再通过遗传算法调适与更新的特性搜寻最符合需求意象的配色组合。研究结果显示：通过实验，依据类神经学习与遗传演算推演出的配色组合方式，最终可以架构系统而得以顺利执行，并且提供配色子代的样本作为建议。由本研究的结果可建立一个评估色彩感性的决策支持系统，藉以加快设计流程，辅助设计师以比较有效率且客观的方式进行产品色彩设计。

与目前几乎仅绝对使用的串行结构相比，并行运动结构的机器人在各个领域的应用具有广阔前景。并行结构机器人的主要优点是有较高的结构刚度并可以实现较大的加速度。在并行结构机器人中，除了主动的关节(即驱动装置)之外，还需要被动的关节。这些被动的关节在大多数情况下都具有更多滑移自由度和转动自由度。对这些关节的要求主要是：移动性大、刚度高、质量轻以及结构空间紧凑。市场上现有的关节大都不能很好地满足这些要求。