为了建立单元尺寸与反射面精度的关系模型来指导天线结构设计，分别用单元上取点、应用于球体及抛物面的浅壳理论推导了3种不同的误差计算方法，并进行了对比.用基于PhotoModeler软件建立的非接触摄像测量系统，对口径为2 m的天线模型进行了反射面精度测试及展开重复精度试验，将试验结果与误差的理论计算方法进行对比，验证了应用于抛物面的浅壳理论推得的公式估算反射面精度更精确，应用于球体的浅壳理论推得的公式使用方便，计算结果与应用于抛物面的线壳理论公式所得结果较接近，单元上取点推得的精度计算公式可以用来估算拟合抛物面的拟合焦距，指导天线调焦机构的设计.
针对模糊参数和随机参数同时存在的情况，运用蒙特卡罗随机模拟产生随机样本，结合模糊可能性分布，通过使用进化策略的α-截集优化方法，进行模糊分析，从而获得模糊结果的集合.通过证据理论对模糊结果集合进行后处理，获得边界概率累积分布.另外通过对参数进行模糊可能性分布和随机分布的相互转换，进行只有单类参数的模糊分析和随机分析，并与联合考虑模糊和随机参数方法相比较，结果表明，该方法能够同时考虑参数的随机性和模糊性，在参数到结果的不确定性传递过程中人工误差较少，并能够给出更合理的结果.
为了研究循环荷载作用下软土动弹性模量的衰减规律，通过室内动三轴试验，详细研究了循环荷载作用下初始偏移应力、荷载频率、超固结比以及循环应力比等对软土动弹性模量衰减的影响.试验结果表明，随着应变的增大，不同频率荷载作用下土样的动弹性模量逐渐减小，但频率的变化对动弹性模量的衰减规律影响很小；在相同的动应变水平下，随着初始偏移应力的增加，土体动弹性模量有较大幅度的增加；对于超固结比较大的土体，其动弹性模量衰减较小，超固结比较小的土体，其动弹性模量随应变增大衰减较大.通过对试验结果进行回归分析，得到了软土在循环荷载作用下动弹性模量衰减的经验公式
针对软土地基上路堤快速施工并严格控制沉降的要求，以台缙高速公路为工程背景，利用设置试验段的方法，对托板桩处理路堤技术进行了现场试验研究.选取3个典型断面安装了各种监测仪器，在填筑时及填筑完成后一段时间内对各断面的土压力、沉降及深层水平位移进行了监测.现场试验结果表明，土拱效应与桩土差异沉降有关，只有当差异沉降达到一定值后，路堤中才有明显的土拱效应；桩土桩体荷载分担比在65%~80%，并随着托板面积置换率的增大而增大；各断面沉降量较小，且稳定较快；路基深层水平位移较小.
针对预应力空间结构中的拉索存在较大预应力误差问题,提出了索力修正分析方法,该方法的分析过程分两个阶段进行：第一阶段起点为结构的“零预应力态”,终点为结构存在预应力误差的“实测预应力态”,通过结构分析计算使各拉索存在的张力计算值与实测值相拟合；第二阶段起点为“实测预应力态”,终点为结构理想的“设计预应力态”,通过结构分析计算使各拉索的存在张力计算值与设计值相拟合,采用循环迭代的求解方法得到各拉索的施工张力修正值.工程算例表明,本分析方法可应用于预应力空间结构索力修正施工的仿真分析,利用其计算结果可使结构中的索力修正施工变得有序、简捷、准确.
以理论研究成果为基础，结合应用有限条屈曲分析程序，对冷弯薄壁卷边槽钢在偏心受压和纯弯曲下的弹性畸变屈曲荷载进行了分析.基于对轴心受压和纯弯曲两种极端荷载情况下畸变屈曲荷载的参数分析，提出了屈曲临界半波长度和考虑翼缘自身剪切与畸变影响的修正参数的近似计算公式；对腹板提供给翼缘板的转动约束刚度进行了讨论，提出了精度较高的线性计算公式；利用以上结果，提出了确定冷弯薄壁卷边槽钢在偏心受压和纯弯曲下的弹性畸变屈曲荷载简化公式.比较研究表明，简化公式具有足够的精度，便于手算，实用性强，可供工程设计人员和各国冷弯薄壁型钢设计规范修订相应内容时参考.
针对行驶列车引起拟建建筑物的振动无法通过现场测试这一问题，将拟建场地的实测地面振动作为输入，在频域计算拟建建筑物的振动响应，从而预测列车引起的拟建建筑物振动情况.提出了3种预测方法：套用规范的方法、模拟规范的模糊数学方法和纯模糊数学的方法.通过一个算例，分析比较了3种方法的预测效果.结果表明，套用规范的方法没有考虑不确定性的影响，可能导致错误的预测；模拟规范的方法，虽然考虑了不确定性的影响，但预测结果的可靠性仍难以保证；纯模糊数学方法考虑了不确定性的影响，并在预测结果中完整地反映了拟建建筑物的可能振动情况.
为了提高波形钢腹板预应力混凝土箱梁的结构计算精度和适应工程结构空间分析的需要，按板壳有限元计算理论提出了一种新的算法.分别将腹板和翼板模拟成正交异性和正交同性板单元，根据箱梁变形特点用二次和三次形函数模拟板单元的变形，按亚参元计算方法建立单元的刚度方程.若干静力和自振特性分析算例结果表明，新算法得到的计算结果与一般有限元的计算结果相吻合，验证了本算法的计算精度.与现行波形钢腹板箱梁计算理论相比，新算法具有计算精度高、可以考虑空间变形影响的优点，而计算自由度远小于一般板壳有限元算法，是一种实用性较强的分析方法
为了节省钢材、提高构件的刚度和强度，在楔形构件和蜂窝梁的基础上提出了楔形蜂窝构件.介绍了楔形蜂窝构件的制作方法，采用试验研究了楔率和开孔尺寸对悬臂楔形蜂窝构件刚度和抗弯承载力的影响.在试验研究的基础上，建立楔形蜂窝构件的有限元模型，研究了悬臂楔形蜂窝构件塑性区域的应力和应变的分布情况.研究结果表明，将H型钢切割制成楔形蜂窝构件，抗弯刚度和强度明显提高.悬臂楔形蜂窝构件的极限承载力和刚度主要取决于构件大头的截面高度.当孔洞大小相等时，楔率增大，制成的楔形蜂窝构件大头截面变高，构件的刚度增大.当轴压比较小时，悬臂楔形蜂窝压弯构件可以近似的采用塑性铰模型;当轴压比较大时，利用塑性铰模型分析是不合适的.
通过生态足迹、生态承载力的定量分析，探讨生态安全目标下城市人口规模的研究途径，设计了基于生态足迹理论的城市人口规模预测模型.以杭州市为例，对杭州市2000－2004年的生态足迹进行计算分析指出，2001年以后杭州市为“地区——全球非可持续性”发展地区，高能耗的生产、生活方式是造成人均生态赤字增加的主要因素.根据研究模型，预测至2020年杭州市域人口规模为1 220万人.对预测结果的校验显示，基于生态足迹法的城市人口规模预测是可行的
为了考察Pushover侧向力模式对结构局部反应的控制效果，以6层钢筋混凝土典型框架为例，在OpenSees平台上，分别进行了大样本地震波罕遇烈度作用下的非线性动力反应分析，以及3种常用侧向力分布模式的Pushover分析.以大样本时程分析的统计结果为对比基准，对3种Pushover分析结果的反应特征进行了研究，考察了框架的塑性铰分布、转角延性等局部反应.研究表明，与楼层质量成正比的均匀侧向力分布模式误差最大；根据框架瞬时割线刚度确定侧向力的适应性分布模式误差最小，其塑性铰分布规律以及各屈服杆端的转角延性值与时程分析结果的差别均最小，但柱端局部变形的误差不应忽视；倒三角侧向力分布模式分析结果的误差介于前述两种模式之间.
运用基于物理概念的数值模型Integrated Hydrology Model(InHM)模拟了两种情况下的坡面泥沙运动：(1）只考虑雨滴溅击，(2）考虑雨滴溅击和水流侵蚀，并介绍了基于物理概念的数值模拟方法在地学中的应用前景.模拟结果表明，该数值模拟方法能有效模拟地表水文响应与泥沙运动的互动，并对坡面水文响应、泥沙运动的详细时空变化具有很强的捕捉能力.尽管受可用数据限制，基于物理概念的数值模拟还不够完善，但是已经能为泥沙运动、地表侵蚀等相关研究提供良好的基础.
为了分析空心旋转圆盘的弹塑性应力分布机理，采用双剪应力屈服准则对理想弹塑性材料、等厚度空心旋转圆盘进行了弹塑性应力分析.结果表明，空心旋转圆盘的径向应力随着弹塑性转速的增大而增加，随后却随着转速的进一步增大而减小;而环向应力随着弹塑性转速的增大一直趋于增加;塑性极限转速随着空心旋转圆盘的内外径比值的增大而减小.由于双剪应力屈服准则与Tresca屈服准则的屈服轨迹分别对应屈服轨迹的上限和下限,在结构设计中，基于双剪应力屈服准则的设计，能够充分发挥材料的潜能，而基于Tresca准则的设计则趋向于保守
为进一步提高声压放大器的输出压比(波动压力的最大值与最小值之比)，同时降低功耗，在理论计算的基础上提出了一种级联式声压放大器结构，并进行了实验验证.以高纯N2作工质，在充气压力为2.140 MPa、行波热声发动机加热器壁面温度为670 ℃情况下，二级声压放大器把压比从放大器入口的1.177放大到1.619，这是目前在热声发动机上达到的最大压比.与单级声压放大器相比，其最大压力振幅提高了42.79%.放大器在1.23压比下输出160 W的最大声功.并采用DeltaE对二级声压放大器进行模拟，计算结果和实验结果吻合良好.
为解决专用装备制造业中复杂机械产品多设计参数、多设计约束、多设计目标的设计优化问题，采用一种基于Pareto最优解的多目标广义差分进化(GDE)算法.GDE算法在普通差分进化算法的基础上改进了约束条件的处理方法，利用差分进化算法模拟生物种群进化，以群体中的所有个体为对象，采用随机化技术对一个被编码的参数空间进行高效搜索，通过反复迭代搜索到多目标优化问题的近似Pareto最优解集.以高速工业平缝机勾线机构的设计为例，通过对求得的Pareto最优解集的分析，得到了高速工业平缝机勾线机构的设计特性，为设计人员今后进行高速工业平缝机勾线机构性能设计优化提供了充分的依据.
为了分析固液混合物对高速双流道输送泵性能的影响，在转速为2 900 r/min工况下，开展了输送4种粒径固体物质与不同浓度的固液两相水力性能试验研究，其最大固体颗粒直径达到48 mm，得到了其在不同工况下固液混合输送的性能规律.实验结果表明，输送固液两相介质时泵进出口压力、扬程、效率比清水试验工况下低，更易发生汽蚀；在相同流量和浓度的工况下，随着输送的固体颗粒粒径增大，效率略有升高，扬程受粒径变化影响较小；在相同流量和粒径颗粒的工况下，随着输送混合物中固体颗粒浓度的增加，扬程及效率呈递减趋势.高速双流道泵的结构可以用来输送海底金属矿物质.
针对多通道自适应滤波算法数据运算量较大的缺点，结合空间滤波与最小均方（LMS）自适应滤波优点，提出并研究了空间自适应滤波方法.给出了一种多通道空间自适应滤波器的表达式和实现算法，并以周期噪声和高斯白噪声为噪声背景，将多通道空间自适应滤波算法应用到某一均匀加肋圆柱壳主动振动控制实验中.结果表明，空间滤波技术能够显著抑制噪声信号中的高频成分，提高数据采集精度，有效地降低多通道自适应滤波算法的数据运算量，提高自适应滤波算法的学习效率和收敛速度，并能较好地解决结构控制中多通道自适应控制的空间混淆现象，提高主动振动控制的区域降噪效果.
针对在实验模态分析中系统多模态整体参数辨识的系数方程易病态问题，对传统正交多项式频域模态参数辨识方法进行了改进.应用部分分式实正交多项式构建频响函数幅值平方的分析模型规避了原有复正交多项式的复杂计算.应用模态隔离方法将原多模态整体参数辨识的过程拆分为由分步单模态参数辨识实现，减轻了系数方程的病态，并且放宽了对所辨识模态数量的限制.经多次的迭代提高分步单模态参数辨识的精度.数值结果表明，该算法的参数辨识精度高且结果收敛迅速.
为了研究拖体被动升沉补偿系统中蓄能器压力和流量的非线性关系对拖缆张力和拖体深度的影响，运用软件“AMESim”建立了系统的非线性仿真模型，在41、165 L的蓄能器压缩空气初始体积和0.6、0.781、1.0、1.25 rad/s的母船升沉运动参数下，分别对拖缆张力和拖体深度变化进行了仿真研究.研究表明，当被动升沉补偿系统稳定工作时，拖缆张力变化范围与蓄能器压缩空气初始体积大小成反比，蓄能器压力和流量的非线性关系促使拖体深度沿一定斜率的斜线变化，产生了“拖体深度漂移”.
建立曲面上曲线的离散表达模型，并提出一种基于力密度方法的曲线形状调整和光顺算法.基于曲线控制网格与索网结构的耦合关系，建立外载荷变化最小、外载荷最小、杆长度最小和节点位移最小等优化模型，在统一求解框架下实现曲线的约束变形.由外载荷最小和节点位移最小的线性组合建立曲线的光顺模型，可以对曲面上离散曲线的形状和光顺性进行有效的控制，用于曲线的局部和全局光顺.通过以约束的形式限定点的位置，可使曲线在光顺过程中插值目标点.应用实例验证了算法的有效性.
为提高CMOS集成电路中电流基准的精度和稳定性，提出了一种结构简单，电源抑制比(PSRR)很高的电流基准结构——三支路电流基准.应用基尔霍夫定律(Kirchhoff’s current and voltage law, Kcl Kvl)和偏微分方程，对比分析了传统的电流基准、共源共栅电流基准以及三支路电流基准的小信号模型，求解出了这3种电路的电源抑制比公式.对比发现传统电流基准和共源共栅电流基准的节点电压正反馈限制了电流基准的性能，三支路结构由于节点电压成强负反馈，拥有更高的PSRR.三支路电流基准采用了一阶温度补偿方案，保证了温度稳定性.经CSMC 0.5 μm工艺仿真结果显示，三支路基准在输入电压1.5~5.0 V的低频PSRR达-77.9 dB，明显优于另外两种结构；在-20~120 ℃温度区间内输出电流稳定性达到了255×10－6/℃，满足了大多数应用的要求.
针对转子涡流损耗在高速电机中比较严重的问题，通过有限元分析研究了永磁体分块对转子涡流损耗的影响.分析表明：当永磁体周向宽度小于谐波磁场在永磁体中的透入深度时，永磁体分块能有效地减小永磁体中的涡流损耗；反之，永磁体分块会使永磁体中的涡流损耗增加.利用涡流磁场的屏蔽作用，在转子保护环和永磁体之间增加一层电导率高的铜片.尽管铜片中会产生涡流损耗，但该涡流产生的磁场抵消了气隙磁场的谐波分量，使永磁体、转子铁心以及保护环中的损耗显著减小，整体上降低了转子涡流损耗.
为了在现有电机和控制器等产品的基础上实现低风险及低成本的产品升级换代，基于无刷无位置传感直流电机反电动势过零检测的原理，分析了三相反电动势端电压与中性点的关系，提出了一种可完全替换3路霍尔传感器的无刷无位置传感电机零启动的纯硬件方法，弥补了传统无传感控制策略运算要求高、成本提升大、可靠性不高、30°软件时延的缺点.经理论分析和大量实验验证，输出的模拟换相逻辑信号与原系统中霍尔信号相一致，零启动具有大扭矩、无抖动、平滑、提速快的特性，可以完全取代霍尔传感器.
为了维持系统频率及联络线有功在给定值上，以及把线路安全性原则运用到自动发电控制(automatic generation control,AGC)服务中，根据短期负荷波动时系统的频率变化及控制情况，将安全经济调度与自动发电控制合成统一的安全经济AGC模型.该模型有别于传统的负荷频率控制模型，不仅注重负荷波动时系统的频率变化及控制情况，而且考虑了在线安全约束控制下的AGC机组调频成本.运用最优控制理论求解全系统AGC运营成本与机组调整量关系，实现了减少机组过调发生、降低服务成本的优化控制.
为了通过配准的手段得到信息融合的医学图像，利用力学的分解原理将待配准图像的轮廓信息解释为一系列边界力的合成，将待配准图像的力图投影分量描述成具有角度延迟关系且与平移位置无关的两组周期信号，并采用两组信号间的最小均方误差作为配准的目标函数，利用改进的粒子群优化算法求解得到两幅图像的空间变换参数.通过在颅脑（MR）图像上进行的配准实验表明，在寻优方法一致的情况下采用力学图像的目标函数比采用其他目标函数大大缩短配准时间，且配准误差达到了亚像素级以下.
为提高阀控密封铅酸（VRLA）蓄电池的充电效率和长期运行的可靠性与安全性，设计了一种智能型阀控密封铅酸蓄电池充电控制芯片，该芯片可控制充电电路实现4种不同模式的充电过程，在微处理器的支持下针对不同应用场合的需要进行编程，交替使用4种模式对蓄电池进行充电，使充电效率及电池组的可靠性与安全性达到最佳化；此外该芯片内部设置了电源的欠压锁定、低电压的监测以及过流保护功能，该芯片已在1.5 μm 50 V 双极型互补金属氧化半导体双扩散金属氧化半导体(BCD)工艺下设计完成.测试结果表明，芯片工作正常，预期的全部充电控制功能均已实现.
设计了一个并行结构双精度浮点矩阵乘法器以提高矩阵乘法的计算性能，并在Xilinx Virtex-4 SX55 现场可编程门阵列（FPGA）上完成了方案的实现.乘法器中的处理单元采用阵列结构，在单个FPGA芯片中可集成25个处理单元，峰值计算性能达到3 000 MFLOPS.针对工程实际中大量存在的包含稀疏矩阵的乘法问题，增加了预处理模块以避免零元素块参与计算，从而缩短了计算时间.通过对不同维数的稠密矩阵乘法以及稀疏矩阵乘法实验结果的分析，证实了本设计达到了较高的计算性能.
为解决结构化P2P网络上语义发布/订阅系统上基于内容的高性能语义事件路由问题，提出一种基于集结点的语义事件路由算法（rendezvous-based semantic event routing, RSER），该算法根据订阅和事件的域标识、属性个数以及属性名映射订阅和事件到集结点，在支持语义路由的同时，避免了分布式哈希表 (distributed hash table, DHT)映射精确性与语义数据模型复杂性之间的矛盾；通过属性个数限制事件发布目的地，减少事件发布流量；采用P2P的内在路由机制和聚合优化措施分发事件，充分利用P2P网络容错性的同时，降低事件路由流量.实验结果表明，在大规模的发布/订阅下，RSER算法在性能上优于基于逆向路径转发的路由算法，并在路由效率、网络资源消耗、订阅维护效率和扩展性等方面取得了良好的平衡效果
在多智能体道路交通控制概念模型基础上，提出了一种全新的交通干线动态双向绿波带智能协调控制策略.通过中心协调智能体和路口控制智能体间的信息交互和协调，在确保路口绿灯时间利用率较高的前提下，实现干线双向车流不停车地通行.中心协调智能体根据一段时间内交通流信息计算公共信号周期和上下行相位差，路口控制智能体实时确定各路口的绿信比.公共信号周期依照关键路口饱和度的大小由模糊控制算法进行调整，相位差根据上下行速度和路段长度进行计算，绿信比基于历史和实时的交通数据确定.实际应用证明了该控制策略的有效性.
利用帧间差异积累信息进行自适应背景建模, 采用背景差的方法检测视频运动对象区域. 设计了一种变系数的空域滤波器, 有效地对背景差图像进行了增强, 使获得的视频运动对象区域更具有空域连通特性. 给出了一种改进的基于Otsu法的自适应阈值化方法, 能更准确地对背景差图像进行阈值化. 采用形态学边界提取技术对视频运动对象轮廓进行提取. 在获得视频运动对象轮廓的基础上, 用区域生长法对视频运动对象进行定位, 将矩形中心坐标视为视频运动对象的质心坐标. 用基于空间欧氏距离最短的方法对每个视频运动对象质心进行关联跟踪并绘制轨迹. 试验结果表明, 该方法实时有效.
针对新疆艾比湖这一特定生境中的嗜盐古菌的细菌视蛋白（bacterio-opsin, bop）基因资源进行了研究.通过PCR方法扩增并测定了11株菌株的编码细菌视蛋白螺旋C至螺旋G片段的基因序列.根据该片段基因序列进行的系统发育分析表明，艾比湖获得的bop基因大部分聚类到同一个类群，具有明显的地域特征.将翻译出的氨基酸序列与已报道的相应片段进行对比表明，从艾比湖菌株获得的序列与其他菌株来源的序列间存在明显差异.这些天然的突变体，尤其是菌株AB9、AB27、AB47，都是研究细菌视紫红质（bacteriorhodopsin，BR）蛋白结构和功能的良好材料，而细菌视紫红质是人工视网膜和光子开关等的良好生物材料
为了实现具有多个波峰的群峰电位（population spike，PS）幅值的自动分析，设计了一种新的差分算法和海岸线算法，应用于高钾低钙环境下海马神经细胞的诱发群峰电位的计算，并与常规极值搜索法进行比较.结果显示，差分算法的结果与标准值拟合最好，检出的波峰个数也接近人工测量值.海岸线算法的结果与标准值也有良好的相关性.总之，新的差分算法具有精度高、特征点定位准确的优点，可以克服常规极值搜索法的一些不足之处.海岸线算法具有良好的精度，运算速度快，尤其适用于实时检测.
为了在空间环境下测量连续血压，提出一种基于脉搏波速法，采用小波变换检测脉搏波信号峰点，准确计算脉搏波传导时间，并在此基础上推算出人体动脉血压的原理和方法，将其应用在自己研制开发的无创血压采集系统上.系统对传感器定位要求不高，误差和不适感较少，解决了其他基于脉搏波速法的血压采集系统所存在的心电、脉搏波信号同步性差，以及计算精度较低的问题.实验结果表明，本系统能准确定位脉搏波峰点、计算出脉搏波传导时间，并在此基础上计算得到人体动脉血压
针对微阵列数据的标准化方法进行系统阐述，对高密度寡核苷酸阵列(Affymetrix芯片)的两类主要标准化算法：全数据算法和基线算法进行了探讨，同时对其他标准化算法（复合算法、VSN算法、全局loess算法、Invariant set算法等）进行了综合的论述和分析.基于标准数据集对前两类标准化算法处理的效果和效率做了对比测试，结果表明，算法在数据变异性的消除方面，对于非差异表达数据，全数据算法可以达到比较优秀的处理结果;对于差异表达数据，Quantile和Non-linear算法比较有效.在算法的耗时方面，Scale算法最优.全面考虑时间效率和标准化处理效果，Quantile算法具有一定的综合优势.
