基于18个算例模型,对弦支穹顶在罕遇地震下的弹塑性响应特点进行考察,分析初始预张力、下部结构刚度及其对称性、支座连接条件以及矢跨比等因素的影响.结果表明,罕遇地震下大多数模型的塑性杆件主要出现在上部网壳的中部而不在临支座区域；增加初始预张力会造成结构的塑性杆件数及残余塑性应变明显增加；下部结构的对称性和网壳矢跨比对弦支穹顶的弹塑性响应最为敏感.提出一个定量评价罕遇地震作用后弦支穹顶破坏程度的极限承载力剩余率指标.利用该指标进行分析表明,7度时弦支穹顶结构的杆件按小震弹性设计、8度时按中震弹性设计,则罕遇地震后结构的极限承载能力一般能够保持在90%以上.
为了分析刚构桥梁顺桥向近场地震反应特性,通过对远场地震时程叠加三角函数拟合速度脉冲的方法模拟近场地震动,根据纤维及塑性铰2种计算模型在近场地震作用下弹塑性地震反应计算结果讨论地震动脉冲对中等规模刚构桥梁地震反应的影响.结果表明,刚构桥梁在地震作用下桥墩轴力变化较大,采用纤维模型计算时桥墩地震反应较大|近场脉冲型地震激励下,桥梁地震反应与脉冲持时有关,短周期脉冲对本桥地震反应影响较大.采用叠加速度脉冲的方法模拟近场地震是可行的方法.
为研究深水S型铺管收弃管（A/R）作业过程管道的形态与受力特性,运用刚悬链线理论建立管道静平衡微分方程,结合缆索受力与铺管船移动,给出迭代求解两阶段作业过程管道与缆索形态的数值计算方法,并开发收弃管作业计算分析程序,模拟2 000 m水深弃管操作过程.结果表明,第1阶段,铺管船需要向前移动,以使A/R绞车施加的张力保持不变,管道形态变得平缓,管道内张力逐步增加而弯矩减小；第2阶段,铺管船静止,A/R绞车施加的张力需要逐步减小,管道形态变陡,管道内张力减小而弯矩迅速增加.与铺管专业软件OFFPIPE计算得到的结果吻合较好,验证了计算分析程序的有效性和实用性,从而可为实际深水管道铺设设计提供理论依据.
为了研究屋顶安装型风力机塔架在风荷载作用下的动力性能,对该塔架进行风振时程反应分析.建立考虑叶片传至塔架作用力的塔架振动方程,采用引入快速傅里叶变换(FFT)技术的谐波叠加法分别模拟得到叶片和塔架的风速时程,利用叶素理论计算叶片传至塔架作用力.研究屋顶集风效应和叶片旋转对此类风力机塔架风振反应的影响.结果表明考虑屋顶集风效应后塔架的风振反应有一定增强；叶片旋转情况下塔架位移和弯矩显著增加.
为了研究输电塔横担在覆冰导线作用下的受力变形特征,以在冰灾发生时横担严重破坏的某转角耐张塔为对象,按照模型相似理论制作大比例节段模型,进行模拟导线重覆冰状态下的静力加载试验.考虑连接偏心、节点板厚度和螺栓长度等因素对构件传力路径的影响,建立中横担精细化有限元模型,对试验全程进行模拟并与试验对比.在此基础上通过非线性屈曲计算,获得覆冰导线静张力作用下横担的失效模式及薄弱位置.研究表明：横担主材两端螺栓分别连接在角钢的水平肢和竖直肢上会造成构件各个截面应力状态相差很大并使受压构件在局部位置产生受拉区域.对于斜材,连接偏心引起的弯矩和二阶效应不可忽略,且受压斜材是横担的薄弱环节,斜材稳定承载力的不足会导致横担的整体失效．
为了比较割线刚度法和两维搜索法2种等效线性化方法在基于位移抗震设计中的应用,对比阐述上述2种等效方法确定等效参数的基本原理和基于位移抗震设计的步骤,同时推导分析2种方法应用下结构基底剪力设计值的差别,并通过钢筋混凝土框架结构的设计算例考察其对结构抗震设计的影响.结果表明,应用2种等效方法得到的基底剪力比值只与结构的非线性滞回模型和延性系数有关；在延性系数为3.0的情况下,按割线刚度法设计得到的基底剪力将被放大20%左右,从而使通常的结构抗震设计趋于保守.
为了研究列车加减速引起的饱和地基振动问题,基于两相介质Biot动力控制方程的简化u-p格式,开发二维饱和土体单元. 通过引入饱和土体黏弹性人工边界,求解移动点荷载作用下的二维饱和地基动力响应,并与半解析解进行对比验证,说明饱和土体单元的正确性和黏弹性人工边界的适用性. 结合E-B梁单元、弹簧-黏壶单元和集中质量单元对轨枕、道砟离散支承的轨道结构及饱和地基进行二维有限单元离散. 将列车荷载简化为平面内的移动轴荷载,通过与列车匀速时对比研究列车加速和减速时饱和地基的孔压、位移响应及离散轨枕、道砟的加速度响应. 结果表明列车减速将增大轨枕、道砟的水平及竖向加速度峰值；列车加速和减速在饱和地基中引起方向相反的土体水平向位移,且减速时土体水平位移峰值更大；列车加速和减速均增大土体竖向位移峰值.
针对交通荷载作用下软土地基的累计沉降问题，提出采用土体刚度衰减修正公式计算累计塑形变形的方法.基于饱和软土循环三轴试验数据，建立刚度衰减系数与循环次数间的关系.对有限元软件ABAQUS进行二次开发，将刚度衰减模型嵌入到有限元分析程序中去，再通过数值分析计算出任意循环周数后土体的累积塑性变形.采用该方法对交通荷载作用下典型上海软土地基的累积沉降进行预测.计算结果表明，路面结构层的存在有助于减小软土地基的沉降，交通荷载所引起的沉降主要发生在软土地基的浅层，并且随着深度的增加而迅速减小.
为了耦合水工构筑物（堰,坝等）与山区河流平面二维流场,基于三角形网格有限体积法,建立一个将水工构筑物作为内边界条件的平面二维洪水演进模型,并利用好溪江梯级电站河道段的地形和水文监测资料对此模型进行验证.模拟结果表明：该模型可以有效模拟水工构筑物的过流,具有良好看数值稳定性和计算精度.
采用液相氧化还原法制备二氧化锰/多壁碳纳米管（MnO2/MWNTs）复合材料,利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、激光粒度仪和N2吸附-脱附对改性前后MWNTs的物化性能进行表征.通过对水中Sb(Ⅲ)的静态吸附试验考察改性碳纳米管的吸附容量,同时还考察pH值、锑的初始浓度、吸附剂投加量、吸附时间和温度对吸附效果的影响.结果表明,在Sb(Ⅲ)初始浓度为1.5 mg/L、吸附剂投加量为0.5 g/L、温度为298 K、pH值为2.00的条件下,二氧化锰改性后的碳纳米管对锑的去除率可达到97.72%,比未改性碳纳米管的去除率提高51.29%,吸附容量也从原始CNT的3.01 mg/g增大到6.00 mg/g.最后发现该吸附过程较好地符合Freundlich吸附等温线,pH值对吸附效果的影响较大.
针对微藻闪光效应的特点,开发一种内置交叉导流横向隔板的平板气升环流式微藻光反应器.研究藻液中光衰减规律和通气流量对微藻生长的影响,通过流场数值模拟剖析闪光效应特点,实验对比不同反应器的生物质产量.得到微拟球藻液的光衰减公式,每升藻液的最佳通气流量为05 L·min-1.反应器增加交叉导流横向隔板后,形成一个顺时针和逆时针旋转的交替更迭的大涡流动,加强气液混合和物质传递,在水平光程方向上藻液速度提高到15~22倍,藻液光暗循环周期显著降低到无横向隔板时的1/19.结果表明,快速闪光效应能够明显促进微藻光合生长,最终使微藻生物质产量提高了25%.
为减少对石油的依赖和环境的污染,使丰富的可再生生物质燃料能够在内燃机中使用|在不改变汽油机点火提前角特性和供油系的前提下用单缸四冲程汽油机对汽油-二甲基呋喃(DMF)以及汽油-乙醇混合燃料进行试验研究.研究表明：汽油-DMF混合燃料的指示热效率与燃烧效率稍低于汽油-乙醇,与纯汽油接近,但缸内燃烧压力与燃烧速率比汽油-乙醇高；而且汽油-DMF的油耗率要优于汽油-乙醇,并且DMF掺混质量分数为10%时油耗率在混合燃料中最低；汽油-DMF的常规排放物总体上低于纯汽油.
针对某大型闪速炼铜余热锅炉辐射冷却室的水动力性能设计问题,提出一种垂直蛇形管水冷壁水动力特性分析的理论模型,重点讨论热负荷引起管内工质含汽率变化对垂直蛇形管水冷壁管重位压降的影响.基于流场数值模拟结果获得的水冷壁热负荷分布进行水冷壁节流圈的设计,进而对水冷壁有、无节流圈条件下的出口含汽率分布、阻力及脉动特性进行比较分析.分析结果表明：在闪速炼铜余热锅炉的水冷壁中采用基于热负荷分布所设计的节流圈不仅能够有效调配的工质流量,还有助于消除由热负荷波动引起的流量脉动,有效改善水冷壁的水动力特性.
针对乘用车发动机冷却系统水温控制问题.建立某车型冷却系统仿真模型,通过台架试验验证模型,在模型的基础上设计PI反馈控制和前馈-反馈综合控制的控制策略,将3种冷却系统控制方式在暖机、负荷突变情况下进行对比,并在新欧洲行驶循环 (NEDC)下考虑冷却系统功耗进行综合分析.结果表明：PI反馈控制策略可将发动机冷却液出口水温波动控制在±1.5 ℃,而综合控制则将温度波动控制在±0.5 ℃,PI反馈控制和综合控制较原机减小暖机时间, 相对原机系统在NEDC循环下分别降低功耗55.3%、58.0%.采用前馈-反馈的综合控制方式较PI反馈控制策略冷却液温度波动更小且冷却系统附件功耗能够进一步降低.
为提高冰箱的节能性能,提出一种新型双压缩机耦合冰箱,该冰箱在传统的双压缩机双循环冰箱的基础上增加一个冷变换器.冷变换器能将冷藏循环中部分低品位冷量转换为冷冻循环中的高品位冷量,提高冰箱的性能系数.文中对新型冰箱进行理论能耗分析和引入贡献率、压缩机效率等影响因素的模拟计算,结果表明：在国家标准测试工况下,带冷变换器的双压缩机耦合冰箱比普通双压缩机双循环冰箱的性能系数提高9.98%,比蒸发器串联单循环冰箱的性能系数提高13.38%.
通过高温热重（TG-DTG）分析和常压差示扫描量热（DSC）等分析手段,研究不同气氛对含硼燃料热氧化特性的影响.利用TG-DTG切线法得到不同气氛下含硼燃料的着起始氧化温度温度,分析实验结果表明,在50～650 ℃温度区间,燃料的着火温度不受气氛影响,提高氧浓度有助于促进燃料反应放热.在650～1 100 ℃温度区间,在O2、空气和CO2气氛下含硼燃料中硼的起始氧化温度温度分别为705.3、710.8、723.4 ℃,在N2下增重非常少,与Ar不发生反应;提高O2浓度有利于降低含硼燃料中硼的起始氧化温度,加快氧化反应,提高含硼燃料的反应效率.采用Satava-Sestak 积分法模型计算燃料在高温段（650～1 100 ℃）不同气氛下的化学反应动力学参数.
针对基于实例推理(CBR)重用技术的形式化表示及推理方法的局限性,基于可拓设计的物元理论, 采用基于CBR的可拓重用方法建立产品设计实例库,采用可拓区间距的检索算法及定性和定量相结合的推理方法, 获取相似设计方案实例. 研究了基于可拓集合方法的数据挖掘技术,采用一种改进的FP-growth关联规则算法,应用可拓变换方法对产品方案设计进行知识规则挖掘,支持产品方案设计过程的适应性修改.建立方案设计区间多属性灰数关联评价模型, 优选最佳方案设计.以液压挖掘机结构方案设计为例,利用VC++和SQL开发液压挖掘机结构方案设计及评价系统, 结果验证可拓重用方法的有效性和可操作性．
为了解决三维造型中的曲面拼接问题,提出基于空间趋向曲线的网格曲面拼接方法.该方法有效地结合边界曲面的延伸信息,简单高效地构造光滑的过渡曲面；通过对两待拼接曲面边界点参数归一化,由参数聚类,建立曲面边界之间的匹配点对关系；在每对匹配点对之间构建由Bézier表征的空间趋向曲线,使空间曲线在对应点对上与待拼接曲面保持二阶连续；对空间趋向曲线族进行离散化和三角化,得到光滑的过渡曲面.结果表明,与其他传统方法比较,该方法在曲面拼接应用中具有高效可靠的优势.
为了解决板金属滚压成型回弹角预测精度不足以及滚压成型工艺参数的选定过多依赖于经验设计的问题,提出将参数响应面法与非参数响应面法结合形成混合响应面法,利用混合响应面法对滚压成型的加工工艺参数进行优化并预测控制板金属回弹角的大小.通过混合响应面法可以分段构建板金属滚压成型回弹角预测模型,将预测模型的回弹角响应值和滚压成型实验回弹角值进行误差分析比较,两者具有良好的一致性；最后通过优化求解回弹角预测模型得到回弹角的最小值,结果表明,选用适当的成型板料弯曲内半径、过弯角可以大大减小滚压成型回弹角.
为了研究横梁位移控制和引伸计控制对材料拉伸试验结果的影响，以应变强化9%的奥氏体不锈钢S30408为研究对象，在20 ℃和-196 ℃下采用2种控制模式进行拉伸试验，并通过有限元模拟比较2种控制模式对拉伸结果的影响.结果表明：当横梁位移控制时，试样的实际变形速率小于引伸计控制时试样的变形速率，且标准中的修正公式不能有效消除由于变形速率引起的误差.在20 ℃时，横梁位移控制代替引伸计控制可以满足工程精度要求；在-196 ℃时，两者差异较大，建议采用引伸计控制.
为了提高数模转换器的动态性能,提出一种基于时间检测器的时域误差校正方法.时间检测器包含时间差放大器和时数转换器,时间差放大器对时域误差进行线性放大,将放大后的时域误差经由时数转换器转化为数字量,实现对时域误差的检测与量化,并利用延时电路根据量化值对时域误差进行校正.仿真结果表明,该校正方法可以在3到4个校正周期内检测出小于500 fs的时域误差；将该校正方法应用于一个12位500 MSPS的电流舵数模转换器时,输出信号在全奈奎斯特带宽内的无杂波动态范围平均提高了6 dB,最大提升幅度达到10 dB.
针对分布式控制的并联逆变器系统（PCS）的环流问题，提出一种快速分布式主从控制方法.这种控制方法是依靠高速通讯总线传输实时的电流指令数据，取代了传统电流有效值指令，实现主机和从机的均流控制.由于从机的电流信号在通讯总线传输过程中延时，所以PCS系统存在一定环流.将信号延时作为输入变量，PCS系统的环流作为输出变量，构建数学模型.基于该数学模型的分析，可以得出结论：通过调整控制器参数可以有效限制PCS系统环流.理论分析和实验结果表明这种分布式控制方法可以有效抑制PCS系统的各套逆变器之间的环流.
为了探究多压电换能器并联时的能量输出特性,以标准电路和同步电感电路(SSHI)为基础提出4种多压电换能器并联电路,对4种电路下的输出功率进行理论推导,并探讨激振力之间相位差对并联输出功率的影响.结果表明：如果多压电换能器采用先并联后整流的标准/SSHI电路,激振力之间相位差对输出功率有影响,并且最终的并联输出功率由相位差、激振频率及接口电路共同决定.如果多压电换能器采用先整流后并联的标准/SSHI电路,激振力之间相位差对并联输出功率没有影响,输出功率由激振频率和接口电路决定.对比4种接口电路,采用先整流后并联的SSHI接口电,输出功率峰值较高、带宽较宽,在4种电路中综合效果更好.
针对双向可控硅(DDSCR)在特征尺寸不断缩小的集成电路中,难以达到窄小静电放电(ESD)设计窗口的ESD防护需求,设计一种PMOS内嵌型浮栅DDSCR (GFDDSCR) ESD保护器件,并基于0.5 μm Bipolar-CMOS-DMOS工艺进行制备.利用传输线脉冲测试研究不同关键尺寸的GFDDSCR的ESD特性及单位面积ESD防护能力,分析器件ESD特性随关键尺寸变化的规律,得到优化的GFDDSCR的结构参数.结果表明,与DDSCR的改进型结构(IBDSCR)相比,优化的GFDDSCR触发电压下降了27%,电压回滞幅度减小了53%,维持电压和失效电流基本不变,能够满足微纳米级集成电路窄小ESD设计窗口的需求.
针对不可控影响子网为后向无同步前向无冲突网的广义互斥约束,给出基于约束转换的最优监控方法：根据路径代数法研究后向无同步前向无冲突网的结构,得到与可达性分析相关的若干性质；其次,根据这些性质得到约束转换算法,它将给定约束等价转换为一组“逻辑或”的允许的广义互斥约束；根据允许约束的性质,得到允许监控器存在性的充要条件和最大允许状态反馈控制策略的表达式,分析结果表明,该策略的在线计算能够在多项式时间内完成,及它能够满足实时性的要求；利用一个制造系统的实例演示了该监控方法．
为了有效使用异构多核架构强大的并行计算能力,根据硬件架构的特点重新组织数据并合理调度任务的执行是非常有必要的.提出一个基于不规则性的并行计算方法,是一个融合数据并行、任务并行、管道并行的多重并行计算方法,特别适合具有动态特征执行行为和不规则数据结构的复杂算法,能够在程序运行时根据存储局部性原则和单指令多数据流（SIMD）操作机制对任务执行进行基于优先级的动态调度和数据管理,能够最大限度地有效使用CPU和GPU的硬件计算资源和存储资源.实验结果表明,该方法能够提高图形并行绘制算法关于动态执行过程和不规则数据结构构造和维护的性能.
为研究文物元素在现代产品设计中的应用,从工业设计出发,提出基于设计符号学的文物元素再造研究方法.分析产品设计中的文化融入,以及文物元素再造现状,提出文物元素的设计符号学解读模型,包括语意、语构、语用和语境4个维度.提出基于设计符号学的文物元素再造内容、方法、流程和关键技术,以浙江省博物馆的典型瓷器为例,初步构建“文化元素再造创意设计系统”；以“定窑划花缠枝莲纹葵瓣口碗”的再造为例进行验证,包括文物元素提取与整理、基于设计符号学的文物元素设计知识库构建以及文物元素再造3个部分,为文化创意产业和文博研究提供参考．
