自然材料微结构是仿生机械结构设计的灵感来源.利用激光扫描共聚焦显微镜分析了鸭子下层绒毛、水稻叶毛、松针维管束鞘、水稻侧根和松针的微结构；用扫描电镜分析了黄瓜外表皮、仙人掌表皮组织、水稻叶脉、蚊子复眼、仙人掌组织、鹌鹑蛋蛋壳、水稻根和贝壳的微结构．结合前人对其它自然材料微结构的研究，总结了自然材料的结构特征，典型微结构特征有分形结构、分级结构、多尺度结构、多孔结构、梯度结构和整合结构；并且讨论了典型生物微结构原型在仿生结构设计方面的应用．分析了自然材料微结构特征的一般性特征，即对称性和自相似性．

生产商选择合适的物流供应商有利于降低营运成本，提高竞争优势.高效的第三方物流活动在增强企业核心竞争力、降低企业成本等方面起着重要作用.针对传统的熵值和熵权计算公式的不足，提出改进的熵权计算公式.同时把专家的主观权重和样本自身产生的熵权相结合，通过一定的方式混合加权作为不确定属性的权重.在此基础上结合多属性决策模型建立多属性决策评价方法.该方法将主、客观分析相结合，具有一定的优势：既减少了决策问题的主观性，又使得整个评价过程能够量化，有效解决了第三方物流供应商选择评价中的不确定多属性决策问题.最后通过实例分析证明该方法的可行性和有效性.

在多目标群搜索算法（multi-objective group search optimization, MGSO）基本原理的基础上，结合Pareto最优解理论，提出了基于约束改进的多目标群搜索算法（IMGSO），并应用于多目标的结构优化设计．算法的改进主要有3个方面：第一，引入过渡可行域的概念来处理约束条件；第二，利用庄家法来构造非支配解集；最后，结合禁忌搜索算法和拥挤距离机制来选择发现者，以避免解集过早陷入局部最优，并提高收敛精度．采用IMGSO优化算法分别对平面和空间桁架结构进行了离散变量的截面优化设计，并与MGSO优化算法的计算结果进行了比较，结果表明改进的多目标群搜索优化算法IMGSO与MGSO算法相比具有更好的收敛精度.通过算例表明：IMGSO算法得到的解集中的解能大部分支配MGSO算法的解，在复杂高维结构中IMGSO算法的优越性更加明显，且收敛速度也有一定的提高，可有效应用于多目标的实际结构优化设计．

针对某型车辆常规耐久性试验过程中稳定杆连杆支架出现断裂的问题，对稳定杆连杆支架进行疲劳寿命分析和结构优化.首先运用ANSYS软件建立稳定杆连杆支架的有限元模型；然后基于静态有限元疲劳分析方法对连杆支架进行强度分析计算，并依据强度分析结果对稳定杆连杆支架进行疲劳寿命预测分析；其次根据等强梁理论对稳定杆连杆支架进行结构优化，支架截面由原来的等截面改为变截面，并对优化后的结构进行疲劳寿命预测；最后通过疲劳台架试验和裂纹断口分析，验证仿真分析结果.通过台架试验和仿真结果的对比可以得出，稳定杆连杆支架优化前后其疲劳寿命预测准确，优化后结构疲劳寿命符合预期.

为提高传动轴空间布置的合理性和适应性， 优化设计需要结合悬架的空间运动特性.从板簧汽车实际行驶的动态工况出发，对汽车板簧进行了运动学分析，建立基于悬架空间运动模型的传动轴运动模型，并提出了传动轴动态空间的优化目标，利用线性加权的方法，将多目标优化问题转化为单目标优化问题，选择小种群遗传算法作为优化算法.实例计算得到了平均当量夹角更小的传动布置方案，有效减小了振动和噪声.优化结果表明：基于板簧运动的传动轴空间动态设计，比传统的单一载荷下的优化设计更为合理，优化效率更高，并且优化结果的适应性更好.

针对夹层阻尼圆锯片的减振降噪拓扑优化设计，基于渐进拓扑ESO（evolutionary structural optimization）算法，寻求阻尼材料最佳布局. 导出了单元删除方法和损耗因子灵敏度计算方法，建立了拓扑优化流程，将损耗因子灵敏度作为衡量单元对结构损耗因子贡献量大小的标准，通过判断阻尼材料各单元对整体结构的减振效果，删除无效单元，得到满足刚度条件下的夹层阻尼圆锯片结构最优配置，使其在减振降噪的同时达到一定的刚度要求. 通过3种圆锯片模型的阻尼损耗因子对比，验证了优化后的圆锯片具有最佳的减振降噪效果．

针对履带行走机构的自动化装配问题，以某型无负重轮式履带行走机构为对象，研究了自动化装配中的姿态定位和约束添加的关键问题.提出一种采用辅助草图和参考面进行姿态定位和约束添加的履带行走机构自动化装配的方法，开发了履带行走机构自动化装配系统.该方法能够大大提高装备样机设计建模的效率，将设计人员从繁琐的建模与装配工作中解脱出来．

柱塞和缸孔配合间隙的大小直接影响水液压柱塞泵的容积效率.利用工程塑料PEEK具有良好弹塑性和密封性的优势，提出了一种新型柱塞副间隙自动补偿结构，用于柱塞与缸孔之间的密封．通过ANSYS仿真软件，分析了不同宽度的环形槽在周期性变化的压力下，对应的柱塞套变形量．结果表明，该结构不仅能有效降低柱塞/缸孔副的泄漏，而且材料的应力幅值大为降低，能够很好地延长柱塞副的使用寿命．

利用最优权值系数，将灰色理论、人工神经网络和遗传算法有机结合，构建组合算法，依据3种数学方法建立3种组合模型：组合算术平均模型、组合平方和平均模型以及组合比例平均模型，并分别将3种组合模型应用于45钢铣削毛刺的预测．利用3个预测误差评价指标，即平方和误差指标、平均绝对误差指标和平均相对误差指标，对各模型的预测结果进行分析计算.结果表明，组合算术平均模型所得结果与实验结果取得了较好的吻合，具有较高的精度和稳定性，对于金属铣削毛刺的预测具有实际的应用价值．

现有的全装修设计模式在推广中存在很多缺陷，没能从根本上满足用户的个性化需求，而全装修的推广又迫在眉睫，因此全装修个性化设计模式的研究得到广泛重视.将BIM（building information modeling）技术引入全装修的设计阶段，通过其强大的协同设计、可视化等功能，在设计阶段就可以建立包含用户全部装修信息的三维模型，为后期进行统一采购和施工提供了极大的便利.通过实例应用展现了其实现的功能，验证了全装修房个性化设计的可行性.

为了实现非线性变化的变载荷负载系统的高性能控制，通过集成基于MATLAB的PDF（伪微分反馈）控制器模型、PMSM电机驱动及控制模型和基于ADAMS的执行传动机构和负载实体三维模型的方法，建立基于PDF控制策略和变载荷负载特性的控制系统设计和性能仿真模型，实现基于PMSM伺服电机驱动变载荷负载对象的控制系统集成设计和系统异构模型集成仿真．同时，在该系统模型构架基础上，进行PDF控制器设计和仿真验证．通过与传统PID算法的控制仿真结果比较，表明了PDF控制算法在变载荷负载情况下的控制精度、抗干扰能力、鲁棒性等方面的特点及在一定程度上较PID算法的优越性．

针对目前火炮膛压测试中传感器安装结构与测压器小体积之间的矛盾，设计了一种壳体电容式压力传感器.介绍了测压器的结构及基本原理，并利用有限元分析软件ANSYS对测压器的壳体进行了静态及瞬态分析，由静态分析的结果对壳体电容进行最小二乘法拟合，拟合相关系数为0997 5，并绘制出电容式测压器的静态灵敏度曲线，在模拟膛压发生器上进行动态实验，采用上升沿校准的方法对膛压曲线进行分析.结果表明:该测压器具有良好的非线性，静态灵敏度随压力载荷的增加而增加;该设计方案是可行的，值得推广.

为使机器人躲避路障，开发了基于TCS230的颜色检测装置．红外传感器或色标传感器作为检测颜色的手段无法实现场景中多种颜色分辨，而颜色检测装置中的传感器TCS230能够将颜色信号转变成为相对应的频率信号并传递给单片机，单片机获取频率信号后，应用测频程序分辨物体颜色，适用于多颜色分辨场合．该颜色检测装置装配到智能装配机器人上进行动态避障应用时，受到临界位置和振动等多种因素的影响，检测准确率不高．采用并行双测法和延时检测法解决了临界位置影响产生的误判，研发出T型槽联结双传感器结构和软件均值滤波方法，减少了运动过程中振动引起的测量误差．该装置应用到智能装配机器人的避障策略中，取得了良好的效果．该颜色检测装置的开发应用可以推广到工业生产相关的颜色分辨场合．

为拓展带通滤波器的通带带宽，设计了一种基于EBG结构的基片集成波导（SIW）超宽带带通滤波器．该滤波器利用箭头形电磁带隙结构的阻波特性，将不同大小箭头形结构单元蚀刻在SIW上金属面，以获得超宽带通带．所设计的滤波器中心频率在985 GHz，相对带宽为3959%，通带内的最大插入损耗约为154 dB，相比于类似结构的带通滤波器，其带内回波损耗较大，且整体电路面积较小．测量结果与仿真结果基本吻合，有效地验证了该设计方法的有效性．

土工二维振动离心机是岩土地震工程试验研究最有效的试验设备，转臂是支承和驱动吊篮、振动台、试验模型和配重等高速旋转并达到离心试验加速度要求的关键部件．常规土工离心机转臂结构已不满足二维振动试验工况要求．为了使离心机能在常规土工试验、一维振动试验和二维振动试验各工况下稳定运行，将其转臂设计成具有工字梁的焊接框架结构．在对该结构布局和工作原理介绍的基础上，针对某二维振动离心机技术指标，对转臂结构进行了优化设计，并对优化结构进行了力学分析．其结果表明，焊接的框架结构满足二维振动试验工况要求，是一种比较合理的土工二维振动离心机转臂结构．

针对重型车轮拆装困难和现有拆装机械复杂的现状，设计了一种摆杆式重型车轮拆装装置.介绍了其结构方案和工作原理；利用几何分析法，确定了车轮中心的4个极限位置；利用Pro/E软件进行了运动学仿真，得到了车轮中心的轨迹区域，并分别分析了装置的摆杆长和侧支架间距对轨迹区域的影响，确定了装置在最佳调整范围时，轨迹区域左右跨度和上下跨度的比值.通过现场应用，表明装置具有对中率高、拆装方便、稳定性强、安全可靠、便于车载和野外使用的特点.

针对传统嵌入式设备中以太网传输速度慢的问题,研制了一种基于FPGA和W5100的高速以太网实现方案.采用SOPC技术配置NiosⅡ处理器,控制硬件TCP/IP协议栈W5100芯片实现设备的以太网传输,并利用C2H对W5100中的关键C代码进行硬件提速.该系统传输数据可靠,传输速度较传统实现方法有显著提高,实现了系统的高速网络传输.