运用现代非线性分析中的突变论方法，研究了在降雨裂缝渗透影响下山体边坡可能发生突发性失稳滑坡和渐进演化性失稳滑坡的机理.针对在降雨裂缝渗透影响下由于软弱夹层介质的有效刚度侵蚀损伤导致的弱化效应，给出了山体边坡失稳滑坡的尖点突变理论模型.分析表明，降雨量、裂缝等外部环境因素的变化，以及滑坡面上软弱夹层介质的弹性区段与应变弱化区段的本构曲线拐点处的有效刚度比的变化会导致边坡失稳灾变；当由于边坡自身的上述非线性因素变化造成的影响达到一定程度时，在边坡稳定性演化过程中会出现明显的突变现象，这种突变的非线性现象出现的条件分别是边坡发生灾变性滑坡的突发因素和积累演化因素的表像.研究结果有助于认识边坡突发性滑坡灾变机理和灾变累积性演化机理，并进一步预测和防治山体滑坡.

根据理想弹塑性应力－应变关系和Von-Mises屈服准则，考虑几何非线性影响，建立了焊接空心球节点的有限元分析模型，对在平面内三向轴力作用以及平面内三向轴力与弯矩共同作用下的焊接空心球节点的承载能力进行了非线性有限元分析.参数分析结果表明，在平面内三向轴力作用下，焊接空心球节点的承载力主要和钢管直径与球径的比值、球壁厚以及荷载比值有关；在平面内三向轴力与弯矩共同作用下，焊接空心球节点的承载力主要和钢管直径与球径的比值、偏心距、球壁厚以及荷载比值有关.根据有限元分析结果给出了焊接空心球节点承载力的实用计算公式.当两侧钢管的直径不同时，计算采用较大钢管的直径；当钢管间的夹角为45°～75°时，计算公式仍可以近似采用.

为了确定合理的大跨度斜拉桥拉索设计安全系数和探索碳纤维拉索在斜拉桥中的适用性，利用考虑非线性影响的计算方法分析了跨度为1 400 m的斜拉桥设计方案的抗风性、结构刚度和强度，以及拉索设计安全系数变化对主梁结构设计的影响，从结构系统安全性要求出发讨论了拉索安全系数的合理范围.以应用碳纤维拉索的桥梁为对象，比较了使用碳纤维拉索的斜拉桥主梁在抗风性、使用性以及结构强度方面与钢索斜拉桥的差异.结果表明，在使用荷载作用下，1.7～2.5的钢索设计安全系数不会影响主梁的设计；当设计安全系数大于2.5时碳纤维索斜拉桥可以达到钢索斜拉桥的结构性能以及安全性能，而碳纤维索的自重仅为钢索的1/10左右

为研究交通、波浪等荷载产生的主应力轴循环旋转应力路径对土体性状的影响，研制了可以在轴力、扭矩中高频率下共同变载的空心圆柱仪（HCA），并分析了设备的技术参数和性能指标.在静态试验环境下，设备的内外围压、轴力和扭矩均可独立控制；在动态试验环境下，轴力和扭矩可作任意波形周期变化，变载频率可达5 Hz.传感器工作性能稳定，测量精度高，有多重校合，并配备了非接触式水下应变传感器.通过开发专用切样装置，利用该设备对原状黏土样进行初步试验，分别验证了仪器实现主应力轴旋转特殊应力路径以及在中、高频率下轴力和扭矩的任意波形变载功能，说明此空心圆柱仪具备模拟包括主应力轴旋转在内的复杂应力路径的工作能力.

利用径向基函数（RBF）网络的最佳函数逼近性能，建立了盐官站涌潮潮头高度的预测模型.钱塘江涌潮与其影响因素之间存在复杂的非线性关系，模型的预测精度主要取决于影响因子的识别与训练样本的选择.实测资料检验表明该模型具有良好的泛化能力.应用该模型分析了在不同水动力与河床边界条件下，大规模治江围涂工程对盐官潮头高度的影响.结果表明，在不同河势条件下治江围涂工程引起的涌潮变化存在差异，对于顺直江道，盐官大潮潮头高度降低了0.17 m，而对于弯曲江道，则抬高了0.39 m.

根据九寨沟甘海子国际会议度假中心温泉泳浴中心的风洞试验结果，分析了该结构屋面在风荷载作用下的受力性能.分别采用基于雷诺时均方程的标准k-ε、重正化群（RNG）k-ε、可实现的k-ε和雷诺应力模型（RSM）4种湍流模型对屋面平均风压进行了数值模拟，并将4种湍流模型的模拟结果与风洞试验数据进行了比较.结果表明，此类大跨度椭球屋面风压分布主要以吸力为主，靠近地面的屋面迎风面和背风面风压为正压.4种湍流模型的模拟结果之间差异较小，数值方法能够较准确地模拟该类大跨度椭球屋面的风压分布.在定量分析时采用高精度的离散格式可以提高计算精度.

研究了考虑双面半透水、涂抹效应和应力集中效应的双层散体材料桩复合地基固结解析解及其工程应用.依据应力条件下的平衡方程和连续条件下的固结方程，由假定的无穷级数解推导出特征方程，并基于特征方程讨论了特征根取值的各种情形，进而得到了双面半透水双层复合地基的固结解析解.研究了给出的计算模型转化为求解单、双面透水双层散体材料桩复合地基以及双层天然地基固结理论的可行性，进而证明求得解具有普遍适用性.研究发现，半透水边界对固结的影响不明显；固结速率随桩径比的减小和桩体刚度的增大而增大；桩径比的作用大于桩体刚度的作用.

深层搅拌法在加固含有腐殖酸的软土时失去了效用，需要添加促进剂来消除腐殖酸的影响.在去除有机质的黏质粉土中加入腐殖酸，研究了经某种液态添加剂改良后的水泥土特性.结果表明，添加剂消除胡敏酸影响的效果最显著，腐殖酸次之；添加剂在水泥质量分数大于10%时才表现出明显的增强效果，在水泥质量分数不变的情况下，仅提高添加剂的质量分数，固化土强度的增幅较小，添加剂相对于水泥的质量分数取0.15%为宜；当水与水泥质量比从0.45提高到0.75时，固化土的强度逐渐降低，但与水泥土相比，水与水泥质量比对固化土强度的影响较小；固化土的后期强度增长明显大于水泥土，当采用该种水泥土添加剂进行工程设计时，可适当考虑后期强度的增长.

马剑，陈水福采用基于Reynolds时均方程和重正化群（RNG）k-ε湍流模型的数值模拟方法，分析了由6幢方形截面高层建筑组成的建筑群的周围风环境.通过改变初始呈两行三列布置的各列建筑的横风向间距，得到了8种不同布局型式的建筑群，对各建筑群周围人行高度（2 m）处的风速比和风速矢量场进行了比较.结果显示，当6幢建筑成围合型排列或成两行平行（并列型）排列时风环境较佳，当成Y型或U型排列时巷道效应和风速加强现象比较严重.

针对大跨越输电塔线耦合体系的风振响应问题，以规划中的世界第一高塔——某大跨越输电塔线工程为原型，采用离散刚度法设计制作了塔线体系的气弹模型，并在紊流风场中进行了多个风向角、多个风速下的单塔和塔线体系气弹模型风洞试验.试验结果表明，输电塔的响应可以分解为共振响应与背景响应.通过分析塔线耦合作用对输电塔2部分分量的影响，揭示了塔线体系的风振响应特性.塔线体系与单塔相比，由于阻尼的增加导致共振响应有所降低，而迎风面积的增大使得背景响应有较大幅度的提高.分析塔线体系总的风振响应必须同时考虑塔线耦合作用对2部分分量的影响.

为了解带底板超长钢筋混凝土墙板的收缩应力分布以及控制裂缝产生，通过推广王铁梦法，考虑了底板的影响，并采用平均刚度法考虑桩基础的作用，推导了带底板长混凝土墙板收缩应力的简化计算公式，计算了墙板长度、有无底板、底板厚度、基础约束刚度、预加力以及收缩引起的弯曲等因素对超长墙收缩应力的影响.结果表明，底板对墙体的收缩应力具有重要影响；弯曲效应对端部小范围有影响，但影响范围在非控制区，不产生控制作用；端面上的预加力对墙体对称面附近的应力影响很小；在一般的工程范围内长度缩短对减小收缩应力的效果有限.

在粉土或砂土分布广泛的地区，地震液化是导致地基失稳和上部结构受损的直接原因之一.基于大量的现场调查,分析了黄河下游冲积粉土的成因及土体组成，在该区域粉土组成中粒径为0.005~0.020 mm的粉粒已经具备黏性，明显影响到粉土的工程性质.在动三轴试验基础上阐述了该区域粉土的动力特性和液化机理.最后结合该区域粉土土质特点和工程实例比较了现有的地震液化判别方法，指出该区域粉土液化判别应考虑黏性粉粒的影响，并依此利用塑性指数对液化判据进行了改进.对于该区域粉土，可将现行抗震规范中“黏粒含量10、13、16对应地震烈度7度、8度、9度判别为不液化”的规定，改为“塑性指数7.0、8.5、10.0对应地震烈度7度、8度、9度判别为不液化”.

金南国，金贤玉，田野为了揭示受约束混凝土内部的应力发展以及更好地预测混凝土的开裂时间，研究了纤维对高性能混凝土早龄期力学性能与干燥收缩的影响，考虑徐变、约束度等影响因素，在弹性理论基础上，推导了受约束混凝土环应力增量表达式，采用应力破坏准则预测受约束混凝土开裂时间.研究结果表明，在特定的配合比下，掺加聚丙烯腈纤维使混凝土各龄期的干燥收缩应变降低2％～20％，且降低幅度随着龄期的增加而减小；掺加聚丙烯腈纤维可以延迟混凝土的开裂时间，减小裂缝宽度.针对受约束混凝土环，理论预测掺纤维与未掺纤维混凝土的开裂时间分别为28和22 d，理论预测结果与试验结果吻合良好.

采用三折线线性软化模型描述了土体应力－应变关系，以Mohr-Coulomb为屈服准则，同时考虑塑性区弹性变形、土体剪胀以及土体软化的特性，推导了孔扩张后孔周各个区域的应力、应变及位移解析解，讨论了剪胀角、应变软化系数、是否考虑塑性区弹性变形对解答结果的影响.结果表明，最终扩张压力、塑性区半径都随剪胀角的增大而增大；软化系数对塑性区半径影响很小，但对最终扩张压力影响较大，随着软化系数的增大，最终扩张压力增大；考虑塑性区弹性变形对扩张问题解答的影响随扩张半径的增大越趋明显；考虑塑性区的弹性变形，最终扩孔压力偏小.

为了获得可调谐的光空间滤波器，在一维薄膜光子晶体中引入液晶层，形成法布里－珀罗滤光片结构，利用此结构在峰值波长处具有较大群延迟的特性，设计并理论模拟了当光束倾斜入射时此结构中存在的超棱镜效应.利用液晶本身的电光效应对此结构进行调谐，实现了不同波段的光波色散分离.采用差分迭代法计算了液晶层的指向矢，利用Berreman 4×4矩阵法分层计算了液晶的光学特性.当p偏振光以20°斜入射此薄膜结构，电压从0 V变化到3 V时，可依次实现不同波长光波的空间色散分离，可调谐范围为1 447~1 459 nm，最大群延迟可达7.8 ps.

采用射频反应磁控溅射技术，利用低温低功率下生长的氮化铝（AlN）作为缓冲层，在铟锡复合氧化物（ITO）玻璃衬底上制备出具有良好c轴择优取向的多晶AlN薄膜.采用X射线衍射仪（XRD）、原子力显微镜（AFM）和场发射扫描电子显微镜（FESEM）研究了缓冲层对薄膜结晶特性和表面形貌的影响.结果表明，该缓冲层在提高AlN薄膜结晶质量的同时，薄膜的表面粗糙度由19.1 nm减小到2.5 nm，使薄膜表面更为平滑、致密.剖面扫描电子显微镜（SEM）照片显示AlN晶粒呈高度一致的柱状生长体制.通过分析样品的透射光谱，计算得到AlN薄膜的折射率和消光系数分别为2.018 7和0.007 7.

为在特定平面上得到均匀照明，构造了一种自由曲面反光器.根据已知的光源发光特性和所需实现的照明面上的光分布，基于理论模型，结合立体坐标系和能量守恒定理，推导得到微分方程组.采用差分法求解微分方程组得到自由曲面反光器的面形数据.对得到的曲面进行了光线追迹模拟，光源分别采用均匀发光的点光源和面光源.模拟得到的照明面为旋转对称的圆形，两种光源的照明均匀性均接近90％，面光源的均匀性更高.通过单一自由曲面反射器实现均匀照明，不依靠方棒、复眼透镜等器件，有助于实现整个照明系统的小型化.

利用空间光调制器液晶器件（LCD）代替全息干板实时再现全息图像.LCD的相对低分辨率对全息再现像质产生一定影响.以菲涅尔全息为例，分析了LCD空间分辨率和全息条纹频率之间的关系.为保证衍射再现像分离、充分利用LCD带宽和提高系统分辨率，讨论了计算全息对参考光角度、物体尺寸和物体计算距离的要求，得到了参数的合理取值范围，并比较了在不同参数下的实际再现结果，验证了理论分析的正确性.

设计了一种新型的分光光度计来测量光学薄膜在任意角度下的温度漂移特性，包括其光学结构、机械结构和数据采集部分.通过偏振器自转实现了自动偏振特性校准功能，采用积分球旋转技术实现了任意角度反射率的测量，同时可以用于薄膜温度漂移特性的测试.分析了光源、环境光、样品厚度等引起的误差以及相应的解决方法.结果表明，此分光光度计可以用于高精度的薄膜特性测量.

介绍了数字光处理（DLP）投影系统的工作原理，提出了基于光学调制传递函数（MTF）的成像质量测量方法.利用绿场传感信号探测数字微镜器件（DMD）的快速翻转，并实现数字微镜器件翻转、电荷耦合器件（CCD）曝光时间和图像采集三者之间的严格同步.对数字微镜器件图像在x、y两个方向上进行快速傅里叶频谱分析，根据其二阶调制传递函数幅值提出了3个评价指标，分别反映数字光处理投影系统中像质的最差值、平均值以及离散度.实验结果表明，该方法的设计思路合理可行，成像质量测试系统具有良好的精度和稳定度，可以为数字光处理投影机的质量控制提供有效的评估手段.

分析了3种有代表性的平面多边形顶点匹配算法的特点，即基于极小化形变功的匹配算法、基于轮郭绕行趋势变化的匹配算法和基于边界局部剖分的匹配算法,综合利用不同算法的优点，在修正动态规划框架下设计了一种新的匹配算法.新算法结合了多边形局部和全局的几何本质特性，其匹配结果不受图形平移、缩放和旋转等形变的影响.分别利用4种算法对52幅平面多边形图形样本进行了试验，按照算法匹配结果和人为判断结果的一致性进行评分.统计分析结果显示，在不同规模的图形组实验中，新算法较前3种算法均表现出明显的优越性.

为了实时地稳定摄像系统的输出视频，特别是图像序列中存在运动物体的视频，提出了一种稳像方法.首先用灰度投影算法对图像序列进行粗匹配；然后用块匹配法在粗匹配的基础上进行精确匹配；最后将两次匹配得到的运动矢量相加得到最后的运动矢量，补偿图像序列的运动.进行匹配的小块是根据参考帧的拉普拉斯变换选取的.对实时稳像实验结果的定量分析和评价表明，该方法切实可行，并具有速度快、精度高的特点.

模型驱动的体系结构（MDA）开发方法是以模型作为软件开发的主线，基于统一建模语言（UML）创建的模型不能很好地起到衔接用户需求和代码的桥梁作用，而且模型中存在不同的视角.在元对象设施（MOF）的基础上，定义了SACRED元模型，使用主题和映射来解决基于UML建模的缺陷.主题的引入为用户需求到模型增加了新的转换桥梁，采用映射方式实现了平台无关模型（PIM）到平台相关模型（PSM）的转化，使得模型不需要关注系统细节，降低了元模型的复杂度.阐述了基于SACRED元模型的开发过程，并研制了一个基于SACRED元模型的MDA工具PureX.通过一个实例说明了该元模型以及软件开发过程的有效性.与UML相比，该模型具有建模元素简单、不同阶段、不同角色模型一致、支持双向开发、便于模型复用等优点.

为了减少多处理器媒体系统芯片（SoC）总线任务调度过程中的处理器性能损失，从减少总线任务冲突的角度出发，提出了改变任务属性和调整任务优先级相结合的总线任务调度优化策略.在保证任务实时性的前提下，通过增加原有任务可执行时间，将原有任务划分为多个子任务，动态调整任务优先级，充分利用总线的空闲时间执行部分任务，减少了总线任务冲突，降低了处理器因等待数据源而引起的性能损失.将该方法应用于多处理器媒体系统芯片MediaSoC3221A的设计中，当进行运动图像专家组（MPEG）实时解码时处理器的性能损失从原来的4.7%减小到0.1%.

吴迪，朱淼良，陈溪源，林建针对分布式系统之间进行安全互操作的问题提出了安全冲突的检测方法.通过在基于角色的访问控制（RBAC）系统之间建立角色映射来实现跨系统的访问控制.分析了由于引入角色映射带来的安全冲突，并采用形式化的方法定义了RBAC系统之间的互操作及其安全性.根据分布式环境的特点提出了互操作中安全冲突的最小化检测法，通过减少参与计算的角色数量减小了计算复杂度.在最小化检测法的基础上进一步分析了安全冲突的特点，帮助管理人员消除安全冲突.

在铝合金锻件的超声无损检测中为了消除晶粒散射引起的相干噪声，通过建立缺陷回波检测数学模型，提出了一种基于新阈值函数的Stein无偏风险估计自适应消噪方法.利用新的阈值函数得到离散小波变换各尺度下的小波系数，对小波阈值进行最小均方误差意义上的迭代，基于小波系数估计值进行离散小波反变换以得到信号的估计值，通过反复迭代运算得到缺陷回波的最优消噪模型.对含缺陷铝合金锻件的超声信号处理实验结果表明，与常用的固定硬、软阈值相比，自适应消噪方法能够更好地去除散射噪声及增强缺陷信回波信号.

为了使传统挤压油膜阻尼器的动力特性可控，基于电涡流效应提出了一种新型磁控挤压油膜阻尼器.在一个悬臂柔性转子系统上详细地测量了在不同磁场强度条件下新型磁控挤压油膜阻尼器支撑的转子系统在非旋转状态下的频响函数、在恒定转速下的运动轨道以及在慢加速运行过程中的不平衡响应曲线，并研究了磁控挤压油膜阻尼器对转子系统的振动进行主动控制的可能性.结果表明，通过调整阻尼器间隙中的磁场强度就能够对阻尼器的动力特性进行控制.在设计合理的条件下磁控挤压油膜阻尼器能够显著地抑制转子系统的振动.随着磁场强度的增大，转子系统在各阶共振转速区的振动减小，共振转速向低转速方向移动.在磁场强度工作范围内，磁场强度越大，阻尼器的减振效果越好.

为了度量和监控供应链的运作状况，建立了面向大批量定制的供应链绩效评价系统.大批量定制的供应链是响应型供应链，强调敏捷性和精益性的统一，需要将客户完全集成到业务流程中.从供应链协调状态、客户满意程度和供应链效益3个方面来评价供应链绩效.分析了大批量定制供应链绩效评价系统在集成性、数据一致性和可监控异常情况等方面的需求，建立了面向大批量定制的供应链绩效评价系统，分析了系统的逻辑流程，建立了包括数据集成层、性能监控层、工作流层和异常处理层的系统体系结构.在某服装企业中实际应用了该供应链绩效评价系统，有效地实现了对面向大批量定制的供应链的评价和监控.

基于STEP-NC应用数据模型和标准数据存储界面（SDAI），通过构造数据字典模型、实体实例数据结构模型和零件实例数据结构模型，建立了描述STEPNC加工程序的零件实体分级数据结构，实现了STEP-NC数据到C＋＋数据的转换.采用步进式构造方式提取STEP-NC程序信息，通过回溯递归方法构造了STEP-NC单元实体实例，进而匹配实体属性项内容，建立了零件级的数据结构.该方法避免了SDAI迟联编在实体建立和实体实例建立之间的时序矛盾.最后开发了信息提取原型系统，实例论证表明，该系统能够识别STEP-NC数控加工程序，并显示零件单特征几何形体.

针对传统旋转比例电磁铁不具备耐高压能力的不足，设计了一种新型耐高压双向驱动旋转比例电磁铁.永磁体产生的偏置磁通与线圈产生的控制磁通形成差动磁场作用于衔铁转子，使电磁铁输出与控制电流成比例的双向转矩.通过建立二维有限元模型，仿真分析了该旋转比例电磁铁在不同控制电流和转角下的磁场分布，探讨了其双向驱动机理，并结合转角－力矩特性分析了该电磁铁的静态性能.试验结果与仿真结果基本吻合，该比例电磁铁具有正磁弹簧刚度、良好的线性度以及较小的滞环，静态力矩特性的非线性误差小于3％，滞环小于4.5％.

为探索人体呼吸道内的气体流动和颗粒的运动沉积规律，建立了一个从口腔到前三级支气管的三维几何模型，采用大涡模拟方法计算了此复杂几何结构内的气体流动，并在拉格朗日框架下研究了颗粒的运动现象.讨论了在呼气和吸气过程中不同横截面的流动分布规律，统计了在不同工况下颗粒在呼吸道模型内各部位的沉积率.分析结果表明，不同级气管横截面的流动结构存在很大差异，颗粒沉积率主要受到呼吸强度与颗粒惯性的影响.为验证模型和模拟结果的正确性，将模拟得到的沉积率和文献中的实验数据进行了比较，两者吻合良好.

高速永磁无刷直流电机的转子涡流损耗主要是由定子电流的时间和空间谐波以及定子槽开口造成的气隙磁导变化引起的.转子涡流损耗使电机的效率下降并能引起转子永磁体的退磁.从电机设计的角度，采用解析计算和有限元仿真的方法研究了不同的定子结构、槽开口大小以及气隙长度对高速永磁无刷直流电机转子损耗的影响.利用傅里叶变换，得到了分布于定子槽开口处的等效电流片的空间谐波分量，然后采用计及转子集肤深度和涡流磁场影响的解析模型计算高速电机转子损耗，并对解析计算结果通过有限元仿真加以验证.结果表明，3槽集中绕组结构中含有2次、4次等偶次空间谐波分量，该谐波分量在转子中产生大量的涡流损耗.定子结构对高速电机转子涡流损耗影响很大，合理地设计定子结构能够减小转子涡流损耗.

传统永磁同步电机（PMSM）直接转矩控制存在电流、磁链和转矩脉动较大、逆变器开关频率不恒定等问题，而且速度传感器的存在降低了系统运行的可靠性，增加了系统费用.在PMSM变结构直接转矩控制的基础上，提出了基于瞬时功角检测的速度估算方案，实现PMSM直接转矩控制无传感器运行.实验结果表明，提出的方案能够有效解决带传感器的传统直接转矩控制存在的问题，同时保持直接转矩控制固有的转矩快速响应的特征和系统鲁棒性强的优点，有效地改善了系统的动、静态运行性能，提高了系统运行的可靠性.

提出了一个改进的范例推理系统来解决电力系统短期负荷预测问题,该系统将范例推理、自组织映射以及模糊粗糙集方法进行了有效的结合.使用模糊粗糙集方法确定了范例的表示、组织方法，并通过自组织映射对历史范例进行聚类.将新问题所对应的范例与各个聚类中心进行匹配，得到最相似聚类，再在该聚类中进行二次匹配，对得到的最相似范例集进行重用、修正，从而得到最终预测结果.使用模糊粗糙集方法可以进行范例属性和匹配权重的合理选择，同时使用自组织映射对历史范例进行聚类，可以减少范例匹配次数和匹配时间.使用该方法不仅可以合理利用历史范例，而且可以通过属性选取、聚类来获取附加知识.实例验证和比较结果表明该负荷预测方法是有效可行的.

设计了一种新型圆筒式直线振动发电机，采用永磁体外置式结构，绕组和铁心放置在内侧，利用永磁体的振动产生感应电动势，该型发电机可以为小型设备提供低压直流电源.基于常规永磁体内置式振动发电机尺寸，设计了一款永磁体外置式发电机样机，并采用二维有限元方法对其非线性无边界轴对称磁场进行了系统分析，得到了感应电动势的变化曲线.样机实验结果和有限元分析结果吻合良好，该型发电机与现有的永磁体内置式发电机相比，效率高，永磁体用量少，去磁效应小，电机性能稳定.当2种发电机均以1 m/s速度运行时，永磁体外置式直线振动发电机的空载感应电动势幅值比永磁体内置式发电机高0.6 V左右，效率提高了约1.64%.