结合风洞模型试验对4种坡角的低层四坡屋面房屋在不同风向来流风作用下的屋面风压进行了数值
模拟和分析。数值模拟基于Reynolds时均方程和标准k-ε湍流模型，采用具有良好适应性的四面体网格，
利用Fluent软件实现了流场的数值求解。通过分析比较数值模拟结果和风洞试验结果发现，屋面坡角和风
向角对四坡屋面房屋的屋面风压具有显著影响，在不同风向角下的峰值压力一般都出现在屋脊或迎风屋檐
附近；屋脊处的峰值吸力绝对值随着坡角增加而增大，迎风屋檐处的峰值吸力随着坡角增加而减小。在对
压力分布进行分析的基础上，还给出了屋面各分区风载体型系数的变化曲线及这些系数的简化计算方法。

针对非线性成层地基进行了随机动力有限元分析，求得地基土层的非平稳动力响应及其可靠度。
利用Hardin-Drnevich双曲线模型考虑土层的非线性，通过迭代计算得到土单元的剪切模量与阻尼比。引
入虚拟激励法，将地震加速度非平稳功率谱密度作为虚拟输入，运用有限元方法对土层进行地震响应分析
，得到地基各种动力响应的时变功率谱密度、时变根方差及不同阈值下的时变可靠度。计算结果表明，由
于土层非线性的影响，在非平稳地震输入下，地基系统的自振特性随时间而改变，响应的非平稳特性十分
明显。

采用双流体模型研究了抛泥过程中泥沙云团下落运动机理，并通过实验验证了模型的合理性。试验图像表明，双流体模型比单流体模型更适合于这类问题的模拟。数值仿真发现，完整的泥沙云团下落过程可以分为3个阶段：加速下沉阶段、减速下沉阶段、渐近稳定下沉阶段。前两个阶段表现为水与整个云团的相互作用，类似于各向同性异重流，后一阶段表现为泥沙颗粒自然沉降。泥沙云团在加速下沉阶段所引起水的对称涡与泥沙云团的运动是不同步的，对称涡是引起泥沙云团扩散的重要因素。

采用广义逆矩阵方法分析空间可展桁架结构的运动过程。以笛卡尔坐标系下节点的自然坐标为未知量，建立桁架结构展开过程的动力学基本方程，将约束方程嵌入动力学方程，导出一组不含乘子且方程数目等于结构自由度数的动力学方程。采用主动校正法对数值分析的约束违约进行了修正。提出了一种切实有效的数学算法构造了约束方程及其雅可比矩阵，实时地模拟了结构收纳过程的约束条件。自行编制的仿真程序算例证明了该分析方法的正确性。

采用非线性科学突变理论和数理统计方法分析了浅层滑坡坡体位移与降雨量、边坡稳定系数和坡体饱水面积比的关系，并结合工程实例建立了在强降雨作用下浅层滑坡的尖点突变模型，利用该模型分析了浅层滑坡突发失稳的破坏机理。研究结果表明，浅层滑坡坡体位移与降雨量的关系服从幂函数分布；边坡稳定系数与坡体饱水面积比的关系服从线性分布，边坡稳定系数随坡体饱水面积比的增大而减小；浅层滑坡一般是由强降雨触发的，强降雨是影响浅层滑坡稳定系数大小的最主要外部因素。建立的尖点突变模型揭示了浅层滑坡有时发生在强降雨过后的滞后原因。

研究了混凝土孔隙对强度的影响规律。结合混凝土材料科学、断裂力学的相关研究理论，分析了混凝土孔隙对弹性模量和断裂表面能的影响，对Griffith断裂理论进行了修正，进而提出了混凝土孔结构复合体模型。该模型不仅考虑了孔隙率对混凝土强度的影响，还考虑了孔径分布的影响，并对模型的断裂过程进行了分析。程序计算结果表明，计算强度与试验强度有较高的相关性，通过在模型中引入水泥质量分数对基体强度的影响能够使强度模型应用于不同水灰质量比混凝土孔结构的研究。

针对在施工张拉过程中索穹顶结构拉索的初始预应力值难以与设计值一致的问题，为了找出索穹顶结构中的敏感拉索以指导设计与施工，采用正交设计方法分析了拉索对结构的敏感性。通过建立L49(78)正交表，以一个跨度为50 m，承受轴对称荷载作用的肋环型索穹顶结构为例，研究了拉索对结构的静力、动力及稳定的敏感性，并与其他敏感性分析方法作了比较。分析结果表明，拉索对结构的静力敏感性明显高于对动力和稳定的敏感性，并且拉索对结构的敏感性高低与拉索的位置有关，在整个结构中以外环索最为关键，在设计与施工中必须严格控制其应力状态。

针对绕墙底向外转动的刚性挡土墙，提出了一种简单可行的土压力计算方法。根据墙后土体的渐进破坏机理，建立了填土内摩擦角及墙土接触面上外摩擦角的发挥与土体位移的非线性关系，其中土体初始内摩擦角根据初始应力条件确定。采用改进的库仑主动土压力公式计算各转角下的土压力分布，得到了土压力合力大小及合力作用点的计算公式。算例分析表明，在不同转角下土压力强度、合力大小以及作用点的计算值与实测值接近，表明该计算方法可用于绕墙底向外转动位移模式下挡土墙的设计及验算。

大体积混凝土结构水化热温度场分析的关键是混凝土中水泥水化反应放热模型的确定。基于化学反应动力学原理，提出了一种物理意义明确，考虑了温度和化学反应物浓度对化学反应速率影响的混凝土中水泥水化反应放热模型，并将其应用于有限元分析。算例分析表明，该模型能很好地拟合了混凝土绝热温升的实测数据，较精确地预测了在不同浇筑温度下混凝土绝热温升的变化规律。

通过分析现有基于二值时钟的二值双边沿触发器的设计思想，设计了基于二值时钟的三值双边沿触发器。进一步利用多值时钟的多个跳变沿设计了基于三值时钟的三值双边沿触发器，充分利用了多值信号携带信息量大的优点，设计的三值双边沿触发器结构简单。模拟结果表明，设计的三值双边沿触发器具有正确的逻辑功能，并可以大幅降低功耗。

对MPEG-4视频解码标准中运动补偿的亚像素内插过程作了算法介绍，基于算法提出了一种1/4像素精度内插的硬件结构设计，包括整个内插过程内部的子模块功能划分、设计内部的数据交互存储以及主要运算部件的优化等，并对其内部核心计算部件八抽头FIR滤波器作了详细的结构介绍。采用了基于现场可编程门阵列（FPGA）的验证方法，整个设计在54 MHz时钟频率下可以实时完成格式为CCIR的图像内插过程，并给出了在ASIC设计工具下的综合规模（在2万门左右）。最后从算法和实现两个不同角度提出了内插过程的扩展建议。

基于电化学溶出伏安法研制了一种新型重金属检测系统，实现海水中锌、镉、铅、铜、锰、砷、铁和铬8种重金属元素质量浓度的自动检测。海水经过预处理后，8种重金属元素被分离为3路进入检测系统，锌、镉、铅、铜为一路，锰、砷为一路，铁、铬为一路。系统以银基汞膜电极为电化学传感器，通过PC机多线程控制三路恒电位仪电路、各蠕动泵和电磁阀，实现自动进样、检测和清洗。采用标准加入法进行定量分析，检测下限达到10-6 g/L。每路只需要6 mL样品，一次测量可以在30 min内完成。系统体积小、成本低、可以连续测量，适于现场在线自动监测海水中的重金属浓度分布。

根据模式动物蛙视网膜神经元的生理和信息通路结构，进行了运动目标动态响应的建模和仿真研究。在建立视网膜主要神经元模型的基础上，通过不同的选择和组合仿真来获得不同的输出，分析模式动物获取外界运动目标的信息整合和传输机制，以及由单一刺激因素引起的视觉系统对运动目标动态信息的获取处理和认知过程。研究神经元回路不同连接的动态处理机制，推测响应的认知结果，并与已有生理学数据相比较。结果表明，该视网膜神经元回路模型可以很好地完成对运动目标的检测。讨论了运动目标的检测机制和R3神经元方向选择性响应的形成原因，并分析了感受野时空特性对运动目标检测的影响。

针对自适应传输系统中带宽随时隙不均匀分布（BUDTS）造成无线分组调度算法难以保证公平性的问题，提出了一种公平约束最大速率调度（MRSFC）算法。引入公平上限参数，在保证业务公平指数低于上限的前提下，让接收信噪比最大的用户使用信道，并选择合适的调制方式，从而达到较高的无线资源利用率和系统吞吐量。针对原有Gilbert-Elliot信道模型无法用于分析自适应调制系统的问题，利用有限状态马尔可夫过程建立信道模型并进行仿真。结果表明，MRSFC算法具有较高的系统吞吐量，并且能够在公平性和无线资源利用率之间进行灵活的折中

为了在真实的体积空间内重建三维图像，利用高速旋转的发光二极管（LED）面阵列作为显示媒介，以PIC单片机为核心组成控制电路建立了体三维显示系统。采用数字图像处理方法从3DS MAX软件的三维模型中获取离散的特征点信息，以光电触发器提供的外部中断信号为同步信号，单片机向数据存储器和LED专用驱动芯片提供控制信号和工作时序，驱动LED发光，逐行显示获得的二维图像序列。由于人眼的视觉暂留特性，快速显示的二维图像序列被感知为一幅连续的三维图像。再现的三维图像无需辅助设备就可在0°～360°内任意观察，并真实地体现了源图像的三维特性。

为了增强液晶投影机显示的图像层次，建立了一套自动Gamma校正系统来补偿液晶本身的S形透过率特性曲线。系统控制驱动电路中每个通道的查找表输出从弱到强的信号，同时采用光电探测器自动测量投影机输出的光强，以此获得投影机的透过率特性曲线。系统中的软件根据此曲线自动生成Gamma数据，并实时写入到投影机驱动电路Gamma校正寄存器中。测试结果表明，经Gamma校正系统校正后的投影机输出光强曲线符合理想的幂指数函数，且光强误差在-1%～1％以内，能够重现输出图像的各个层次。

针对具有固定最大生产率和不确定需求层的不可靠生产系统，提出了一种最优双界点控制策略，即一个表示库存目标的正界点和一个表示订货需求的负界点。当订货需求低于负界点时，必须给系统追加额外的生产能力。纠正了关于最优界点大小顺序的相关结论，利用分解问题的方法得到了正、负界点的解析表达式，同时给出了一个更简明、更容易理解的关于最优及时控制的必要条件和一个充分必要条件。仿真结果表明，该方法符合理论依据，且需求层变化越慢，结果越接近最优解。

针对网络化制造系统的安全和管理问题，集成了基于角色的访问控制（RBAC）、基于任务的访问控制（TBAC）、关系驱动的访问控制（RDAC），以及基于企业联盟的访问控制（CBAC）方法，提出了一种综合访问控制模型。模型包括网络化制造系统的用户和资源层次关系模型、访问控制参考模型和访问控制过程模型，定义了各模型中的相关元素和关系，给出了各级约束验证和授权的表达，并利用可扩展的访问控制标记语言（XACML）实现了该方法。在绍兴轻纺区域网络化制造系统中的应用结果表明，该方法有效地减轻了系统安全维护与管理的代价。

在片上系统（SOC）的参数化设计方法中，参数的大量增加加大了SOC集成和参数优化选择的复杂程度。新方法对原有的硬件描述语言进行了扩展，并建立了参数自动配置环境，该环境由一组Perl和Shell脚本组成，能够自动根据参数设置生成正确的硬件描述。通过分析SOC参数的基本属性，利用邻域搜索算法针对功耗进行自动参数优化，得到性能和功耗的最优解。该方法可以加快IP设计和SOC集成进程，减轻设计强度和减少设计错误，大大缩短了优化周期。该方法已成功应用于一款RISC处理器和基于它的SOC开发。

针对固有频率未知的滚动轴承故障诊断问题，提出了一种基于经验模态分解的自适应滤波方法。讨论了经验模态分解方法及其在获取固有模态函数过程中的自适应滤波特性。通过对滚动轴承故障振动信号进行经验模态分解得到固有模态函数，运用希尔伯特变换解调固有模态函数得到包络幅频图，获取滚动轴承故障特征频率，进而确定滚动轴承的故障位置。应用该方法对仿真和实际数据进行了分析，并与冲击脉冲法作了比较。结果表明，基于经验模态分解自适应滤波的滚动轴承振动信号解调方法能够更有效地突出故障特征频率成分，避免误诊断。

为了解决区分服务（DiffServ）中带宽分配的公平性问题，利用内部带宽评估机制提出了一种新的TCP友好标记算法。实时跟踪网络中剩余带宽的动态变化，将剩余带宽按比例在各个汇聚流之间公平分配，并以此为依据对数据包进行标记。将敏感的TCP流和非敏感的UDP流分开进行标记，并对抢占的UDP流采取更为严厉的惩罚措施。仿真实验结果表明，在解决汇聚流内部单流之间带宽分配，以及汇聚流之间对网络剩余带宽分配问题上，与同类标记器相比，该标记器具有更好的公平性，且更容易实现。

在介绍基于联合检测（JD）和基于RAKE的两种不同时分同步码分多址（TD-SCDMA）接收机系统结构和算法流程的基础上，仿真比较了这两种接收机在上、下行链路中多用户在不同多径衰落和移动速度条件下的传输性能，并分析了其实现复杂度。结果表明，在下行链路中，由于多用户信号的同步性，RAKE接收机更能发挥其性能优势，且实现复杂度更低；而在上行链路中，JD接收机性能明显优于RAKE接收机，并且与下行链路的性能相似。RAKE接收机对于慢移动深衰落环境更为敏感，并且上行链路在多用户情况下存在明显的误码平台。

针对具有两连杆结构的空间机器人，设计了一种压电驱动器来抑制空间机器人柔性臂的扭转振动。采用拉格朗日方程和假设模态法对此机器人系统进行了理论建模，并建立了考虑随机干扰的状态空间表达式，基于随机最优控制理论设计了线性二次型高斯（LQG）状态反馈控制器。仿真结果表明，该主动控制策略能够有效衰减机器人柔性臂的扭转振动，从而提高了末端执行器的定位精度。

为了解决永磁直线同步电机（PMLSM）进给单元模型摄动大、扰动力复杂的问题，设计了一种全局稳定的非线性控制器。为了增加系统的稳定性及跟踪性能，该非线性控制器充分利用了位置偏差及其积分、速度及其偏差以及参考输入的二次导数等信息，构建了Lyapunov函数来检验非线性控制器的稳定性。仿真和实验结果表明，该非线性控制器的误差跟踪、速度响应等性能远远优于传统的内嵌式PI控制器，该控制器对系统的模型摄动具有鲁棒稳定性，抗扰动能力强，并减小了不同切削深度引起的速度波动。

为了模拟深海的高压高温极端环境，设计研制了一套深海极端环境模拟平台控制系统。对模拟平台控制系统的结构原理进行了分析，提出了一种针对高压高温微流动体系的压力自动控制方法和采用PID控制加双Smith预估反馈的温度控制策略。实现了压力的实时闭环监测和控制，并克服了温度控制系统中存在的两级滞后延迟环节的影响，从而提高了控制系统的动态响应速度和稳态精度。实验结果表明，所研制的模拟平台控制系统是可行的，并具有较高的控制精度。

采用有限元法建立了由滚动轴承组成的具有固定间隙的备用轴承-电磁轴承-柔性转子系统在电磁轴承失效前后的动力学方程，分析了转子的初始坠落位置、转速、转子不平衡量以及备用轴承的支撑阻尼和刚度对转子在坠落过程中的瞬态动力特性的影响。结果表明，即便转子系统在工作时的振动很小，初始脱离位置对转子在坠落过程中的动力特性具有明显的影响；柔性备用轴承的采用，特别是具有较大阻尼的备用轴承，不仅可以减小电磁轴承失效后转子在坠落过程中的振动及碰撞力，而且能够抑制在长时间内具有较大振动和碰撞力的在全间隙范围内的反向回转运动；随着转子不平衡量、备用轴承的支撑刚度及转子转速的增大，在坠落过程中备用轴承所受到的碰撞力和转子在全间隙范围内出现回转运动的可能性增大。

为了研究两端黏弹性橡胶阻尼器（VED）支承单盘转子系统的动力学特性，建立了轮盘位于1/3轴跨处的转子系统有限单元模型。通过求解转子系统的复特征根问题，获得转子系统的模态振型。分析模态频率和阻尼比随转速的变化规律，讨论阻尼器支承刚度、损耗因子和质量参数对模态频率和阻尼比的影响。结果表明，转子系统的阻尼器支承刚度和损耗因子分别存在一个最优值，使得工作转速远离模态频率，并提高了转子系统的稳定性；质量参数对一阶模态阻尼比的影响较小；当质量参数超出某有效区间时，系统将失去对高阶模态响应的衰减作用。

设计了一种新型的液柱冲击塔脱硫装置，通过冷态试验研究各种结构和运行参数的变化对液柱冲击塔脱硫效率的影响。研究结果表明，在试验范围内，液柱冲击塔的脱硫效率随着喷液密度、塔内风速、液气比、循环水池pH值、烟气入口温度的增大而提高，随着SO2入口质量浓度的增大而降低。减小液柱冲击塔阻挡层的通流截面或阻挡层与液柱喷嘴之间的距离可以有效改善脱硫浆液的雾化效果，从而显著提高脱硫效率。选择适当的结构和运行参数，液柱冲击塔的脱硫效率可以达到95%以上。

针对浓相气力输送中由于气流速度过高所引起的管道磨损和物料品质降级等问题，提出了一种变径管道系统设计方法。基于变径管道与同径管道压力损失相同的变径原理，推导了变径管道设计参数的计算公式，给出了变径管道的弗劳德数法和临界速度法两种变径定位方法及管段结构参数的选择依据，并讨论了变径弯管渐扩渐缩和垂直下流管渐缩的特殊变径原理。实例计算结果表明，采用变径管道设计方法可以将管道终端的气流速度由26.40 m/s降低到7.28 m/s，系统的输送压力由0.65 MPa降低到0.36 MPa，系统的输送性能提高，能耗降低。

为了有效测量不同含水率木材的热物性，提出了一种新的瞬态平面热源测量法。在一定的简化条件下求解一维有限厚度平板的非稳态导热微分方程，得到了平板木材试样的温度随时间和平板厚度变化的短时间公式，并由此建立了在恒定热流加热条件下木材热物性的瞬态测量实验台。利用此实验台测量了不同含水率的落叶松和红松试样的径向导热系数、热扩散系数和比定压热容等热物性参数并与文献数据进行了比较。结果表明，该瞬态测量方法具有较高的精度，比准稳态法更好地满足了一维导热条件，利用此方法能够有效而快速地对不同含水率的木材进行热物性测量。

为了寻求合适的成核添加剂来减小冰蓄冷溶液过冷度和提高结冰速率，建立了冰蓄冷溶液性能测试装置，对含有各种成核添加剂的冰蓄冷溶液在不同环境温度下的凝固结冰过程进行了实验研究。实验结果表明，成核添加剂和环境温度对蓄冷溶液过冷度和结冰速率均有明显影响。对成核添加剂为A的蓄冷溶液，当环境温度为－5.1 ℃时，其过冷度为4.5 ℃，凝固结冰过程耗时165 min；当环境温度为－4.0 ℃时，其过冷度为4.0 ℃，凝固结冰过程耗时410 min。对成核添加剂为B的蓄冷溶液，当环境温度为－4.0 ℃时，其过冷度为2.4 ℃，凝固结冰过程耗时150 min。在冰蓄冷工程中应用加入成核添加剂的蓄冷溶液来提高制冷机运行时的蒸发温度，从而提高制冷机的制冷系数，使空调工程具有更明显的节能效果。

提出了一种新型的双向Buck组合型逆变器，该逆变器采用两组独立、对称的双向Buck电路，结合滑模控制策略，实现高性能的交流信号功率放大。给出了电路的工作原理，对新型Buck逆变器拓扑进行了小信号建模和开环分析。给出了滑模控制方案，分析了滑模控制的存在条件和稳定性条件，并推导了滑模控制系数。通过1.0 kW的实验证明了分析设计的正确性。该功率放大器可以实现交流信号的准确跟踪和放大，输出频率范围可达1.0 kHz。滑模控制方案能够有效克服系统参变量变化和外部扰动，充分发挥快速响应和鲁棒性强的优点。

为了降低电压型逆变器在高频感应加热电源应用中功率器件上的电流和功耗，提出了一种适用于高频大功率感应加热的新型电感-电感-电容（LLC）谐振拓扑。在拓扑中增加电感，使电源和负载隔离，通过调节负载电流大小来降低功率器件上的功耗；同时去掉高频功率匹配变压器，减小电源的体积和重量，并提高电源效率。给出了该拓扑的谐振特性和各参数设计准则，并根据拓扑特性和系统要求设计了新的锁相环（PLL）控制系统。仿真和实验结果表明，这种拓扑相对于传统的谐振拓扑更能满足高频大功率应用环境的要求。

采用无压渗透法制备了碳纳米管增强铝基复合材料，并对其摩擦性能进行了研究。利用扫描电镜（SEM）观察了复合材料断面的形貌，通过复合材料硬度测量和摩擦磨损实验，研究了不同碳纳米管体积分数对复合材料的硬度及摩擦磨损性能的影响。实验结果表明，碳纳米管均匀地分散于复合材料中，且与铝基体结合良好；碳纳米管的加入增大了复合材料的硬度，且其摩擦系数和磨损率随着碳纳米管体积分数的增大而减小。由于碳纳米管本身具有自润滑和增强作用，碳纳米管的加入极大地改善了铝合金材料的摩擦性能。

对在离子辅助沉积（IAD）和常规工艺条件下镀制的TiO2薄膜的应力进行了试验研究，并探讨了利用台阶仪测量镀膜前后基板表面曲率的方法。结果表明，当基板温度低于100 ℃时，在离子辅助沉积工艺条件下镀制的TiO2薄膜的应力略大于在常规工艺条件下镀制的薄膜的应力；随着薄膜厚度的增加，TiO2薄膜应力逐渐减小，从125 nm的392 MPa下降到488 nm的30 MPa；离子源阳极电压对薄膜应力影响较大，在100 V时薄膜应力为164 MPa，当电压升高到190 V时，应力下降到75 MPa。

将银氨溶液滴加到含纳米SnO2颗粒的甲醛溶液中进行超声波化学镀银。粒度检测和扫描电镜观察结果表明，采用分散性良好的纳米SnO2浆料，可以获得平均粒度为140 nm的AgSnO2复合粉末；而采用纳米SnO2粉末，所得复合粉末的粒度较大，原因是粉末之间存在严重的团聚。将氢氧化钠加入甲醛溶液进行镀覆，提高了Ag的形核能力，可以得到平均粒度为75 nm的复合粉末。

采用化学气相沉积法（CVD）制备了Sb掺杂SnO2薄膜（ATO），研究了Sb掺杂量对ATO薄膜结构和性能的影响。利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、X射线光电子能谱（XPS）等分析手段对所制得薄膜的结构、形貌、成分等进行了表征，XRD结果表明在基板温度为665 ℃时能够制得结晶性能较好的多晶薄膜，XPS分析确定掺杂后的Sb以Sb5+离子形式存在。讨论了Sb掺杂量对方块电阻、透射率和反射率等薄膜性质的影响，结果表明,当Sb掺杂量为2%时取得最小方块电阻为7.8 Ω/□,在可见光区薄膜的透射率和反射率随着Sb掺杂量的增加呈下降趋势。最后探讨了Sb掺杂SnO2薄膜的显色特性，认为Sb5+离子的本征吸收是薄膜显色的主要原因。

采用贴体坐标系下的SIMPLE方法来求解旋转环形偏心圆截面弯管内流体流动的速度场。分析了偏心距和旋转对于二次流以及轴向速度分布的影响，同时给出了平均摩擦系数和壁面摩擦力的分布。结果表明，二次流和轴向速度的最大值总是趋向位于内、外壁面距离较大的一侧。在计算参数保持一致的条件下，在所研究的3种偏心距（0，0.2，-0.2）中，当偏心距为0.2时平均摩擦系数最小。当旋转从负到正连续变化时，平均摩擦系数和二次流强度存在临界点，临界点的数值依赖于偏心距。

在指数可调双稳态系统的基础上，利用参数调节随机共振方法，研究了可调指数变化对二进制脉冲幅值调制（PAM）信号传输系统性能的影响。算例中利用一个系统输出概率分布的近似表达式，给出了系统误码率随可调指数的变化曲线。数值仿真试验结果表明，适当选择指数可以大大提高系统从噪声中分辨出有用信息的能力。理论误码率和仿真试验中实际误比特率的对比结果表明，该近似处理方法是有效的。