根据绿色产品的设计特点,建立绿色产品的质量屋(house of quality,HoQ).在传统质量屋的基础上增加了环境需求,并对传统的三角形屋顶结构进行改进.分析了质量屋中环境需求的获取过程以及环境需求权重的计算方法.综合考虑了绿色产品设计过程中的顾客需求、环境需求以及成本约束,并在质量屋的基础上建立产品优化的目标函数及约束条件.最后,以吹风机设计为实例对所提出的方法进行了验证和分析.

介绍了一种在重型装备中应用的最新技术——剖分坎合技术.剖分-坎合技术的应用可以很好地解决制造、运输难题,并能够降低加工成本,未来在工业中将有着广阔的应用前景.首先介绍了剖分坎合的基本概念,然后利用弱边界原理、断裂力学原理、摩擦学等交叉学科的理论对其基本原理的最新研究进展进行了简要介绍,最后介绍了剖分-坎合结构在工程中的应用,并对该技术的进一步研究和应用提出了展望.

金属塑料复合材料有广阔的应用前景,对其研究的一个重要方面是其工作层成分的配比.提出综合运用自适应神经模糊推理及遗传算法,以复合材料结合牢固性及减振性好为目标,最终得出工作层成分最佳配比的优化方法.通过试验得出,当工作层成分体积分数为：聚己二酸己二胺(PA66/尼龙66)51.6%,聚苯硫醚(PPS)38.6%,碳纤维9.8%,所制备的金属塑料复合材料与用普通方法制备的金属塑料复合材料相比,减振性能提高9%～15%,材料在不发生脱层的前提下所能承受的最大冲击力提高8%～16%，复合材料的综合性能有较大提高.

随着经济的发展,产品极大丰富,但同时导致了产品之间的同质性.产品形态创新设计可有效提升产品的品质,因此急需发展产品图像检索和产品形态设计自动推理技术,而其中形态描述是研究的关键之一.应用极坐标和傅里叶变换,提出产品形态描述的一种新方法,主要包括以下4个步骤：预处理,从产品图像中获取形态的轮廓信息；形态信号提取,用一个函数代表产品形态轮廓信息；信号标准化,将不同的形态进行采样点数量和大小的标准化处理；傅里叶转换,将形态信号转换到频域,即用谐波信号描述产品形态.经实例研究表明,一定数量的谐波信号就可满足产品形态的描述,该方法鲁棒性高、结构紧凑、操作简单.

基于GT400运动控制器的开放式体系结构的数控系统软硬件平台及其关键技术,研究陶瓷零件快速成型设备数控系统对于缩短陶瓷零件的制造周期以及提高企业的生产效率所具有的重要意义.阐述了陶瓷零件快速成型机的新工艺方法和特点,对新型陶瓷零件快速成型机机械系统及其控制要求作了详细分析,着重介绍了陶瓷零件快速成型机控制系统的硬件设计及自顶向下的软件设计.利用Visual C++6.0开发工具和GT系列运动控制器自带的DLL动态链接库开发了操作方便、运行稳定、加工精度高的开放式陶瓷快速成型装置数控系统.控制系统能够很好地满足系统开放性的要求及产品自动化生产的要求,提高了经济效益.

为研究助力机械腿的步态周期,提出采用虚拟动力学软件仿真模型行走过程的方法.结合人体结构和行走规律,研究助力机械腿的工作原理和功能实现,对助力机械腿进行机械结构的设计,并建立助力机械腿和与之相配合的数字人的三维模型,利用ADAMS对人体行走步态进行仿真模拟控制.试验验证了建立的助力机械腿符合人体行走的要求,在技术上是可行的,为实体样机试验提供了参考,对研究助力机械腿控制算法具有积极意义.

压力调节控制系统是浮空型飞行器最基本、最重要的组成部分之一,其工程设计直接关系到浮空平台的安全和性能.根据囊体材料应力分析和浮空平台保持形状的要求,推导了以飞艇为代表的浮空型飞行器压力控制的基本控制要求；探讨了浮空型飞行器压力控制系统的构成和主要参数的工程设计方法；从调节速度和调节范围两方面分析了压力控制系统的调节能力及其对飞艇平台性能的影响,并给出设计飞行高度和空气囊占比的关系曲线,从而明确了设计飞行高度对浮空平台体积的要求；介绍了典型的压力系统控制方法,并经中空实验飞艇自主飞行验证,压力控制效果明显.压力控制系统的工程设计研究侧重于实际应用,具有工程实用价值.

为实现太阳能光伏板最佳倾角的设计及优化,通过Matlab建立倾斜放置的光伏板表面接收太阳辐射能模型,计算得到光伏板上的辐射能,推导出光伏板的年最佳倾角和季节最佳倾角.为使光伏板最大限度地接收太阳辐射能,在对传统季节区段重新划分的基础上,优化了季节最佳倾角.结合杭州本地情况,实测光伏板接收的太阳能日辐射量,对不同倾角下的日辐射能进行计算和分析.研究表明,根据季节调整倾角的光伏板接收的年辐射能,与水平和年最佳倾角放置的光伏板相比,分别提高了11.5%和4.1%,水平光伏板辐射能的理论值与实验值误差在5%以内,完全能满足一般太阳能工程研究的需要.

为探讨复合材料定向断裂密封盖的可靠性,建立了密封盖材料的等效强度模型、失效准则及三维有限元计算模型.分析了在引信反向冲击下密封盖断裂破坏过程中引信冲击应力、密封层应变能随密封层厚度变化的规律,在火箭弹燃气射流正向冲击下密封盖自锁可靠性随支撑层厚度变化规律.结果表明：拓扑自锁密封盖要满足定向断裂要求,保证引信体的安全性和可靠性,其密封层厚度越小越好；在燃气射流的冲击下,随着支撑层厚度的减小,会显著增大密封盖支撑层子结构间最大接触应力,降低拓扑自锁的可靠性.

通过试验和有限元计算的方法研究了聚酯防尘罩结构轴向压缩的刚度,并对其实际工况下的刚度和强度进行了计算分析.首先,根据橡胶产品的国家标准进行标准试样的拉伸试验,由此得到有限元模型中材料模型的参数；然后，建立相应的标准试样和聚酯防尘罩产品的有限元模型,并通过非线性有限元软件MSCMarc进行了计算,得到标准试样和聚酯防尘罩产品的刚度.计算结果与试验结果较为吻合,从而验证了有限元模型的正确性,在此基础上利用有限元软件分析了聚酯防尘罩在实际工况下的变形和应力分布.所采用的分析方法对企业进行防尘罩的设计和开发有着重要的指导意义.

提出应用动力学与弹流润滑耦合原理进行WN (WildhaberNovikov)齿轮强度分析的方法.依据振动学、油膜承载机理及其数值分析法,结合WN齿轮啮合原理,创建了该齿轮传动润滑与振动力学耦合分析模型.利用齿轮副的接触弹性和接触衰减描述轮齿弯曲载荷,考虑了啮合中同时啮合齿数变化对其刚度的影响,进行了啮合过程中多因素综合情况下的强度分析.计算分析与实验结果相符,为WN齿轮传动及其结构强度优化设计提供了参考.

对作者介绍的照明用大功率无桥LED驱动电路的输入交流工频电流波形在设定电路条件后的频谱和谐波含量进行了分析和计算,其结果是，在电路最低工作频率以下的频率范围内基本不存在谐波成分,电路输入电流的总谐波含量THD随最小输入电流脉冲宽度T₀(min) 增大而上升,随电路的输出直流电压与输入交流电压有效值的比U_o/U_i的增大而下降.并指出在电路的输入端需要一个滤波电路,分析了滤波电路的滤波效果,给出了滤波电路的设计方法.

详细分析了质子交换膜燃料电池(PEMFC)的机理模型，在此基础上运用Matlab的Simulink仿真工具建立PEMFC电堆的动态仿真模型.通过所建立的电堆动态仿真模型,就能够研究主要运行参数对电堆动态特性输出的影响.当电堆输出电流出现阶跃变化时,仿真分析了电堆的输出电压、输出功率、消耗功率、电堆等效内阻和电堆效率的动态响应.仿真结果和已知文献的实验数据基本一致,表明建立的电堆模型是正确、可操作和有效的.该研究有助于实现对PEMFC电堆的实时分析和动态优化,为PEMFC的实际应用提供了帮助.

以少数民族文化遗产的保护和开发方法研究为目的,从实物测量、三维CAD模型、曲面模型评价体系、CAD模型重建等方面详细阐述了逆向工程技术在文化遗产保护方面的应用.选用有代表性的贵州少数民族文物——布依族酒壶、水壶以及木制傩戏面具作为研究对象,采用Hiscanner 激光扫描测头对其进行数据采集,扫描得到的点云数据可刻录到光盘上作为文物数据永久保存；更进一步地,采用目前流行的逆向工程软件Geomagic studio对点云数据进行数据精简、数据滤波、数据修补、提取特征线等处理后得到NURBS曲面；为保证曲面模型重建的精度,在曲面重建模型后对其误差评价,通过控制误差的方式指导曲面模型重建,使重建的文物曲面模型能真实完整地反映原状；最后,在功能强大的三维造型软件Solidworks中导入重构的NURBS曲面进行曲面缝合、放样等，将其生成实体CAD模型,并对模型的局部特征进行适当的再设计以实现文物实体模型的优化.对该模型进行快速成型制造可得到文物复制品或成品模具,即实现逆向工程技术在文化遗产保护中的应用研究.逆向工程技术应用于少数民族文化遗产文物保护是一个全新的课题,该项技术的应用能进一步推动文化遗产保护措施的发展,也能为类似课题的研究提供借鉴.

利用TwinNut(对开螺母)——一种分离式螺母,物理学家Dietmar Schnier 博士开发了一种机械零件,可大大简化装配和修理工作.这种方法不仅简单,并且具有不寻常的潜力；用最简单的操作将螺栓连接的精密度和可靠性结合起来,Schnier将传统的螺母分成两部分.在对开螺母中,传统螺母的已知特性和分离式工件的优点被结合在一起.

为对LX131型6×2载货车车架结构进行优化,需将部分车架横梁位置及数量进行调整.通过分析车架横梁的受力特点,利用有限元仿真分析,找到车架弯曲工况的低应力区,将需调整的横梁布置到该区域,同时将车架横梁数量减少1根.与原车架方案相比,改型后的车架应力没有明显上升,静、动电测试验及实际使用情况表明改型后的车架是可靠的,达到了降低产品成本的目的.

为了寻求自行车车架的最佳结构形状,对其进行拓扑优化设计.首先介绍拓扑优化的研究现状和数学模型，接着应用有限元分析软件ANSYS 110对自行车车架进行拓扑优化设计，得出自行车车架的最佳结构形状为2个三角形,并对目前的自行车车架提出了改进措施.