为了解决直接转矩控制(DTC)磁链和转矩脉动大、开关频率不固定等问题,研究永磁同步电机(PMSM)无差拍直接转矩控制(DB-DTC)策略,该策略不仅继承了DTC良好的动态性能,而且可有效改善系统静态性能.由于定子磁链观测精度对PMSM DB-DTC系统整体控制效果影响极大,采用一种基于滑模理论的磁链观测器,该观测器结合定子磁链的电压和电流模型,以电流作为控制量、电流误差作为反馈量对观测的磁链进行校正,提高观测准确度；同时将定子磁链观测器、电阻在线辨识、电机位置与速度估算组合成集成观测器,实现系统的无速度传感器运行.实验研究表明：PMSM DB-DTC方法的动、静态性能优越,集成观测器可精确观测磁链、辨识定子电阻、估算转子位置和速度,对电机参数变化具有较强的鲁棒性.

以用于水下铺设的纤维缠绕增强复合管（RTP）为主要研究对象,考虑风浪流环境力作用及铺管平台运动等动态环境的影响,以及管道自身轴向拉力和弯曲的作用,采用悬链线理论方法及数值软件模拟计算方法,提出一套对大口径RTP的水下铺设设计的安全评估方法.对铺设的关键参数——材料属性、铺设角度、管线形态、端部张力、浮块重量、铺设深度等进行分析,研究RTP与浮式平台在环境力作用下运动及受力的非线性问题,以及大口径RTP轴向拉伸和弯曲剪切失效模式.结果表明：所提出的安全评估方法能够有效、真实地评估水下铺设过程中RTP的安全性能,能够为RTP安全评估提供符合工程实际的参考建议.

为缩短电动车辆驱动控制系统的研发周期,降低多种危险工况下的测试风险,基于MATLAB/Simulink及车辆动力学软件CarSim,设计一个通用的电动车辆驱动控制系统仿真测试平台.该平台集成CarSim车辆动力学模块库、整车驱动控制模块库、电机模块库及“人-车-路”观测模块,针对不同型号的电动车辆,方便快捷地匹配不同类型的电机,设计整车驱动力控制策略.以此平台设计前轮独立电驱动车辆的驱动力分层控制系统,并对其进行多种危险工况下的仿真测试,仿真结果验证了所设计的驱动控制系统仿真测试平台的有效性.

为研究钢筋混凝土梁混凝土保护层锈胀开裂的全过程,基于数字图像相关(DIC)技术,采用数字散斑图像的匹配追踪分析方法,揭示氯盐环境中外加电流加速锈蚀条件下钢筋混凝土梁表面广义主应变场的时变演化规律.结果表明：混凝土梁内纵筋与箍筋的锈蚀均对试件表面的广义主应变分布场产生影响,并且锈蚀混凝土梁表面纵向初裂位置附近的广义主应变分布具有圣维南特性；使用DIC技术可以准确判断混凝土梁表面初始开裂的时间、位置以及裂纹的走向.研究方法与成果对于量化表征钢筋混凝土结构的锈蚀开裂全过程具有重要意义.

为了研究丁坝群对河流系统的作用,通过对不同间距下非淹没双体丁坝流场的比较分析,提出基于大尺度涡不相重叠、基于双丁坝断面流速分布相似和基于下游丁坝断面流速分布恢复的3种非淹没双体丁坝作用尺度划分准则,并对3种准则的优缺点及适用范围进行分析.在此基础上,分别运用3种划分准则对同一工况下非淹没双体丁坝的间距阈值进行计算,计算结果与恢复段长度的经验值进行对比,结果表明基于双丁坝断面流速分布相似和基于下游丁坝断面流速分布恢复准则的计算结果相近且均在经验范围之内,基于大尺度涡不相重叠准则的计算结果偏小,但计算简单,可结合丁坝回流区长度计算公式用于对丁坝群作用尺度进行初步估算.

为了得到耐火钢圆钢管混凝土柱的防火性能,利用ANYSY有限元软件对火灾升温曲线下钢管混凝土柱进行温度场模拟,变化钢管直径、长细比、含钢率、钢材强度、混凝土强度、受火时间、荷载偏心率、荷载比等参数,采用数值计算方法求解耐火钢圆钢管混凝土柱耐火极限和承载力.提出耐火极限和承载力的实用计算公式,公式与数值计算结果吻合度高,可为有关工程的抗火设计提供参考.研究结果表明,与普通柱相比,在一定时间内耐火钢圆钢管混凝土柱耐火极限和承载力提高显著,因此可减薄甚至取消防火涂层.

针对浙江省如杭州、温州和宁波等地的陆域软土灵敏度一般在4左右,而舟山地区的海域软土灵敏度高达8这一现象,对舟山和温州两地的软土性状分别进行试验研究,包括常规土工试验、土体微结构电镜扫描、土中元素成分分析和矿物成分分析试验,探讨舟山土高灵敏度成因,并对物理力学形状进行研究.试验研究发现,舟山土相比温州土,液性指数更高,结构性更容易破坏,微结构排列更加松散无序,氯和钠元素含量更高,原生矿物含量更小而黏土矿物含量更高,这些试验结果能从不同角度解释舟山黏土和温州黏土灵敏度的差别.结果表明,舟山黏土高灵敏度的成因绝不是单个因素的影响,而是各种因素综合影响所导致的.

以正交异性钢桥面板焊接节点为研究对象,对焊接节点焊趾处不同的结构热点应力确定方法进行比较分析.利用有限元软件ANSYS分别建立焊接节点的实体单元和壳单元有限元模型,在焊趾附近区域共划分7种网格尺寸,分别采用直接提取法、表面外推法和结构应力法计算正交异性钢桥面板焊接节点焊趾处的结构热点应力,比较分析不同方法计算结果的精度及对网格尺寸和单元类型的敏感性.研究结果表明,对于不同网格尺寸和单元类型的有限元模型,直接提取法和表面外推法获得的结构热点应力离散性较大,结构应力法计算的结构热点应力具有较好的一致性.

针对泥沙数学模型作为预报河床冲淤的研究手段在进一步发展中受到有关物理参数的限制,分析河口泥沙数学模型涉及的若干关键问题.从三维微分方程竖向积分角度分析认为恢复饱和系数理论上应大于1；指出泥沙非均匀系数、相对粒级以及泥沙固结对河口冲淤有一定影响,给出适用于河口非均匀黏性沙的任意k粒级的黏性力表达式、起动概率公式和临界起动切应力公式,探讨临界淤积切应力表达式在处理细颗粒泥沙絮凝时的作用；认为根据最大或最小含沙量对应的水流泥沙要素来确定河口水流挟沙能力公式比以往按半潮平均来处理在理论上更为合理,提出适合潮汐河口的非恒定水流挟沙能力公式；指出数值计算和验证有待改进之处.

为确定三峡水库蓄水后荆江河段平滩河槽形态调整特点,提出基于河段尺度的平滩河槽形态参数的计算方法,计算上、下荆江段2002—2013年汛后河段平均的平滩河槽形态参数.结果表明：三峡工程运用后,坝下游河床冲刷加剧,个别河段河势变化剧烈,但总体河势仍基本稳定；尽管局部河段的崩岸现象较为突出,但河段平滩宽度总体变化不大,上、下荆江平均河宽分别为1 388及1 305 m,而河段平滩水深平均增加1.6及1.0 m,故荆江河段的平滩面积在持续增加.最后建立河段尺度的平滩河槽形态参数与前期5 a平均的汛期水流冲刷强度之间的计算关系,用于预测该河段平滩河槽形态随水沙条件的变化趋势.

为了研究非均匀颗粒与均匀颗粒扩散特性的差异,基于随机-动力学模型建立非均匀推移质泥沙运动的间歇朗之万方程,该方程不仅能够模拟推移质颗粒的间歇运动（运动-静止交替）过程,而且能够较好地反映颗粒速度统计分布特征与颗粒受力之间的联系.采用建立的模型对非均匀颗粒长尾分布停时进行模拟,分析均匀颗粒与非均匀颗粒扩散特征的差异.结果表明,颗粒的非均匀性可以导致某些随机量（如停时）满足长尾分布,但因为不满足中心极限定理,这种长尾分布与均匀颗粒的长尾分布将导致完全不同的扩散类型.说明非均匀颗粒在大的时间尺度上表现为弹道运动,这种弹道运动反映出的并不是反常扩散,而是确定性的沿程分选过程.

通过破坏性试验和冲淤水槽试验,对四面六边透水框架防护措施的稳定性进行研究.破坏性试验研究防护层破坏发展过程和破坏临界条件下来流摩阻流速与防护层参数之间的关系,冲淤试验研究防护层附近床面的冲淤变化特性.结果表明,防护层的稳定性与其布置形式及参数有关.流线型迎流面有利于框架群稳定.破坏临界条件下,来流摩阻流速与框架群密度呈正相关关系；且随来流水深与框架群厚度比值的增大先增大后趋向定值,分界点比值约为4.相对于实心体边缘的集中淘刷,框架群表现出“冲刷后移”现象,对边缘处的稳定相当有利；框架群内部产生的淤积现象亦增加稳定性,建议将防护对象置于框架群内部淤积区域,以达到更好的防护效果.

为阐明水库冲刷漏斗的形成机理,开展坝区泥沙淤积的三维数值模拟研究.三维水沙数学模型使用平面非结构、垂向sigma网格和θ半隐、欧拉-拉格朗日追踪等数值方法,具有良好的复杂边界适应能力和计算稳定性.根据一、三维数学模型对比计算分析,确定三维数学模型的参数；在此基础上,采用三维数学模型模拟完整的水库坝区泥沙淤积过程.模拟Karot水库坝区20 a的泥沙输移与淤积过程,得到了坝区水沙因子和河床冲於分布.结果表明：水库中泥沙主要沿着主流通道输运和淤积,与此同时,在该通道两侧、出流孔前平面环流的作用下折射挟沙水流形成集中淤积；随着水库运行年限增加,库区的高滩深槽逐步向水库出口推进,在坝区两侧集中淤积体之间、出流孔口前逐渐形成冲刷漏斗.

为了解决调姿平台中,由于三坐标定位器自身各轴垂直度和相互各轴平行度误差引起的调姿误差以及对飞机大部件造成内力的问题,提出一种飞机大部件调姿平台的力/位置混合控制方法.通过建立调姿误差模型,分析三坐标定位器自身垂直度和相互平行度误差对姿态控制以及部件内力的影响；根据机构雅可比矩阵条件数,提出调姿平台力控制轴和位置控制轴分配策略；通过静态误差计算得到,在三坐标定位器垂直度误差为0.05 mm/m,同向轴两两之间最大平行度误差为0.1 mm/m且平均平行度误差为0.07 mm/m时,在给定的部件尺寸和调姿轨迹下,力/位置混合控制方法的调姿精度优于全位置控制方法,并且显著降低了调姿部件内力.实验结果表明,力控制器在位置扰动下能够稳定跟随力矩指令,动态误差在±0.03 N·m内,满足定位器调姿控制要求.

为实现压力脉冲试验中标准压力波形的精确动态跟踪控制,满足高压力高频率持续冲击的要求,建立该试验的液压伺服系统与测控平台.将飞机用作动筒和伺服阀等被试液压件处理为封闭容腔,利用油液压缩性进行建压,采用LabVIEW图形化编程技术完成了液压系统的可视化动态伺服控制.在建立伺服阀、被试容腔和蓄能器数学模型的基础上,结合数字PID控制算法,完成AMESim环境下的仿真,对比分析不同容腔容积和冲击频率对系统性能的影响,得到不同条件下系统流量和阀口开度等参数的理论值,仿真结果表明伺服阀需要有额定200 L/min以上的通流能力.实际试验系统以压力等级50 MPa,通流能力230 L/min的大流量伺服阀为直接控制对象,试验高压达到50 MPa,并可无级调整,压力冲击波形周期2 Hz、区间5~42 MPa,试验曲线落在标准阴影区以内,试验结果符合预期指标,并验证了仿真分析的可靠性.

针对轴向柱塞马达变量阀配流机构的结构特点,提出圆盘缝隙前置阻尼中心通流式流体静压推力轴承的原理和结构.计算承载能力和油膜刚度,分析轴承密封带与圆盘缝隙前置阻尼平面的高度差对静压推力轴承特性的影响,并与细长孔前置阻尼流体静压推力轴承的承载能力和油膜刚度进行对比.结果表明,圆盘缝隙前置阻尼流体静压推力轴承的油膜绝对刚度较大,是油膜厚度的单调递减函数,油膜厚度越小刚度越大,承载能力稳定,负载适应能力较强；细长孔前置阻尼流体静压推力轴承在设计油膜厚度附近刚度最大,当油膜厚度改变时刚度减小.对高度差5和10 μm的2种样机进行对比试验,试验结果表明,2种轴承均可在压力0～12 MPa,当转速为0～1 000 r/min时正常工作,泄漏和摩擦都很小.当流体压力变化时,高度差为5 μm的轴承的泄漏量和摩擦扭矩相对较稳定.

针对现代机电产品结构越来越复杂,产品设计中已有结构设计资源的可重用性和调用效率低下等情况,提出性能需求驱动的产品细分结构主动推送设计技术.研究性能需求到设计结构的映射方法,以商空间理论描述产品结构视图,通过相似特征匹配实现性能需求到产品结构的映射转化.建立复杂产品细分结构模型,从零部件局部结构粒度上对结构设计知识及过程进行重用.利用改进的解释结构模型(ISM)建立细分结构关联约束矩阵和约束网络,通过设计性能捕捉模型,实现基于网络联动的细分结构主动推送设计.开发了液压机细分结构主动推送设计系统,结果验证了性能驱动的复杂产品细分结构主动推送设计技术.

为了快速、有效地评价基于晶圆优先级的连续型Interbay自动物料搬运系统的性能，采用基于排队论的方法构建了性能分析模型.在建模过程中，为了使搬运路径多样化，引入了带外环和捷径的脊背式搬运系统.通过控制晶圆进入外环与捷径的优先级，实现了较高优先级的晶圆能快到达目的地.考虑服务时间变动性，引用相关满足系统排队实际的排队模型，构建系统期望在制品的数学表达.在相同的实验条件下，通过分析性能分析模型与Arena仿真模型得到的系统在制品量，验证本文提出的性能分析模型的准确性.实验结果表明，任何情形下的绝对误差都控制在5%以下，性能分析模型完全能满足系统性能评价的要求.

针对目前冲突数据源的质量评价模型仅考虑准确度与精确度2个方面,没有考虑数据源提供错误描述与提供空值对数据源质量会产生不同影响的情况,通过将数据源提供的错误描述定义为主动错误,并将数据源没有为实体提供描述定义为被动错误,从主动错误、被动错误2个方面建立数据源质量模型.该模型以敏感度、明确度代替了准确度与精确度；为了处理多真值问题,预先合并数据源对实体的描述,并定义了合并描述的包含关系及包含度计算模型；在包含度计算模型的基础上,提出了基于描述包含度的冲突数据源质量评价算法(TFDQ).在通用数据集Books-Authors上的实验表明,与Vote算法、TruthFinder算法相比,TFDQ算法实验结果更接近真实情况.

为了减小螺旋片强化的套管换热器的摩擦阻力系数f,提出倾斜螺旋片强化的方法.基于RNG k-ε模型对倾斜螺旋片强化的套管换热器进行模拟；将Re=2 362～16 860的螺旋升角α=35°,螺旋片倾斜角β=5°、10°、15°时的传热性能与光滑管以及α=35°的普通螺旋片强化管的传热性能进行对比；考察f、Nu和综合传热性能PEC值的变化规律；并运用火积耗散理论对传热性能进行分析.结果表明：模拟结果与实验结果吻合较好,证明模拟方法是可行的；普通螺旋片和倾斜螺旋片均有强化传热的作用,与普通螺旋片相比,倾斜螺旋片能够有效地减小f,且对f的减小程度随着β的增大呈现先增大后减小的趋势,分别减小了1.7%～3.3%、12.5%～14.5%和6.3%～7.8%；Nu随着β的增大呈现先减小后增大的趋势,但变化不大；倾斜螺旋片的PEC值均高于普通螺旋片,当β=10°时PEC值最高,相对于普通螺旋片的1.26～1.62,增大到1.38～1.71；采用倾斜螺旋片强化的火积耗散率均低于采用普通螺旋片强化的火积耗散率,当β=10°时,火积耗散率最小,与等泵功条件下所得出的结论吻合.

采用混合有限元-统计能量分析（FE-SEA）理论搭建某高速列车车厢的中频声学模型,考虑内饰件的声学性能,研究整备车厢的车内噪声.提出多物理场耦合激励下的高速列车车内结构辐射噪声计算方案,分别采用快速多极边界元、刚性多体动力学和大涡模拟结合Ffowcs Williams-Hawkings (FW-H)声类比法提取了350 km/h下的轮轨噪声、二系悬挂力和空气动力噪声,将这些激励源耦合后作用在列车混合模型上,计算200～1 600 Hz内的车内噪声.在相同车速下,选取车内中心距离地板1.2 m高度处的仿真与试验声压级进行对比,结果显示2条曲线的变化趋势基本一致,声压级总值相差2.7 dB,误差符合工程要求,验证了列车中频声学耦合模型及多物理场耦合激励的精度.

为了研究污泥干化过程中SO2、NH3、HCN等抑制二恶英生成的气体的排放特性,将干污泥放置于管式炉中加热干化,利用烟气分析仪Gasmet测量污泥干化过程中SO2、NH3和HCN等二恶英抑制气体及CO、NO2等其他常规污染物的排放浓度.研究干化温度、干化气氛、污泥种类对二恶英抑制气体排放的影响.试验结果表明,2 g上海干污泥在300 ml/min纯氮气氛中干化时,50 min内二恶英抑制气体SO2、NH3和HCN的平均排放速率分别为680,1 570,110 mg/(m3·s).干化温度越高,抑制气体排放越迅速,但持续时间越短；纯氮气氛中干化有利于NH3的排放,模拟烟气中有利于SO2的排放；含硫或含氮丰富的污泥有利于产生更多的抑制气体.考虑到NH3和HCN的排放特性,θ=300～350 ℃为合适的干化温度.通过比较发现,间断式升温能够最大程度地保证污泥干化过程中二恶英抑制气氛的排放,工业应用中应注意余热烟气和污泥输送逆向布置,保证污泥干化气的持续排放,适合规模化应用.

为了研究混合纳米填料对复合相变材料导热系数的影响,制备以碳纳米管和银（或氧化铝）纳米颗粒为二元混合填料的有机类复合相变材料.采用瞬态平面热源法导热仪对复合相变材料在室温下固态时的有效导热系数进行测试.研究中综合考虑填料总加载量、碳纳米管/纳米颗粒的配比以及基底相变材料对复合相变材料有效导热系数的影响.实验结果表明,碳纳米管和纳米颗粒填料之间是互相抑制的,混合纳米填料所导致的复合相变材料导热系数增长甚至低于仅添加单一碳纳米管或纳米颗粒时的效果.在本研究所关注的较低的总加载量下（最高体积分数为1.5%）,尚不足以构建出能够实现混合填料协同效果的有效导热网络.纳米填料分布的微观表征图片证实,虽然混合填料各自的分布都较为均匀,但导热机理的差异和较高的界面热阻使得不同纳米填料之间无法体现出理想的协同效应,反而导致当单一纳米填料之间的导热通路被破坏时会呈现出反效果.

为优化湿式静电除尘器清灰特性,研究喷嘴特性.采用相位多普勒粒子分析仪（PDA）,研究单喷嘴、双喷嘴同轴侧向撞击及喷嘴与壁面碰撞后的雾化特性,实验数据表明液滴撞壁后形态主要由液滴自身动能、液滴表面张力和黏度决定,由韦伯数描述.距离喷嘴位置越远,喷嘴雾化角越大,索特尔平均粒径（SMD）波动越小,韦伯数分布越均匀,液膜均布性越好.在此基础上,对喷嘴布置方式与液膜均布性关系做进一步分析,得到喷淋管间距越大,喷嘴角度越大,极板上水膜更加均匀,该实验结果与喷嘴特性实验相符.

针对颗粒流全尺度模拟时的干碰撞问题,在内嵌边界多重直接力全尺度算法中加入软球碰撞模型.通过空气中小球碰撞壁面和小球在粗糙表面上滚动2个典型算例,验证了软球模型在全尺度模拟中对干碰撞作用求解的适用性和准确性.对软球模型各主要参数的敏感度分析表明：时间步长越小,碰撞计算越精确；弹簧刚度系数越小,软球模型的接触特征时间越长,全尺度计算受到的资源限制越小；网格尺度、速度恢复系数对软球模型在全尺度模拟中的求解精度影响不大.实验室尺度气固鼓泡床的全尺度模拟结果表明,该方法可用于计算复杂的稠密流动体系.

针对现有的高速缓存一致性协议应用在基于写回、非写分配缓存的多核处理器的缺点,提出一种新颖的基于写干涉的一致性协议,并加以硬件实现.采用写干涉协议,在处理器产生写缺失操作时,可以把数据直接写到系统中其他处理器有效的该高速缓存行中；支持“脏数据”的延迟回写和缓存间的数据拷贝;且系统中只要存在有效的被请求的缓存行就可以提供数据，避免不必要的共享存储器访问.实验结果表明,该文提出的写干涉协议与MOESI协议相比,显著减少了对共享存储器的访问,提高了整个系统性能,同时大幅降了低动态功耗.

在安全运行约束下,为了分析公路隧道照明需求,提出公路隧道环境亮度安全临界阈值.构建模拟隧道环境识别实验,设计动、静2种实验模式,通过对7 020余组人眼识别时间与环境亮度实验数据的统计分析,得出环境亮度与人眼反应时间呈幂指数关系.在此关系基础上,结合驾驶员信息感知识别时间要求,得出公路隧道环境亮度安全临界阈值.选择长、中、短隧道进行实验,结果表明,隧道环境亮度安全临界阈值为5 cd/m2,远低于国际照明学会（CIE）隧道适应曲线所推荐的值,可大幅简化和降低公路隧道照明设置,节约照明运营成本.

为了研究多晶硅栅对内嵌可控硅(SCR)的横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS-SCR)器件静电放电（ESD）防护性能的影响,基于0.35 μm Bipolar-CMOS-DMOS (BCD)工艺制备了LDMOS-SCR与SCR器件,并利用传输线脉冲测试比较它们的ESD特性.通过仿真2种器件在不同强度ESD应力下的电流密度分布,比较器件内部触发电流泄放路径的开启顺序；通过仿真2种器件在强电压回滞下的电流线和晶格温度的分布,分析因电场影响电流泄放的方式以及温度的分布而导致ESD鲁棒性的差异.仿真和测试结果表明,与SCR相比,具有多晶硅栅的LDMOS-SCR有多条导通路径且开启速度快,有更均匀的电流和电场分布；触发电压降低了12.5%,失效电流提高了27.0%,ESD鲁棒性强.

为实现对于电导率的准确测量,研究Van Der Pauw原理及其应用于电导率绝对测量的理论依据,设计径轴二维可调的四电极结构.分析电极的对称性、电导池的封闭性对测量结果的影响,实验结果证明对称性好、结构封闭的Van Der Pauw法电导率计,对溶液电导率具有较高的测量精度,并能够实现绝对测量.基于Van Der Pauw法的电导池常数κ仅与电极长度有关的原则,设计几种不同电极长度的电极,开展多种不同电导率溶液的测量实验,得出不同电导池常数κ的最佳测量范围.运用电导池常数为0.1 cm-1的电极,对电导率为20~500 μS/cm内的多个实际水样进行测量,相对误差小于1.0%.结果表明该新型电导率测量方法具有很好的应用前景和推广价值.

针对海底地形边界难以自动提取的问题,提出一种基于声图像的自动提取算法.利用连通域标记找到满足面积准则的连通区域,以此区域上的单个点作为动态规划寻优的起点,在寻优过程中引入包括灰度、梯度、位置、韦伯分辨率等信息的能量函数的概念,在相邻纵列动态寻优的范围内以能量函数最小为准则实现边界的自动提取.对36例实际数据进行测试,边界提取准确率达到了92.6%,与金标准的吻合度为93.3%,与金标准的平均欧式距离为0.23个像素.结果表明：该方法能够在保留水体深度方向信息的基础上,更好地融合空间域信息,准确地提取海底地形边界,且鲁棒性好.

为了降低偏移成像方法的计算成本,利用地震数据的广义合成技术,将共炮道集数据及其震源转化为合成道集与合成震源.结果表明,通过将频率空间域的地震数据广义合成技术与频率空间域的逆时偏移成像方法相结合,可以使频率空间域逆时偏移的计算效率提高1.5～3倍,而且可以得到与常规共炮道集频率空间域逆时偏移基本相同的成像结果.相比于随机合成数据逆时偏移,平面波数据逆时偏移不含随机交叉噪音,可以得到更好的成像结果.