公差建模是在CAD系统中进行准确无误的公差表述，并对其语义作出正确合理的解释．为了在CAD系统中表示出公差的工程语义，提出一种基于SDT(small displacement torsor)的平面尺寸公差建模方法．根据约束条件将平面尺寸公差分为2类，研究了不同类型尺寸公差的约束关系，建立相应的尺寸公差数学模型，完整地表示出尺寸公差的工程语义．最后用此模型对公差综合进行验证，在满足装配要求的条件下，给出SDT中各个分量，得出平面尺寸的公差值，结果表明该方法合理有效．

针对应用发明问题解决理论中的4个分离原理解决物理冲突需依靠工程技术人员经验的现状,介绍了应用空间分离原理解决技术系统物理冲突的步骤及其创新原理,并根据概念设计框架阐述了机构设计应用空间分离原理的条件,指出机构设计空间分离原理的应用条件是需求域针对功能域的实现具有相互独立的伴随性物理冲突.根据水射流喷丸强化装卡试验装置设计实例,由其设计需求定义物理冲突,确定作用力为冲突参数,作用力需求满足应用空间分离原理的条件而选择空间分离原理,按照空间分离原理解决物理冲突的步骤进行了非交叉空间的选择,应用空间分离原理的10个创新原理中的抽取原理,形成了该装置的创新方案.机构设计中应用空间分离原理解决物理冲突的条件、步骤及其创新原理构成了机构设计空间分离方法,通过水射流喷丸强化装卡试验装置设计创新方案的提出证明了机构设计空间分离方法的有效性.

针对传统的固定工作齿式阴极在加工混合膛线时的不足，提出将阴极工作部分分成10片轮齿，分别与不同模数和齿数的齿轮内啮合，受嵌阴极体内微电机的驱动， 旋转不同的角度，使阴极每条工作齿与膛线缠角方向始终保持一致．针对每条工作齿的阶梯状表面容易出现分离、空穴和涡流的问题，采用4种方案对轮齿齿牙的形状进行修形和优化，计算其蚀除量、时均阻力系数.结果表明，按方案4计算出的蚀除量与理论蚀除量相比，相对误差最小，时均阻力系数与未修形时相比减小了64.5%．最后提出采用形状参数s=0.5 mm的脊状结构对阴极工作齿进一步优化，取得了14.6%的减阻效果．

基于土壤Bekker承压模型、Janosi剪切模型和塑性大变形原理分别建立着陆器足垫月壤相互作用模型及铝蜂窝的力学模型，在此基础上应用ADAMS软件构建准确的着陆器整体的多体动力学模型，并结合力-角稳定性度量法，为着陆器安全软着陆提出了合理的稳定性判据．针对不同月面环境与着陆器着陆初始状态，通过数值计算模拟了着陆器在刚性或模拟月面上的软着陆冲击过程，着重分析了月面着陆环境和初始条件对软着陆稳定性的影响，并获得了着陆器发生倾覆时不同着陆偏航角与极限水平速度关系的稳定性边界曲线．同时，根据其边界稳定性曲线，找出了最恶劣工况，即偏航角为22.5°时的工况所容许的极限水平速度最小，工况最为恶劣．以上研究为着陆器实现软着陆月面环境和初始条件的选择或类似的工程设计提供指导方案．

研究了液压系统键合图建模方法.使用20-0sim软件，建立了减振器试验台压缩时液压系统的键合图模型，并进行动态仿真，得到系统输出速度和输出压力的动态响应曲线，仿真结果证明了建模方法的可行性与正确性；通过建立系统的Simulink模型进行对比仿真分析，进一步验证仿真结果的可靠性．研究工作为液压系统的动态建模及仿真提供新的思路．

通过利用计算机软件实体建模及有限元分析和测试实验的方法，为某卫星激光测距系统的雪崩光电二极管接收器设计了新型结构的高精度三维微调架．首先，使用UG软件进行三维实体建模；然后，利用有限元分析软件MSC.Patran对微调架模型进行静力分析和模态分析；最后，对微调架实物进行振动和精度测试实验．实验结果和有限元分析结果较为吻合，验证了有限元分析的可靠性．软件设计及分析和测试实验的结果表明微调架的设计满足预期的设计要求，能够实现对雪崩二极管的精密调整，使其正常工作．

为了提高气动人工肌肉数学模型精度，增强其实用性，对气动人工肌肉的各工作特性参数进行实验研究，构建描述气动人工肌肉特性的实验数学模型．建立气动人工肌肉静特性实验系统，对气动人工肌肉的各工作特性指标进行测量．通过最小二乘法，将充气压力、负载以及收缩比用系数矩阵有机结合起来，建立气动人工肌肉的实验数学模型．对于某一气动人工肌肉来说，所构建的工作特性模型具有普遍性，因此，给出的结论对以气动人工肌肉为驱动元件的控制系统设计及实现精确控制具有重要意义．

为了揭示开槽填充黏弹性材料对锯片振动特性的影响规律，分别对无槽及开槽填充材料两种锯片模型的阻尼以及动态响应特性进行比较研究．首先，基于模态应变能法计算锯片模态阻尼比，利用Rayleigh阻尼表征模型结构阻尼，获得2种锯片模型的模态阻尼常数；然后，建立锯片有限元瞬态动力学分析模型，得出2种锯片模型的振动响应及衰减历程曲线，分析开槽填充材料对锯片振动的影响；最后，针对2种锯片进行试验模态分析，获得振动响应曲线，对比数值分析结果与试验数据曲线，两者吻合良好，证明了有限元数值分析的可靠性．结果表明：在相同的动力学条件下，开槽填充材料会显著降低锯片上质点的振动速度，缩短锯片振动的衰减历程.研究结果为开槽低噪声锯片的结构创新设计与开发提供了有效的理论依据．

以经典力学模型——质量阻尼弹簧欠阻尼二阶线性系统为研究对象,当系统的阻尼系数和固有频率同时受乘性高斯噪声干扰时,利用此系统产生的随机共振来消除此类噪声.理论分析表明,欠阻尼二阶线性系统中存在随机共振现象,系统的平均输出幅度增益呈现非单调变化,不仅在一定条件下大于无噪声时的增益,而且调节适当的系统参数和噪声强度能够提高幅度增益.因此,采用可视化仿真软件SIMULINK建立仿真模型,并进行实例模拟.仿真进一步表明,通过调节适当的系统参数或噪声强度,使系统处于共振区域,就会把夹杂在噪声中的被测信号突现出来,从而实现了弱信号的检测,证实该方法消除乘性噪声的可行性和有效性.

为了使反应谱法分析大跨度空间双层网壳结构具有较高的精度，通过对该结构用反应谱法和时程分析法进行全面分析，找出反应谱法和时程分析法结果之间的差异，将回归理论引入其结果分析中，对如何得出修正系数以修正反应谱法得出的结果进行研究，从而提出一种修正反应谱的方法.通过实例分析可以看出，用这种方法得出的抗震分析结果具有较高的精度，说明此修正反应谱法适合于该结构形式的抗震分析，为该形式结构的工程抗震设计提供理论依据和指导．

为了实现移动焊接机器人焊枪的精密定位控制，提出了焊枪跟踪控制时基于调整电机微步导通时间实现无位置传感器开环精密定位控制的控制系统设计方法．在控制系统设计中充分利用EDA和单片机技术各自的优点，采用CPLD和单片机相结合，实现了双行波超声波电机微步控制．实验证明该控制器可控精度高、可靠稳定、可维护性强，不需要高精度位移传感器就可控制焊枪达到很高的定位精度．研究所得的方法和结论具有较强的通用性，在基于环形行波超声波电机驱动的XY平面精密定位控制中具有普遍的应用意义．

针对熏蒸蒸汽温度的非线性、大滞后等特性，设计了一种基于单片机的温度控制系统，将微分先行PID算法与PWM技术相结合应用于熏蒸蒸汽温度控制系统，缩短了滞后时间，减小了超调量.测试结果表明微分先行PID控制比常规PID控制效果要好，系统具有较好的控制性能和动态性能，控制系统工作稳定可靠，所采用的电路和程序具有较好的通用性和可移植性．

为了减小展开过程中天线节点的速度、加速度以及天线对星体的冲击力，对四面体构架式可展天线进行展开过程动力学分析，并提出一种通过施加主动力来控制展开过程的方法．设计加工了口径为2 m的天线模型，在此模型的基础上，就所提出的控制方法进行试验测试.测试采用非接触式计算机视觉测量系统，通过自编MATLAB程序对视频跟踪所得数据进行处理和分析，得到展开过程中天线节点的速度和加速度.试验结果表明，通过所施加的控制方法，有效地减小了天线节点在展开过程中的速度、加速度，从而降低了天线对星体的冲击力，验证了控制方法的可行性．

对于复杂系统，在实际测试中测试不通过的情况可能有多种，如果依然采用基于确定性关联矩阵的测试序列生成算法，将损失大量信息，导致测试精度和效率降低．提出了基于关联矩阵扩展的诊断策略设计方法，将多值关联矩阵扩展为二值关联矩阵，然后利用AO*算法得出诊断策略．实例验证表明，算法提高了故障隔离精度，为不确定系统的诊断策略设计提供一种高效算法．

共面波导和分形结构结合应用，在展宽天线带宽方面具有独特优势.提出了一种新型古币形超宽带分形天线，采用共面波导馈电，并加载分形缝隙，天线的阻抗带宽大幅提高.给出了天线的表面电流、回波损耗、方向图和增益结果.对3阶分形天线进行了加工与测试，测试结果表明，天线带宽达到2.6～16 GHz，带宽比大于6:1.仿真结果与测试结果基本吻合，为超宽带小型化天线的设计提供了新的思路．

为了补偿激光器出射光束的漂移,提高激光发射系统的准直精度,设计了一个二维角度微调反射镜机构.该系统采用同基体双层结构,应用小曲率大圆弧面和小倾角平面相切运动实现角度微调,且具有手动/自动两种调节模式.新型二维微调机构除了能达到高精度、高稳定性角度调节之外,且安装方便,体积小,调节轻便,在有、无重力的条件下均能正常使用,〖JP2〗既可用于光路的调节,也可用于航空航天、民用工业等其他要求高精度角度调节的领域.