复杂机械系统的设计涉及众多的设计变量和设计约束，传统的求解方法往往难以或不能获得设计结果。综述了不同工程领域解决复杂问题基于分解的方法，评述了其优缺点，以实例研究了将基于分解的多级设计方法用于复杂机械系统设计的可能性和有效性，并讨论了这一领域中的关键问题和可能的解决途径。

质量功能配置(QFD）对满足用户需求的产品概念设计提供了一种切实可行的方法。探讨了计算机辅助QFD概念设计专家系统的设计模型和计算机实现的关键技术。对用户需求信息的获取方法进行了研究，构建了用户需求知识表达的拓扑结构。从知识工程的角度，提出了基于数据库的知识表达模式和推理方式，设计了专家系统的知识推理过程。最后以高速专用磨床的主轴前支承轴承的概念设计为例，进行了系统的应用验证，取得了满意的效果。

工艺方案的决策与评估是复杂冲压件工艺设计的关键部分，也是影响工艺设计智能化程度的重要技术问题。根据复杂冲压件工艺方案设计过程和专家经验，借助知识工程多智能决策技术，进行了复杂冲压件可行性工艺方案的设计，并运用价值工程和加权法将量化评价模型有机地融入智能决策系统中，实现了基于KBE的复杂冲压件自评价工艺方案设计。

结合四面体旋转环机构和三向对称六连杆机构的基本原理，设计了一种向外翻转开启式可展结构。这种结构以6个四面体构件形成的三向对称环形连杆机构为基础，通过四面体绕相邻铰转动实现结构的闭合和开启。详细阐述了该可展结构的形式和设计原理。当结构的支座向结构中心轴方向运动时，结构向外翻转逐渐开启；相反，当支座远离结构中心轴方向运动时，结构向内转动直到相邻四面体的面相互接触而闭合。从结构基本几何参数出发确定了每个四面体的形状和尺寸，并建立了四面体环形结构与相应三向对称六连杆机构的关系。然后以结构在任一展开状态时旋转铰轴线倾斜方向为广义位移，得到旋转变量的输入输出关系方程，证明了结构的运动具有单自由度。

高线加速度下热与振动复合环境试验中，通常用离心机来实现高线加速度环境，在机臂上安装振动台、温度箱实现复合环境。离心机转速和振动台频率在很大范围内变化，且离心机固有特性随转速发生变化，所以离心机与安装其上的振动台发生共振的可能性较大，给离心机的隔振系统设计带来很多困难。采用有限元方法，对离心机的动态特性进行分析，得到离心机的各阶固有频率及模态振型随转速变化的规律，并对离心机进行了模态试验，证明了计算结果的可靠性。研究成果为离心机及其隔振系统的设计提供了重要的依据。

提出了一种基于行波超声波电动机(USM)和FPGA的新型指示表自动检定仪的设计方法。该系统采用行波超声波电机伺服系统作为检定仪的微位移控制系统，并运用行波超声波电机模糊微步控制的新方法，实现了对指示表测杆的微量匀速进给，具有很高的精度。该指示类仪表智能检定仪还集成了EDA技术、USB通讯技术、传感器及数字图像处理等技术，可以实现各类指示型仪表的全自动检定和误差分析。提出的行波超声波电机模糊微步控制方法可在位移传感器分辨率较低情况下实现高精度、低速、稳定运行。提出的基于USM的检定仪精度高、效率高，易于实现自动测量，具有很好的应用前景。

介绍了一种提高Stewart平台精度的运动学标定方法。根据运动学反解建立了Stewart平台位置姿态和运动学参数之间的误差模型，表明平台的位置姿态误差主要来源于6个液压缸的长度误差和与平台连接的铰点位置误差。通过三坐标测量机和最小二乘法实现了运动学参数测量与辨识，并对建立在哈尔滨工业大学的Stewart平台进行了试验。试验结果表明这种方法能够提高Stewart平台精度。

无级变速传动是汽车的一种理想传动方式。介绍了一种常用的无级变速传动VDT液压系统，在此基础上设计了一种新型的无级变速传动DPC液压系统，对这两种液压系统压力关断时的安全性以及换档切换性能进行了仿真比较分析。分析结果表明，DPC液压系统压力关断时安全性优于VDT液压系统，DPC液压系统的换档切换性能也明显优于VDT液压系统。

通过对一个钢筋混凝土和钢煤斗的混和结构进行有限元分析，参照结构的实际破坏特征，找出破坏的原因，提出对该类结构设计有益的结论。采用了两种有限元软件，将分析结果进行了比较。讨论在兼顾准确和简洁的前提下如何建模和分析。同时也比较了几种建模方法的优劣，提出对有限元分析有参考价值的建议。

系统阐述了各种颜色量化方法，提出了利用改进了的“变球法”颜色量化算法进行颜色量化，满足了在纹织CAD设计中，设计人员因为工艺或者设计的需要，保留原图片上几种特定的颜色的要求。“变球法”从人的视觉的适应性角度出发，保证了所选代表色的合理性，一定程度上改良了纹织CAD的工艺，较好满足了工艺或设计的要求和需要。仿真结果表明，运用该算法的颜色量化效果好，误差小，基本接近原图。实际生产中的误差也得到了很好的控制，保证了其准确性。

以往的曲面切割区域自动搜索算法通常以一般的曲面切割应用领域为基础，对于特殊产品设计领域，如服装设计、布绒玩具设计中的桥边和省道没有作必要的处理。因此，在基域搜索和切割过程中，对作为特殊切割线的桥边和省道提出了新的处理方法：通过复制桥边、省道与基域三角形曲面片的交点，在基域切割过程中利用同一三角形内同一线段上交点的连续性来区分原线段上的交点和复制交点，最终完成对基域的切割。与现有的算法相比，本算法对曲面切割线中的桥边和省道搜索更加智能，适合特殊、复杂的服装和玩具等产品设计领域。算法只对基域上的几何元素作了相应的处理，因而有着很高的效率。

四边形网格划分是组合曲面建模技术的首要条件。针对海量流形三角网格数据，提出了基于网格简化技术与调和映射算法的四边形网格生成新方法——映射法。该方法采用基于顶点删除的网格简化技术对三角网格模型进行简化，进而借助调和映射算法将简化网格映射到二维平面上进行四边形划分，并将所获得的平面四边形节点数据逆映射回物理域，采用短程线边界形式最终得到适于组合曲面建模的空间四边形拓扑。该方法简单、实用，运行速度较快，实际的算例也验证了方法的有效性与可行性。