应用基于类比的设计（ABD）和发明问题解决理论（TRIZ）的设计过程均要采用已往成功的设计实例，使两种过程具有相似性； 在分析ABD及TRIZ设计过程原理的基础上，提出将TRIZ解模型及相应的设计实例作为ABD的源设计，由类比设计过程确定目标设计及新设计的方法。造纸机改进设计实例说明了该方法的应用。

针对FMS优化配置问题，运用公理设计理论对FMS优化目标进行分层分解，将原来复杂的配置问题分解成由若干个模块构成的简单配置或策略，解除了决策变量之间的耦合关系，构建出基于公理设计的FMS优化配置框架，为寻找最优解和开发原型系统打下了基础。

为解决功能—结构映射问题，首先提出了功能表面映射模型。功能表面作为功能—结构映射的信息载体，可分为定位表面和使定表面，进而提出了基于功能表面的功能传递链。通过对生物个体与产品的类比，提出了概念结构生长型设计方法，依据广义定位原理和分解重构理论，建立了基于功能表面的功能模式，具体包括执行模式、传动模式和定位模式，得到了基于功能模式的概念结构生长型设计过程模型。最后，以偶件滚字夹具设计为例，说明了基于功能模式的生长型设计过程。

拆卸序列的紧凑表示是拆卸序列的评价与优化的基础，AND-OR图是拆卸序列表示的一种典型方法，但是拆卸序列的AND-OR图表示模型存在冗余信息。通过对AND-OR图模型作等价变换，消除AND-OR图表示模型中的冗余信息。设计了拆卸序列的优化表示模型的生成算法，建立了优化的基于OBDD的拆卸序列表示模型，用来表示复杂装配体的拆卸序列。并论证了优化模型的拆卸序列表示可以节省存储空间，最后的实验表明，基于OBDD的拆卸序列优化表示模型的存储空间远小于AND-OR图的存储空间。

产品零部件之间存在着复杂的信息依赖关系，对产品局部的改动可能影响到整个产品的设计周期，因此评价产品设计变更的消解时间以便决定合适的产品开发策略显得极为重要。在产品参数化设计进程模型的基础上，提出了产品设计任务信息依赖度的概念和计算方法，分析了交互依赖、串联、循环等五种任务关联模型的设计变更时间计算方法，以减速器为设计实例说明了参数设计变更的时间评价方法。

通过对足球机器人运动学模型的分析，考虑到系统的时滞性、非线性等特点，提出将模糊控制和传统的PID控制相结合的控制方法，应用到足球机器人系统的运动控制中，通过PID控制实现控制的准确性，利用模糊控制提高控制的快速性。详细介绍了足球机器人模糊控制系统的设计过程，并在仿真和基于视觉足球机器人平台上对该算法进行了验证，结果表明了该方法的可行性。

提出了一种简单而实用的新型凸轮结构，对此凸轮各区段的结构和功能作了详细说明，阐述了凸轮各区段之间过渡曲面连续性等级的选择依据，并对此凸轮的初步试验情况进行了介绍。这种新型凸轮结构可以实现连续可变气门正时和气门升程，适应了无级式机电一体化可变气门正时和可变气门升程机构的发展趋势。

在分析门座起重机用于集装箱装卸作业的局限性的基础上，提出一种新型的起重机变幅系统。该系统结构新颖，具有工作速度高、工作范围大、装卸效率高，重量轻，成本低等优点。阐述了对臂桥架变幅系统的水平位移补偿、臂桥架自重平衡的设计方法。补偿系统的优化设计保证了货物在变幅过程中优良的水平位移性能，对自重平衡系统的设计方法和准则可使系统获得理想的平衡效果。

介绍了裂纹梁动力仿真中的主要裂纹模型，分析了各种模型的优缺点，并应用集中柔度模型对裂纹梁的模态参数随裂纹的变化特性进行仿真分析，仿真结果和实验结果吻合较好。仿真数据定性地反映出固有频率、振型随裂纹参数的变化趋势。通常认为，位于振型节点的裂纹对模态参数没有影响，仿真结果证明这一结论并不全面。进一步探讨了不同几何参数的梁对裂纹的敏感性。

为了有效降低搅拌器封头的交变应力强度幅，对一台搅拌器在不同加强形式下的加强效果进行了数值模拟，研究了加厚管壁、增加筋板数目、增加筋板高度三种加强方式对封头应力分布的影响和对最大应力的减弱作用，提出了最有效的加强筋结构形式。计算结果表明，在三种加强方式中，增加壁厚对降低应力作用不明显，而增加筋板高度能大幅度降低应力，效果最为明显。该结果可以为搅拌器封头加强筋的设计提供参考依据。

汽车变速器装配线系统是一个动态离散系统，用传统的经验设计很难保证系统布局合理与运行可靠。以某汽车变速器装配线为例，利用可视化仿真实现了对装配线的设计与管理，采用排队网法对装配线进行建模，用事件调度法模拟装配线的运行过程，并通过仿真系统实验，确定了满足设计要求的AGV数量及合理的调度管理装配线方法。

 飞轮系是车用电涡流缓速器试验台用来模拟车辆惯性的关键部件。根据能量守恒理论，给出了汽车质量的表达形式，建立了所模拟汽车的质量相对应的转动惯量与汽车参数（车身重量G、车轮半径r、前后车轮制动力分配比β）之间的关系。设计了一种结构新颖的组合飞轮系。在考虑实际应用要求的前提下，总结出一套可行的飞轮系转动惯量优化组合方案。利用有限元模态分析方法，对组合优化后的飞轮系进行模态分析，得到了飞轮系固有频率和振型，为试验台运行时避免共振提供了依据。

气缸容积和程径比是进行气动发动机设计的关键参数.在通过热力学和动力学分析对气动发动机工作过程建立并经试验验证的数学模型的基础上，运用仿真方法研究探讨了不同气缸容积与程径比的组合对发动机工作特性的影响情况，提出了相关选用准则，为优化气动发动机设计，提高气动发动机性能打下良好的基础。

原油流经筛管的流动阻力是设计新型复合缝腔割缝筛管的主要考虑因素之一。通过对流经复合缝腔割缝筛管原油流动阻力的精细计算，得到了大量的筛管参数与流阻的关系数据，利用BP神经网络技术，建立了筛管流阻预测模型。基于此预测模型，采用遗传算法对筛管多个参数进行了综合优化。实验实测数据表明，筛管流阻预测模型的计算结果符合工程要求。油田现场应用表明，通过该方法设计的复合缝腔割缝筛管流阻小、强度高、使用寿命长，市场前景广阔。

困油现象是由齿轮泵自身工作原理造成的，它直接影响着齿轮泵的工作性能及寿命。降低齿轮泵困油区的压力是提高齿轮泵工作性能的一个重要方面，如何测量困油区的压力是研究过程中遇到的课题之一，针对这一课题进行了试验系统的设计，并进行了试验,试验结果表明该系统能够很好地满足要求。

建造在软土地基上的大型钢储罐易产生沉降变形，其中罐周不均匀沉降对储罐结构的影响最为不利。对罐周谐波沉降下的变壁厚浮顶型钢储罐进行有限元参数分析，讨论变壁厚储罐的主要几何参数（包括壁厚变化参数、抗风环梁相对刚度、径厚比和高径比）对储罐结构变形、应力的影响，并比较分析谐波沉降下变壁厚储罐与等壁厚储罐的受力性能。

由网状反射面和可展开桁架结构构成的大型可展开网状天线是卫星通讯的有效工具。系统介绍了星载可展开网状天线的网面成形设计，并提出了几种有效的网状天线防缠绕设计方案。根据这些设计方法，利用FORTRAN语言编制了抛物面索网的网格优化程序，并成功设计制造了两种不同网格形式的缩比天线模型，进行了初步试验分析，验证了防缠绕设计的有效性，从而能够为类似的可展开网状天线设计提供重要的参考依据。

利用AutoCAD2000的开放特性，采用AutoDesk公司提供的功能强大的二次开发软件包ObjectARX2000，以微软公司提供的Vc++6.0为开发工具，与AutoCAD2000的图形数据库相结合，开发出铸造工艺三维CAD系统。设计过程中的数据被自动保存于数据库中，可以利用这些中间数据迅速、自动地输出工艺图和工艺卡片。