针对临床路径事件日志中存在的重名活动和噪音数据，提出集成重名活动判别的过程挖掘算法：统计α算法.给出一套完整的重名活动的判别规则，用于识别过程挖掘中的重名活动并进行相应预处理，有效地提高了过程挖掘的准确性；提出基于经典α算法改进的统计α算法，用于消除事件日志中各种噪音的影响.该算法在临床路径数据量较大的情形下，保证了结果准确率和运算效率.统计α算法在三甲医院的临床数据上得到成功应用，与经典α算法和遗传算法相比，该算法在效率和准确性上更具优越性.

针对已有无障碍网站抽样算法抽取的样本代表性不高，难以满足整体样本数据的分布特征，导致抽样误差大等问题，从网页节点间的拓扑结构入手，提出基于节点拓扑特性的间隔抽样算法.把每个网页作为一个节点，通过邻近构图算法（KNN）建立网页相似度拓扑图；根据节点局部和全局拓扑性质，对节点重要性进行评估和排序；在排序结果的基础上，采用间隔抽样算法，实现不同拓扑区域的分布抽样.真实残联网站上的实验数据表明，基于节点拓扑特性的间隔抽样算法与其他算法相比，在均值误差和分布性上具有更好的效果.

为了克服传统的分类器难以在具有令人满意的分类性能、快速的学习效率的同时兼顾高可解释性之不足，提出增量式0阶模糊分类器TSK-IFC_IRLS⁰.该分类器通过使用增量式模糊聚类算法IFCM_（c+p）对训练样本进行聚类，使用高斯隶属度函数将聚类结果映射到模糊子空间，使用迭代重加权最小二乘优化算法IRLS对模糊规则的后件参数进行学习.通过提出基于伪Huber函数的代价函数，它的鲁棒性改进版本TSK-IFC_PHub⁰被提出来以提高分类器的抗噪能力.仿真实验表明，与FCPM-IRLS、RBF、ANFIS分类器相比，提出的2种模糊分类器均具有良好的分类性能及数据规模的可扩展性，TSK-IFC_PHub⁰具有良好的鲁棒性.

针对多时相高光谱图像像素级的多类变化检测问题，提出变化向量分析和光谱解混相结合的多类变化检测方法.基于光谱变化向量分析，利用最大期望（EM）算法迭代求阈值，实现变化区域检测.对多时相高光谱图像分别提取端元，求解2个图像中变化区域像元的丰度.以相关系数为相似性判断准则，根据图像分类精细程度自适应确定阈值，实现多时相高光谱图像各端元对应类别的匹配和确定.对变化向量分析方法检测出的变化区域求丰度，根据丰度最大确定各像元类别.通过逐像元类别比较，判断类别变化信息.仿真数据和真实多时相高光谱图像的变化检测实验结果表明，与直接光谱解混分类后变化检测方法相比，采用提出的方法能够明显提高高光谱图像多类变化检测的精度，运行效率提高1倍以上.

针对复杂曲面物体多视角激光扫描点云数据，提出从深度图像到完整几何模型的配准方法.根据空间点相对位置在刚体变换下的不变特性，利用曲率不变特征和归一化零均值互相关系数构造有效的初始匹配点对数组.基于单位四元数对匹配的特征点对进行坐标变换求解，完成数据粗略配准.探讨改正系数的确定方法与步骤，计算不同改正系数下的均值误差，得到最佳改正系数.运用适应性距离函数和改进迭代最近曲面片精细匹配技术，将不同视角点云在三维空间进行最优化匹配.根据匹配结果计算配准误差，对配准精度和速度进行统计分析.数值试验结果表明，该方法在保证配准精度的前提下能够有效地提高配准效率.

针对RV减速器的精密运转工况而要求低摩擦力矩的问题，在Luc Houpert工作的基础上，通过基于达朗贝尔原理的拟静力学模型，重新推导了更准确的轴承接触椭圆内纯滚动线位置与摩擦力矩的求解方程，给出更准确的基于纯滚动线位置的摩擦力矩计算公式.对型号为H76/182的RV减速器主轴承的摩擦力矩的特性进行理论计算分析.从结论可知，轴承的总摩擦力矩随着内、外沟曲率系数的差值的增大而增大，沟曲率系数的增大会导致轴承总摩擦力矩的减小.对不同沟曲率系数下摩擦力矩的变化进行定性分析.对得到的RV减速器主轴承的摩擦力矩计算结果与采用SKF、Luc Houpert方法得到的结果进行比较与实验验证.结果显示，提出的摩擦力矩计算公式更加接近摩擦力矩试验机的测量结果，计算结果更精确.

针对液压机的电液系统控制难题，提出非线性级联控制器，对液压机在慢速加压阶段的位移、压力进行复合控制.为了克服系统参数不确定性对压力控制带来的显著影响，该非线性级联控制器的压力控制环采用扰动观测器对油液体积弹性模量、伺服比例阀流量增益、液压缸泄漏系数等参数的不确定性所产生的集中扰动进行在线估计及补偿，利用无源性定理证明了压力控制环的稳定性；考虑到系统参数不确定性及各种外干扰对滑块位移控制带来的不利影响，该非线性级联控制器的位移控制环基于滑模控制而设计；位移控制和压力控制的切换取决于当前位移.实验结果表明，该非线性级联控制器能够使得液压机在慢速加压阶段实现高精度、平稳的位移控制及压力控制，可以实现这两者之间的平稳切换.

为了解决当前管片拼装机回转系统转速低且存在较大启动冲击的问题，提出采用蓄能器回路变速积分控制的高速管片拼装电液控制系统.通过根据误差信号幅值实时调整积分系数，使系统在获得较高运动精度的同时，有效地抑制了系统冲击；通过在液压马达两端增加蓄能器，吸收液压冲击，减小启动阶段的冲击振荡.利用AMESim软件建立管片拼装机回转系统仿真模型，通过对比仿真数据与实验数据验证了该模型的有效性，利用修正后的仿真模型对管片拼装机回转系统进行仿真分析.结果表明，采用提出的高速-低冲击控制方法，可以将管片拼装机回转系统的转速由当前的1.5 r/min提高到6 r/min，能够有效地降低启动阶段的系统冲击，避免出现系统冲击力矩随转速升高而变大的现象.

建立高温线板式静电除尘实验系统，将某干法水泥窑尾粉尘作为实验样品，测试粉尘比电阻.通过X射线荧光分析、场发射扫描电镜及马尔文激光粒度仪分析粉尘的化学成分、形貌及粒径分布特性，研究373~773 K下静电除尘器对水泥窑尾粉尘的脱除规律.结果表明：水泥窑尾粉尘CaO质量分数高达42.91%，K₂O与Na₂O质量分数低至0.57%、0.16%，导致粉尘比电阻的最高值达到1.75×10¹³ Ω·cm.粉尘脱除效率随温度的升高先下降后上升，在423~673 K高比电阻段（>10¹² Ω·cm），粉尘脱除效率低于90%.水泥窑尾粉尘PM_1.0颗粒粒子数密度约占颗粒总数目的87.5%，373 K下，PM_1.0脱除效率为82.1%，明显低于PM_2.5、PM₁₀脱除效率的95.1%、95.7%，但高温强化了细颗粒的扩散荷电；773 K下，PM_1.0脱除效率与PM_2.5、PM₁₀的差距减小.增大比收尘面积可以有效地提高高温下水泥窑尾粉尘的脱除效率.

为了探究实施"超低排放"工程后SO₂质量浓度降低对周围环境的影响，选取AERMOD对某大型1 000 MW火电机组不同排放情景下SO₂的迁徙规律进行预测，对质量浓度分布进行定量计算.结果表明，工程实施后，SO₂最大落地质量浓度指标改善超过82%，占标率大幅降低；峰值区SO₂质量浓度及不同维度均值占标均得到控制；模拟范围内不同维度SO₂质量浓度指标及分布梯度同步减小.得益于排气筒高度条件，排放源1公里内区域浓度较低."超低排放"对改善机组SO₂排放的环境影响、提升厂区周边环境的空气质量效果明显.

为了研究潮流发电系统运行过程中的功率与并网特性，以可变桨叶轮-单级增速-永磁同步发电机为机械传动结构和二极管整流-斩波-逆变为电气变换结构的潮流发电系统为对象，建立从叶轮到发电机的数学模型.针对叶轮处流速精确测量的困难性，提出基于流速预测的发电机转速控制.针对直接桨距角控制中存在的非线性、计算量庞大的问题，给出基于功率反馈的变桨距控制.采用直流母线电压控制与有功无功电流解耦相结合的方式研究并网运行特性.设计加工试验样机，开展海试试验.结果表明，并网系统具有良好的并网控制特性和较高的输出电能质量，利用提出的功率控制策略能够有效地实现最大功率捕获与超流速下的功率限定输出.

制备Fe100、Fe200、Fe300和Fe400铁基FBC燃油.在发动机台架上，分别采用AVL415S烟度计、多阶微孔均匀沉积冲积器（MOUDI）和发动机颗粒粒径谱仪（EEPS），研究柴油机颗粒物排放性能；运用高分辨率透射电镜（HRTEM），分析颗粒物的微观结构特征.结果表明，在额定工况下，FBC燃油滤纸烟度相对于纯柴油有不同程度的降低；Fe300颗粒总质量浓度排放下降，整体粒径向积聚态偏移，粒子数密度分布向核模态偏移，核模态粒子数密度上升，数量中位直径减小；Fe300的颗粒群主要以团簇状的结构为主，分布更杂乱；颗粒的分形维数减小，颗粒间的团聚黏结程度减弱，排列结构更疏松；Fe300颗粒中基本碳粒子的层面间距、微晶曲率增大，微晶尺寸减小，颗粒的石墨化程度减弱.

为了研究冰风工况下导线的风偏响应特性，通过刚性模型高频天平测力风洞试验，测定D形和新月形覆冰导线气动力的平均值和脉动值，获得两类覆冰导线的气动力系数随风攻角的变化规律，验证了覆冰导线顺风向脉动风荷载的准定常假定.利用频域计算方法，研究两类覆冰导线的风偏特性.从覆冰导线气动力和风偏特性两方面对我国规范相关规定的合理性进行研究.结果表明，覆冰导线气动力受覆冰形状和风攻角的影响很大；D形覆冰导线在某些风攻角工况下的风偏响应接近大风工况下的裸导线；我国现行输电线路设计规范忽略覆冰形状和风攻角等因素对导线气动力的影响，对导线的阻力系数取单一值，这种规定不尽合理；采用规范风荷载计算得到的覆冰导线风偏响应在大多数工况下偏小.

针对当前比例边界有限元法（SBFEM）仅适用于弹性求解，无法推广至非线性应用的问题；根据三角形单元积分法则，提出在每个线单元径向覆盖的三角形引入域内高斯积分点，通过半解析的弹性解来构造用于非线性分析的单元形函数，实现了非线性多边形比例边界有限单元（NPSBFE）.采用NPSBFE对经典算例Koyna大坝进行塑性损伤动力响应分析，与振动台实验及XFEM模拟结果进行比较，结果基本一致，验证了实现的NPSBFE用于非线性动力分析的可靠性.采用NPSBFE模拟考虑挤压边墙的面板堆石坝弹塑性地震动响应.用较少的网格模拟结果与有限元较密网格所得的结果吻合良好.多边形比例边界有限元可以非常灵活地处理复杂的材料分区及跨尺度区域的网格衔接问题，能够大幅减少建模难度和单元数量，提高模拟效率.

在元胞自动机（CA）模型的基础上，建立水电工程施工场内的交通流模型.考虑道路的纵坡坡度、驾驶员心理素质和车辆性能的差异的影响，定义随机慢化概率和换道概率.为了研究交通事故与车头距的关系，引入交通事故发生规则，在低速和中速两种情况下分析不同车头距下发生交通事故的可能性.通过对实际数据与仿真结果的对比，验证了交通流模型的正确性.在低速和中速两种情况下仿真得到的安全距离与相应规范的实际数值的误差均在允许范围之内.

根据材料力学理论对受弯梁中性轴位置的计算原理进行描述，导出中性轴位置与梁的上、下表面应变水平的关系式.采用小波多分辨率分析方法，去除长期应变监测数据中由温度引起的应变组分.采用卡尔曼滤波方法对应变数据进行降噪处理，基于降噪之后的应变数据得到中性轴位置的变化情况，并用于损伤判定.研究结果表明：采用小波多分辨率分析方法可以完成多组分应变信号的分解任务，采用卡尔曼滤波方法可以有效降低噪声对中性轴位置确定的不利影响，结合小波多分辨率分析和卡尔曼滤波方法的基于中性轴位置的结构损伤识别结果比直接运用应变数据计算得到的结果更加可靠.

基于混合整数线性规划方法，对经典MULTIBAND模型进行改进，提出绿波带干线协调信号控制优化方法.通过取消绿波带对称约束和增加带宽比例约束，对绿波带形式进行优化；分析干线上、下游交叉口车辆排队情况，建立排队消散时间模型，得到改进的MULTIBAND模型.选取一典型路网进行模型验证.利用Lingo软件分别求解MULTIBAND模型、AM-BAND模型和改进的MULTIBAND模型，借助VISSIM软件进行信号配时方案评价.仿真结果表明，与其他2种模型相比，采用改进的MULTIBAND模型能够有效地提高干线信号控制效果，降低车辆延误和停车次数，达到了干线协调优化的目的.

采用三维、瞬态、可压缩N-S方程和k-湍流模型及滑移网格技术的数值仿真方法，研究隧道内地铁列车头型几何参数对列车气动阻力的影响规律及气动阻力对头型几何参数的敏感性.对80 km/h地铁列车头型进行气动阻力优化，获取160 km/h优化模型.结果表明：当阻塞比约为0.45时，隧道气动阻力是明线的3倍；当头型长度L ≤ 5 m时，气动阻力与头型长度符合对数关系，综合考虑敏感性与气动阻力，头型长度选择3.0~4.0 m较合适；车体横截面积对列车气动阻力的影响较大，且灵敏度很高，可以适当减小横截面积，以降低列车气动阻力；当头型长度L=3 m时，考虑气动阻力及敏感性，俯视轮廓线等效长度选为（2.68±0.01） m，纵向轮廓线等效长度选为（2.32±0.005） m较合适.通过参数研究，优化后的列车模型在明线工况下整车气动阻力下降3.7%.

基于波函数法（WBM）和B样条理论，提出将波函数法引入到含有B样条曲线边界的声腔中进行声学预测的方法，以2种数值积分方法实现.通过改变样条曲线的控制参数，得到2个不同的分析声学域，分别运用波函数法和不同单元尺度的有限元法对该声学域进行计算.对比2种方法下声学域的声压分布、参考点的频率响应以及2种方法的收敛情况.结果表明：采用该方法能够有效地将波函数法应用于含样条边界的声学域中，更加便捷地实现变参数建模.运用波函数法对中频声学响应进行计算分析，具有更高的精度和效率.Gauss积分与Newton积分法的对比，表明了Gauss积分法在该类边界计算中的快收敛与稳健性.

为了反映某一地区车辆的真实油耗和排放，通过实车试验数据的采集，以短行程分析法为主体构建本土化的行驶工况.采用因子分析选取15个表征道路特性参数中最具代表性的3个，结合组合优化算法优化的k均值聚类算法对各运动学片段完成聚类，构建的行驶工况与采用主成分分析和组合优化算法优化的k均值聚类算法及不优化k均值聚类算法分别构建的行驶工况相对实际行驶工况以α'=0.008 33水准的检验无显著差异.利用AVL-Cruise平台搭建的整车模型加载各工况，开展油耗和排放性能仿真实验，其中以实际行驶工况与采用因子分析和组合优化算法优化的k均值聚类算法构建的行驶工况油耗和排放相对误差最小，分别为1.15%、1.17%、1.8%和1%.结果表明，构建的行驶工况能够反映这一地区实际的交通特征，提高了工况拟合精度.

针对养猪废水中氨氮质量浓度过高，会限制微藻生长这一问题，研究3种能源微藻对不同氨氮质量浓度养猪废水的适应性，探讨利用吹脱法对养猪废水中氨氮进行预处理的可行性，考察pH、曝气量和氨氮初始质量浓度对氨氮吹脱效果的影响.结果表明，当废水中氨氮质量浓度≤ 130 mg/L时，小球藻1068和近具刺链带藻CHX1能够很好地生长，葡萄藻765在氨氮质量浓度为90 mg/L的废水中生长良好.经吹脱预处理的养猪废水可以满足小球藻、葡萄藻和近具刺链带藻3种微藻生长，且吹脱去除氨氮过程符合一级动力学方程.提高pH和曝气量有助于提高氨氮吹脱去除效率.在综合考虑经济投入和氨氮去除效果2个因素后，确定满足小球藻1068和近具刺链带藻CHX1生长的养猪废水吹脱预处理工艺参数如下：曝气量为1.5 L/min、曝气时间为36 h；满足葡萄藻765生长的养猪废水吹脱预处理工艺参数为：曝气量>1.5 L/min、曝气时间为42 h，或曝气量为1.5 L/min、曝气时间>42 h.

针对当前中国房间空调器领域缺少全面系统地计算空调全生命周期气候性能（LCCP）模型的问题，结合辐射时间序列法（RTSM）与空调系统LCCP计算，利用RSTM法对空调负荷进行动态计算.根据室外温度、城市所处温区和室内人员状态对空调开启条件进行定义，使得空调开机时间更贴近实际情况.通过Visual Studio 2013构造整体的软件模型，分析不同制冷剂、不同温区、不同能源结构、不同生活特性和不同墙体轻重类型对空调系统LCCP的影响.分析结果表明，采用新型制冷剂、环保的电力生产结构和重质墙体，能够有效地减少空调系统LCCP，夏热冬冷地区空调系统带来的温室效应远高于集中供暖地区（严寒地区和寒冷地区）.

提出使用文丘里气泡发生器的微鼓泡反应器，以空气-水为模拟介质，高速相机为测量手段，考察操作条件和结构参数对文丘里气泡发生器气泡尺寸分布、气泡Sauter平均直径的影响.研究发现，文丘里气泡发生器的气泡Sauter平均直径随着气量的增大而增大，随着液量的增大而减小；当气孔位置位于喉管处时，气泡Sauter平均直径最小；当喉管液速为0.983~2.949 m/s时，气泡Sauter平均直径随气孔数量的增加而减小；当喉管液速为3.932~4.915 m/s时，气泡Sauter平均直径随气孔数量的增加先减小后略有增大，当开孔数大于6时，气孔数量对气泡Sauter平均直径的影响较小.通过对多组实验的回归分析，提出气泡Sauter平均直径与液相雷诺数、气相雷诺数的经验关联式，计算值与实际值吻合较好.

为了实现基于高速摄像机的非接触、非介入式的动态血压获取，对血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系进行理论推导；基于成像式光电容积描记技术，实现了通过高速摄像机非接触获取脉搏信号的相位差和心率；基于血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系以及基于高速摄像机所获得的脉搏信号相位差和心率，通过曲线拟合得到血压与脉搏信号相位差、心率之间的函数关系的参数值，实现了基于高速摄像头的动态血压的非接触获取.为了验证基于高速摄像头获得的血压的准确性，以欧姆龙智能电子血压仪获得的血压为参照进行误差分析，所得的收缩压的误差为-4.03%~8.44%，舒张压的误差为-6.58%~8.90%.

为了更好地实现微弱信号的检测，提高输出信号的信噪比，提出三级级联随机共振加强系统.研究阻尼系数和系统形状参数对级联系统发生随机共振现象的影响，通过分别调节每级主控参数（阻尼系数、跃迁宽度和跃迁阈值），使得级联随机共振系统的输出性能明显优于传统方法，证实了选取合适的系统参数，能够实现大参数微弱信号的检测；有针对性地对参数进行设置，可以控制系统输出，提高输出信噪比.仿真数据与实际应用表明，该方法简单可行，根据需求设置参数能够实现强噪声背景下微弱信号的检测.

针对结构在外界荷载下的主动控制问题，提出基于线性规划的张拉整体结构的位移优化控制模型，通过改变结构构件长度调整节点坐标、修正结构形态至一个更为有利的状态.模型以结构位移为优化目标，以作动器的主动变形量为控制变量，以结构工作状态系数、作动器参数为约束条件，选取三棱柱张拉整体单元为例，研究不同工况、不同控制指标、不同作动器数量及布置情况下的位移优化控制.设计一个具有主动单元的张拉整体结构模型，验证了理论模型和方法的有效性与可行性.结果表明，通过引入作动器主动调节构件长度，可以实现结构的形态调整、达到位移控制目标.

为了探究常用岩棉夹芯复合屋面板的有限刚度和阻尼性能对大跨度结构风振效应的影响机理，基于已有材性试验数据开展该类屋面板的有限元分析.利用模态应变能法进行分析发现，典型檩距屋面板各阶模态均呈现出高阻尼特征并显著降低脉动风幅值.屋面板的有限刚度则会放大风压脉动分量并将能量集中到屋面板的基频附近.屋面板性能对屋盖主体结构风振效应的影响同屋面板与主体结构间的振动协调性、屋面板有限刚度对脉动风压的放大效应以及岩棉夹芯层的阻尼3方面因素密切相关.对于基频较低（2.23 Hz）或中等（5.0 Hz）的主体结构，无屋面板风振计算模型会高估风振效应；当基频较高（7.5 Hz）时，该影响较小且可以忽略.

为了直观反映稳定分析中结构整体性态的变化，解决荷载-位移曲线特征点的选取问题，提出特征刚度概念并导出计算公式，证明了特征刚度为零可以作为极值型屈曲结构稳定性临界状态的判定依据；结合增量累积的荷载功和结构特征位移，提出结构静力分析的全过程特征曲线，采用该曲线分析结构受载全过程中整体刚度的变化.选取一个K6型网壳和一个会议中心屋盖网壳，采用特征刚度法进行静力稳定分析，分析结果表明：计算得到的结构失稳临界荷载与基于单点荷载-位移曲线所得结果相同；相对于传统的单点荷载-位移曲线，特征曲线不依赖于结构特征点的选取，且形态稳定，可以直观反映结构整体刚度的特征.

针对目前世界上最大悬挑环形玻璃廊桥的抗风设计，建立针对该类桥梁风效应的全气动弹性模型研究方法，以解决基于片条假定的经典桥梁风振理论无法应用于复杂风场下人行桥梁的三维风响应问题.该方法包括根据相似原理选择模型设计参数、针对复杂原型结构系统进行模型的工艺设计以及在风洞中模拟山地地貌造成的大攻角效应.这一方法还包括一种面向设计的计算方法，能够依据荷载效应求算静力等效风荷载分布.结果表明，提出的全气动弹性模型的试验与分析方法对解决复杂风场下复杂桥梁结构的三维风响应问题具有普遍适用性，不但能够提供满足这类结构抗风设计的气动稳定性、设计风荷载与风振加速度等各项参数，而且能够揭示这类结构风效应对结构参数的敏感度，有助于结构的优化设计.

针对PE纤维掺量对水泥基复合材料力学性能的影响，开展不同PE纤维掺量下水泥基复合材料的抗压强度、抗折强度、弯曲韧性、直接拉伸性能的试验研究，分析PE纤维水泥基复合材料的开裂模式，通过环境扫描电镜观察和分析薄板弯曲试验中PE纤维的破坏模式。研究表明，不大于2%的PE纤维掺量对水泥基复合材料的抗压强度没有明显改变；当PE纤维掺量大于1%后，PE纤维水泥基复合材料薄板在弯曲荷载作用下表现出极强的韧性特征和变形能力；当纤维掺量大于1.5%时，在直接拉伸荷载作用下PE纤维水泥基复合材料表现出显著的应变硬化特征，并且呈现多缝开裂的稳态破坏模式.

针对隐伏断层地震诱发滑坡无明显空间分布规律导致滑坡易发性分区难度较大的问题，提出考虑同震地表变形因子的人工神经网络地震滑坡易发性评价方法.以2004年日本新泻中越地震为例，除选取地层岩性、高程、坡度、坡向、地表曲率、地震加速度峰值、距道路的距离等常规地震滑坡影响因子外，新增同震地表变形作为影响因子，利用地理信息系统（GIS）平台通过神经网络法进行地震滑坡易发性评价.结果表明，基于GIS的人工神经网络法对地震诱发滑坡易发性评价有较高的精度.同震地表变形对预测准确度有一定贡献，优于坡向、高程以及距道路的距离等常规影响因子.

为了有效地展开管道的漏损控制，充分理解水压力和渗漏速率的关系.提出考虑漏损口周围土体影响的管道三维渗漏量近似计算方法.在假设土体饱和、均质及符合大西定律的前提下，通过将管道漏损口周围土体中的复杂渗流简化为以破损口为点源的球形渗漏模型，结合孔口出流推导漏损口渗漏量计算公式.推导过程中管壁考虑为非渗透性边界.通过实验对计算公式进行验证，实验结果和模型的计算结果吻合较好.结果表明，土体的存在对渗漏量有显著的影响.该模型有效地解释水头压力、土体性质、破损口孔径以及管径对渗漏量的影响，为管网的压力控制提供了理论依据.

针对海上风机四桩导管架基础受荷特性与常规水平荷载作用位置较低的群桩基础不同的问题，提出适用于海上风机导管架基础的水平受荷分析方法.通过分析导管架基础离心模型试验的结果，发现海上风机导管架基础各基桩在承受水平荷载的同时也受到较大的轴向荷载作用，这会改变桩周土的有效应力和水平抗力.基此提出同时考虑群桩效应和基桩桩身轴力影响的p乘子，从而获得导管架基础基桩的p-y曲线.采用SACS数值分析软件获得导管架基础沿边长加载和沿对角线加载时基础的变形和内力.结果表明，根据该文提出的导管架基础水平受荷分析方法得到的计算结果与离心模型试验吻合较好，适用于砂土中海上风机四桩导管架基础的工程设计.

针对城市固体废弃物（MSW）具有明显剪缩特性的特点，提出能够考虑剪缩性的非线性弹性模型.通过三轴固结不排水（CU）试验验证MSW的剪缩性，在传统非线性弹性模型框架中引入了剪缩模量与压硬模量，将固废的体积应变分解为由平均正应力与切应力产生的2个部分，基于三轴固结排水（CD）试验提出体积应变和广义切应变的全量表达式，通过微分手段获得剪缩模量和压硬模量的具体表达式.采用多学者的MSW试验结果对模型进行验证.结果表明，模型的拟合效果较好，各参数的离散型较小，能够较清楚地描述垃圾的力学特性.

针对狭长型基坑的特点，提出基坑坑底抗隆起稳定分析方法.对比常用的4种坑底抗隆起稳定分析方法及其异同点，结合2个实际工程进行相关算例的分析，指出在软弱土地基中规范要求的抗隆起稳定安全系数偏高；针对现有方法在狭长型基坑稳定分析中的局限性，提出考虑基坑宽度影响的坑底抗隆起稳定计算方法，分别探讨淤泥质土和粉土地基中基坑宽度、支护结构插入深度、开挖深度、土体抗剪强度指标和被动区加固等因素对狭长型基坑稳定性的影响.分析结果表明：采用该方法可以避免狭长型基坑中圆弧滑动面穿过对侧支护结构的问题，合理地考虑基坑宽度等因素对基坑稳定性的影响.

为了分析岩爆过程中微破裂事件的自相似特征，提出微震源事件空间分形计算方法.运用该方法，针对锦屏山水电站TBM及钻爆法2种不同开挖方式下，岩爆灾害孕育及发生所获得的微震信息进行研究.结果表明：对于深部岩体隧洞施工过程中发生的岩爆灾害，微震事件的空间分布是具有分形结构的；微震事件空间分形维数具有随着岩爆的孕育过程不断减小，当岩爆发生时达到最小值的特征；TBM开挖方式下的微震事件空间分形维数分布在0.6~1.8的范围内，钻爆法开挖方式下分布在1.2~2.0的范围内；微震事件空间分形维数与微震能量释放之间表现出明显的反比例关系.

针对路基土的非饱和渗透特性对路基土强度和变形特性有着很大影响的问题，采用变水头方法，量测不同压实度、水泥掺量和养护龄期下改性淤泥固化土的饱和渗透系数.利用瞬态脱吸湿法（TRIM）系统对改性淤泥固化土样进行脱、吸湿试验，采用TRIM系统的软件进行反算，获得难以实际测量的水力学参数，得到改性淤泥固化土的渗透函数曲线.重点分析压实度、水泥掺量和养护龄期等因素对改性淤泥固化土非饱和渗透系数的影响.基于现有非饱和渗透系数模型，提出能够反映水泥掺量、压实度及饱和度等影响的改性淤泥固化土非饱和渗透系数预测模型，对模型有效性进行验证.结果表明，固化土渗透性较差，与养护龄期、水泥掺量和压实度成反比.脱、吸湿阶段，养护龄期对改性淤泥固化土非饱和渗透系数影响不大，改性淤泥固化土非饱和渗透系数随压实度增大而减小.

为了研究非淹没丁坝局部冲刷问题，分析丁坝周围流场的实验和数值模拟数据，发现马蹄涡间存在强弱对比和坝头处横向流速占优的现象，提出以5个马蹄涡组成的涡系为主体的流动简化模型，建立丁坝局部冲刷问题的计算模型.计算模型通过考虑垂向流速影响，修正平板绕流解析解，得到适合三维流动的流量计算公式；基于水流连续性和冲刷平衡条件，建立正挑矩形丁坝在清水均匀沙床面情况下最大相对冲深与相对坝长的1/2次方和无量纲流速的1次方的半理论关系，并由现有实验数据确定未知参数值.运用半理论公式得到的计算值与实测数据符合良好，表明流动简化和计算模型合理.

为了对基于性能的结构抗震设计提供决策依据，提出可恢复指标对结构不同损伤机制的安全、经济和可恢复性进行对比评价.以体系恢复力（resilience of system）为基础，阐述给定烈度区下单体结构可恢复指标的计算方法和流程；对5种典型损伤机制的RC框架结构，进行易损性分析和恢复力参数计算，得到结构可恢复指标；分析可恢复指标对各主要恢复力参数的敏感性，提出修正的给定烈度区下结构可恢复指标计算方法.结果表明：可恢复指标能够较全面地涵盖结构地震损失相关因素，体现结构的恢复力（即安全、经济和可恢复性）；修正的结构可恢复指标能够较好地区分各损伤机制的恢复力，符合已有研究对各损伤机制优劣的定性判别.

为了提高送站坪通行能力计算模型的精确性，提出改进的需求-容量模型.应用轨迹提取和数据挖掘的方法，研究送站坪的交通特性，分析发现在落客车道上，车辆停车落客之前和之后的时间段都要在落客车道缓慢行驶，针对该现象，基于送站坪行车道和落客车道的速度差异，利用车辆在系统中的行进时间、落客时间以及平均延误来计算分析车辆在送站坪系统中耗费的时间，根据送站坪的有效车位数来估算送站坪的实际通行能力.经过实例验证分析，结果表明，修改后的需求-容量模型能够很好地估计出送站坪的实际通行能力，而原模型会高估其容量.

为了分析高速公路施工作业区车辆的换道行为，运用生存分析的半参数方法，建立基于风险的车辆强制换道持续时间模型，通过无人机采集包茂高速公路陕西境内某路段施工作业区的交通数据，对道路车辆强制换道持续时间进行估计.结果表明：强制换道持续过程的生存时间大于5 s的概率约为80%，大于10 s的概率为28%，一半以上处在5~10 s之间；当距离小于400 m时，换道起点至合流点距离越近，车辆强制换道持续时间越短；当距离大于400 m时，车辆换道持续时间开始降低.车辆换道时间持续到t时刻，在至合流点距离50~100 m范围内开始换道的车辆，在下一时刻完成换道的可能性最大.

针对供水管网爆管等监控问题，提出数据驱动的供水管网异常事件侦测方法.在某市供水管网独立计量区域（DMA）内，采用打开消防栓方式进行模拟爆管实验，在对实测数据进行小波降噪等预处理的基础上，分别采用基于VARX模型的差异分析方法和统计过程控制（SPC）方法进行异常侦测，再使用贝叶斯网络综合推理.通过引入信噪比分析，降低了综合推理后的误报次数.实验结果表明，该异常侦测方法可以达到较高的准确性.

针对传统元胞自动机（CA）均质性邻接关系的假设条件，提出非均质性CA模型（HA-CA），通过引入基准地价等要素将邻域元胞的空间异质性融入模型.研究采用Python脚本语言分别构建了传统CA与HA-CA模拟算法，实例研究显示：基准地价的引入使得模拟精度等到提升，且HA-CA模拟的城市用地扩张更趋近于中心城区周边分布，布局更加符合城市的发展方向，而仅考虑数量而不考虑城镇建设用地质量差异的传统CA模型，在面临多等级城市扩张模拟时会面临"失效"的可能.此外，不同建设用地类型转换机制上的差异是CA模拟结果与实际情形存在出入的重要原因，基于基准地价的HA-CA更适用于模拟住宅和商业用地扩张.

针对可倾瓦滑动轴承稳定性机理研究方法不完善的问题，提出可倾瓦滑动轴承三维润滑流场计算方法.该方法基于计算流体动力学软件FLUENT、结合自行开发的动网格算法可对可倾瓦滑动轴承三维润滑流场进行瞬态计算，与转子动力学计算耦合可以得到可倾瓦滑动轴承-多圆盘转子系统在不同转速下的轴心轨迹.对可倾瓦滑动轴承-多圆盘转子系统进行不同转速下的振动试验，测试轴颈的振幅以及涡动中心的偏移情况.结果表明，相比常规固定瓦滑动轴承（圆柱、椭圆和三油楔轴承），可倾瓦滑动轴承得到的轴心轨迹幅值更小、涡动中心沿载荷作用方向下沉更低且偏位角几乎为零，试验结果与理论计算吻合一致.

为了揭示水泵水轮机在泵工况流动结构演变对特性曲线驼峰特性的影响，采用SAS湍流模型对多个工况点的流态进行全流道数值模拟，得到两者之间的关联性.结果表明，当水轮机在40%~80%最优流量运行时，导叶内发生旋转失速；当流量低于40%最优流量时，转轮进口产生的回流涡结构在尾水管边壁侧产生螺旋回流阻碍过流，并改变转轮叶道在空间上的过流能力，进而改变转轮出流特性；转轮出口下环侧流速降低，使导叶所有叶道均产生剧烈流动分离，导致旋转失速消失，并产生回流流入转轮.转轮进口回流涡结构的出现，改变了水轮机内的流动分离特性，使水头损失突然增大，产生驼峰特性.

为了探索不同主机工况对大型船用柴油机余热利用系统能量利用率及相关参数的影响规律，以MAN公司生产的6S50ME-C8.2型船用低速柴油机及自主设计的余热利用系统为例进行研究.柴油机余热利用系统包括船舶主机、余热锅炉、动力涡轮发电子系统、汽轮机发电子系统、高温冷却水利用换热设备和有机工质汽轮机发电子系统等装置.基于主机试验数据和后续的理论计算，研究不同主机负荷和环境温度对余热利用系统发电功率、余热利用潜力及其相关参数的影响规律.结果表明，随环境温度和主机负荷的升高，该船舶主机余热利用系统的余热利用能力逐渐升高，余热利用系统总体发电比的最大值为12.9%，发电总功率的最大值为1 288.7kW，系统余热利用率的最大值为17.9%.

为了解决因混合动力公交车控制策略开发工况与实际道路工况存在较大差异导致混合动力公交车在实际道路工况行驶下燃油经济性不能达到最佳的问题，在AVL_Cruise建立整车模型，在Matlab/Simlink环境下建立整车控制策略，实车采集郑州市32路公交车实际道路行驶工况并构建这条公交线路的代表性循环工况（ZZDC_32工况）.以此工况为基础，利用基于Isight建立的自动优化平台对整车控制策略的5个关键参数进行全局优化，通过半实物试验对基于ZZDC_32工况优化后的整车控制策略进行验证，结果表明：混合动力公交车百公里燃油消耗比实际燃油消耗降低了5.8%.

为了实现对三相脉宽调制（PWM）逆变器死区条件下输出共模电压尖峰的有效抑制，提出混合调制算法.分析死区对临近矢量PWM（NSPWM）和等效零矢量PWM（AZSPWM1）输出共模电压的影响，揭示共模电压尖峰出现时需满足的负载功率因数和所处的扇区位置.为了消除共模电压尖峰，限定有关电压矢量的最小作用时间，并根据伏秒平衡原理，分别对NSPWM和AZSPWM1进行修正.分别分析最小作用时间对修正的NSPWM和AZSPWM1适用调制范围的影响，并将二者结合组成混合调制算法.结果表明：该混合调制算法可在全功率因数条件下宽调制范围内实现对共模电压尖峰的有效抑制.

为了收集环境中随机振动的能量，提出谐振频率和带宽皆可调的压电振动能量收集方法.通过调节止挡块的高度，振动能量收集器可以达到自由、碰撞和预紧3种工作状态.根据3种工作状态，建立振动数学模型，利用有限元和MATLAB软件仿真振动能量收集器的输出性能.加工L型四悬臂结构的大尺寸原理样机，在1g激励加速度下，测试自由、碰撞和预紧3种结构下的电压输出与频率的关系.实验结果与建模仿真结果表明，碰撞振动模式比自由和预紧模式有更好的能量收集效果，结构的非线性刚度对能量收集器的谐振频率和带宽有显著影响.

针对传统果蝇优化算法面临的搜索半径依赖性大、收敛稳定性差、难以协调全局搜索能力及局部搜索能力等问题，提出基于双子群和分区采样的果蝇优化新算法.将果蝇种群划分为搜索果蝇子群和跟随果蝇子群并分别使用这2个子群进行全局化搜索与局部精细化搜索；在每次迭代过程中利用基于分区采样的搜索果蝇位置更新策略，提高算法全局搜索的稳定性；定义了群体聚集度的概念并将其用于协调果蝇的全局搜索能力和局部搜索能力.针对6种典型函数及工业控制系统的测试结果表明，该算法收敛精度高、稳定性好、收敛速度快，与传统算法相比，表现出明显优势.

为了解决现有人像皮肤美化技术中出现的细节模糊以及特征丢失问题，提出一种基于构建多重特征蒙板的人像皮肤美化技术.第一重蒙板为利用高反差保留和强光迭加构建的面部显著瑕疵特征蒙板，基于该蒙板可预先去除人像面部的显著瑕疵；第二重蒙板为利用肤色检测构建的人像背景特征蒙板；第三重蒙板为利用Face++算法构建的面部关键区域特征蒙板；第二、三重蒙板的结合使用可以解决人像的背景特征及面部关键区域特征由于后续滤波处理而变模糊的问题；第四重蒙板为利用高反差保留构建的面部立体视觉控制蒙板，该蒙板可在之前的皮肤美化处理基础上还原人像的面部立体视觉特征.实验结果表明，该技术使用较小的皮肤美化系数即可去除瑕疵，并能在皮肤美化系数较大的情况下保留人像关键区域以及立体细节等真实感信息特征，从而解决人像皮肤美化过程中细节清晰度与瑕疵去除程度无法兼得的矛盾，最终达到人像美化的目的.

为了减少图像尺寸对提取特征的影响，同时移除特征向量中的冗余信息，将词汇袋模型（BOW）与梯度方向直方图（HOG）特征相结合，提出一种基于BOW-HOG的特征描述子用于图像分类.将图像划分为不同的子区域，对梯度幅值较大的子区域提取HOG特征.用BOW模型对子区域HOG特征编码，构建原始图像上维度一致的特征向量.将特征向量输入训练好的分类器，完成图像分类任务.将BOW-HOG特征描述子在不同的图像分类任务上进行试验，包括图像文本分类、图像场景分类.本实验的文本分类正确率为0.813，场景分类正确率为0.826，优于传统基于HOG特征的方法，表明了基于BOW-HOG特征图像分类方法的可行性、有效性.

为了得到更好的脑岛功能划分结构，加深人们对其功能组织性的理解，提出一种基于免疫克隆选择（ICS）算法搜索高斯混合模型（GMM）的脑岛功能划分方法（NICS-GMM）.该方法基于功能磁共振成像（fMRI）数据，将GMM映射到抗体上；利用ICS算法搜索能够反映脑岛功能分布的GMM，并在搜索过程中融入具有抗噪能力的动态邻域信息，以提高其搜索质量；利用最优的GMM实现对脑岛的功能划分.在划分数为2~12的脑岛功能划分上，新方法搜得的GMM具有最高的似然分数，而且相应划分结果的轮廓系数也达到了最大值.真实脑岛fMRI数据上的实验结果表明，该方法不仅具有更强的全局搜索能力，还可以得到具有较高功能一致性与更强区域连续性的脑岛功能划分结构.

提出一种基于策略属性协商的云间组合服务访问控制机制.使用属性来表达服务组件之间的授权关系，能够满足云环境下动态、弹性、点对点的交互特点，该机制使用策略属性协商来实现访问控制的交互，减少了服务内安全信息的披露，有效地保护了用户隐私，实现了云组合服务内不同服务组件的策略对外一致性的访问控制表现.设计一种基于历史信息的策略协商算法，通过同步高频协商策略、存储历史协商信息、计算属性披露开销，来优化协商流程，提高交互效率.仿真实验验证了该机制的可行性及其运行效率.

由数控振荡器（NCO）生成的时钟存在严重的周期性边沿抖动，并且频域上存在较多的杂散信号.为此，在NCO的基础上引入抖动算法和锁相环技术，设计一种改进的全数字时钟生成方法.采用抖动算法产生随机数，并将随机数添加到NCO的数字相位输出端，使得时钟边沿随机提前，从而降低相位抖动的周期性，使杂散的功率均匀化分布到整个频域；利用锁相环技术滤除由于杂散的均匀化而增加的基底噪声.在Matlab中搭建仿真模型，生成几种不同频率的目标时钟，统计结果显示：采用该方法后时钟的相位抖动标准差显著降低.将本设计应用于Spartan-6 FPGA，实验结果表明：抖动算法可使杂散白化，锁相环技术可以降低基底噪声，滤除带外杂散.在与现有方法频率稳定度相近的情况下，所提方法输出的时钟信号频率精度大为提高，频率精度和稳定度分别达到7.5×10^-9和2.5×10^-9，并且所得到的时钟信号具有频率适应性.

基于奥氏体不锈钢S30408材料，研究不同温度工况下冷却后不锈钢材料的力学性能.考察空气中自然冷却和浸水冷却这2种方式对材料力学性能的影响，获取高温冷却后不锈钢材料的力学性能指标（弹性模量、名义屈服强度、抗拉极限强度和断后延伸率等）与相应的折减系数，并将试验结果和已有同类试验结果进行对比.结果表明：不同温度工况对不锈钢材料应力-应变曲线中应变值较大（>20%）的区段有着较为显著的影响；当温度工况<600℃时，不同温度工况和不同冷却方式对不锈钢材料的力学性能影响较小；当温度工况≥ 600℃时，不同温度工况和不同冷却方式对材料的弹性模量、名义屈服强度和断后延伸率存在着影响，且材料的抗拉极限强度随温度升高略为增长，但不同冷却方式对材料的抗拉极限强度几乎没有影响.

通过室内模型试验对3榀不同位置设置可缩接头的U型钢马蹄形封闭可缩钢架进行分级均布加载，并采集不同荷载下钢架不同位置的径向位移及各接头滑移量.结果表明：1）接头滑移速率决定钢架承载力及其变形特性，接头快速滑移时钢架承载力不稳定性增加，让压变形明显；2）封闭可缩钢架接头滑移特性与接头处钢架内力组合有关，随总外荷载的增加，拱顶接头最先发生滑移且速率较快，其次为拱脚接头，拱底接头最难滑移；3）拱顶接头发生滑移时拱顶下沉最为明显，建议当围岩荷载顶压较大时优先在拱顶设置接头；当围岩侧压力较大时，宜在拱底设置接头；4）在不削弱钢架支护力的前提下保证所有可缩接头平稳有效滑移是充分发挥其让压支护性能的关键.

以程潮铁矿为工程背景，基于室内试验及现场测量分别得到主要矿岩的物理力学性质、节理结构及力学参数、地应力大小及分布.利用3DEC离散元软件，通过对不同方案的模拟计算，对节理面影响进行单因素和多因素敏感性分析，并对岩体的等效连续特征进行分析.结果表明，不同参数对巷道变形的影响程度由大到小依次是：完整岩石的内摩擦角 > 内聚力 > 节理剪切刚度（JKS） > 节理法向刚度（JKN） > 节理内摩擦角 > 抗剪强度.当模型中不包含节理时，塑性模型的巷道最大位移是弹性模型的2.5~2.8倍；当有节理时，塑性模型的巷道位移是弹性模型的1.8~4.4倍.当等效连续模型使用的参数为节理岩体参数的40%~50%时，等效连续模型和非等效连续模型会达到比较相似的结果.数值模拟结果与现场监测数据较吻合，验证了研究成果的准确性.

为了在微观上探究电渗的作用机理，以单一矿物成分的蒙脱石为电渗对象，采用自制金属电极和EKG电极，设计4组平行试验，探讨土体离子迁移、电学参数、膨胀性能等物理化学方面的变化.试验结果表明，Al³⁺迁移能力远大于Cu²⁺和Fe²⁺，后两者难以在电场力的作用下移动，电极反应生成的金属离子对电渗排水基本没有促进作用；电渗削弱了蒙脱石的乙二醇膨胀性，且除铜电极外，铝、铁、EKG电极下电渗对靠近阴极的土的膨胀性抑制作用更强；电渗作用降低了蒙脱石的zeta电位绝对值；铝电极下Al³⁺的渗入严重降低了Ca²⁺的排出量，铁电极下Fe³⁺和Fe²⁺的渗入束缚了阳极附近土体中Na⁺的迁移；铁电极和EKG电极对土体有酸化作用，而铜电极、铝电极则不然.

采用数值模拟方法，研究高速列车在不同运行工况（明线运行、明线交会、隧道通过以及隧道交会）下的尺度效应，探析模型缩比对列车气动力及表面压力的影响规律.结果表明：模型缩比越小，头车及整车的阻力系数越大，升力系数越小.对于单车过隧道以及隧道内交会，模型缩比的变化不影响车体表面测点的压力幅值在车体长度方向的分布特性.当列车全尺寸交会时，车体表面压力变化幅值最小.在不同运行工况下，当模型缩比为1/20时，车体壁面的压力变化幅值最大，相对全尺寸工况，幅值增加最多可达6%.研究结果可为将列车小尺度模型缩比试验外推到全尺寸时的数据修正提供理论依据，同时为模型缩比的风洞试验以及动模型试验的方案设计提供指导.

通过有限元方法结合势流理论，计算LNG独立C型舱内液体在自由振荡下的理论固有频率，通过试验结合快速傅里叶变换（FFT）对计算结果进行验证.利用外界激励，在0.25、0.40和0.60倍液舱模型直径的载液高度下，以相同激励幅值在液体固有频率附近进行扫频试验.对液体受迫晃荡时自由液面形状进行描述，发现0.5的理论固有频率为晃荡起始频率，终止频率会随着液位升高而下降.利用统计值对3个不同载液高度下的理论固有频率与共振频率的关系进行定量比较，结果表明：共振频率比理论固有频率分别增大31%、13%和7%.

为提高平板折展机构（LEMs）的灵活性，提出一种一移两转三自由度平板折展柔性铰链.综合考虑各柔性片段的变形特点，设计一移两转平板折展柔性铰链的外形结构；利用等效弹簧模型推导该铰链沿x轴、y轴方向的转动等效刚度及沿x轴方向的移动等效刚度的理论计算模型，并通过设计实例的理论计算结果和仿真分析结果对比，验证刚度计算模型的正确性；探讨各结构参数对3种等效刚度的影响灵敏度；以提高铰链的转动性能和移动性能为目标，构建一移两转平板折展柔性铰链的多目标加权优化模型，并利用基于罚函数的粒子群算法对各结构参数进行优化.结果表明：优化后的一移两转平板折展柔性铰链的各项性能都有较大提升，优化模型具备可行性.

针对半空间流，从R13矩方程出发，基于壁面附近Knudsen层外Knudsen层的修正效应近似为零的条件，理论推导得到等温情形下扩展的速度滑移边界条件.该速度滑移边界条件的滑移系数是不固定的，不仅与气流的努森数有关，还与壁面适应系数有关.以微Poiseuille流为例，分析扩展的速度滑移边界条件的适用性.研究表明，在近过渡流区，扩展的速度滑移边界情形下的质量流率与基于Boltzmann-硬球分子模型方程的结果更为接近，优于现有文献中的速度滑移边界条件.当努森数为1时，扩展的速度滑移边界条件情形下的气流速度与直接模拟Monte Carlo（DSMC）模拟结果之间的差别仍然较大.

为了优化线筒式荷电反应器设计、提升柴油机排气中颗粒的荷质比，在高放电电压下通过改变电晕放电参数（电极电压、分流排气流量、放电区域内部温度、电极材料、电极直径等），研究电晕放电参数对颗粒荷质比的影响规律.试验结果表明：在正常的放电范围条件下，负极施加电压对颗粒荷质比有显著的影响，荷质比随着电压的升高而增加，且负极的荷电效果较正极更好，但因局部火花放电的限制，正、负极电压均存在最佳值；当反应器其他特征参数确定后，分流排气流量并非越小越好，而是存在一个最佳值；放电区域内部温度决定荷电反应器起晕电压，但当内部气流温度高时，对颗粒荷质比的影响较小；选择导电系数较大的电极材料更易获得较高的荷质比；线筒式结构中电极直径越小，电极间距越大，需要的起晕电压越高，在施加电压较高时荷质比的提升效果更明显.

为了避免解耦，建立两相静止坐标系下以定子磁链为状态变量的IPMSM状态空间模型，构建无差拍全阶状态观测器，提高定子磁链的观测精度，改善系统的稳态性能.将驱动系统中速度控制环的输出作为转矩角的给定值，移除转矩控制环，通过定子磁链控制环来调节IPMSM的转矩输出.根据定子磁链控制环的极点位置来调节系统的前向增益矩阵，计算参考电压矢量.与传统方案的实验结果相比，所提出的控制方案具有较低的转矩脉动输出和较高的转矩响应速度.

微电网惯性小、容量小，微源或负载的波动极易造成交流馈线的电压暂降，影响系统的稳定性.提出一种融合希尔伯特-黄变换（HHT）和最小方差滤波（LES）算法的HHT-LES电压暂降快速检测方法.利用短时HHT自适应采样算法实现可变窗口采样，并结合改进型LES算法实现对电压暂降的时间、幅值和相位跳变时刻的检测.仿真模型表明，与d-q变换或HHT方法相比，系统响应速度和检测精度都可提高20%.基于上述方法研制的新型电能质量综合控制器（NPQC）样机，在微网电压暂降实验平台进行验证；分析该算法对响应时间与检测精度的影响.试验结果表明，该算法可在5.2 ms内实现对微电网电压暂降的快速检测.

为了满足皮纳卫星、立方星的姿态控制精度要求，提高微型反作用飞轮控制精度，基于开关式霍尔元件，设计测速与控制总体方案，提出一种将变分频T法与带速度切换迟滞环的滑动均值滤波相结合的速度估计方法，提高测速精度，并采用积分分离的离散PID算法防止控制饱和.结果表明：速度控制的最大误差≤ 1.5%，平均误差≤ 0.4‰，误差方差≈0.25.2016年6月25日，该飞轮随世界首颗12U立方星"翱翔之星"搭载"长征7号"发射入轨，实现卫星三轴稳定，在轨服役99 d直到卫星坠入大气层，圆满完成任务.地面测试与在轨运行结果表明，所采用的方案有效可行，速度估计与控制算法能够满足卫星姿态控制系统的任务需求.

为了提高剩磁波动影响下微纳卫星在轨定姿精度，提出一种结合地面剩磁标定数据、采用改进的扩展卡尔曼滤波（EKF）算法对磁强计剩磁偏置进行在轨动态标定的方法.该算法将卫星姿态运动学模型、陀螺模型和磁强计静态测量模型作为系统状态方程，采用太阳敏感器和磁强计实测值进行量测更新，依据地面剩磁标定结果波动量级设计变参数的系统噪声协方差阵，实现剩磁波动条件下磁强计偏置的动态跟踪和实时标定.以浙江大学皮星二号（ZDPS-2）卫星地面剩磁标定数据进行仿真分析，结果表明，该算法可有效实现对动态剩磁的跟踪估计，在剩磁波动条件下收敛时间小于250 s，估计结果稳定性优于20nT（1σ）；与定常滤波法相比，收敛时间缩短了1 850 s左右，姿态确定精度提高了5°.

论证采用水蒸气处理手段模拟工业多周期催化剂的可行性.采用XRD、NH₃-TPD等表征手段，研究经水蒸气处理的ZSM-5催化剂在孔道结构和酸性质方面的变化规律及其与工业多周期催化剂的异同，考察水蒸气处理条件对反应性能的影响.结果表明，经高温水蒸气处理后，催化剂的结晶度明显下降，总比表面积显著降低，介孔孔径分布发生变化，酸强度和酸量亦呈下降趋势.随着催化剂脱铝程度的加深，在主产物丙烯的选择性不断下降的同时，氢转移、芳构化等副反应受到明显抑制，而催化剂的抗积炭性能得到提升.

为降低河流突发污染事故的影响，提高下游污染物预测精度、提高预测实时性，结合一维水质模型、卡尔曼滤波及改进的网格寻优算法，综合考虑支流的影响，研究河流突发污染事件中污染物扩散情况的动态预测方法.分析一种改进的网格寻优算法并利用历史数据校正模型参数；借助水质模型构造状态方程引入污染物浓度观测值；运用卡尔曼滤波动态校正预测结果，并在预测过程中考虑支流的影响.在理论研究的基础上，设计基于风浪水槽的污染物模拟扩散实验，对比分析采用不同预测方法的污染物峰现时间、峰值浓度及相对误差.实验结果表明，不同的预测方法所求得的峰现时间相对误差总体相当；采用多步动态校正预测和考虑了支流影响的校正预测方法预测峰值浓度得到的相对误差明显降低.

开展一系列开闸式异重流沿斜坡运动的水槽实验.利用"双缸法"生成线性分层水体，通过高速摄像机记录异重流的发展过程，利用激光粒子图像测速技术（PIV）获取局部流场结构.结果表明：在有障碍物的情况下，异重流的头部速度变化过程为"加速-减速-二次加速-减速"；在分层水体中，二次加速达到的最大速度比在均匀水体中约小50%.异重流在越过障碍物的过程中，会在障碍物的上前方出现非常明显的负向漩涡，从而加剧异重流与环境水体之间的掺混与交换，掺混强度随着障碍物高度的增大而增加.水体分层和障碍物的存在均会抑制异重流正向涡度场的发展，其中水体分层的抑制作用更强.

以国产高分二号（GF-2）影像为数据源，选取杭嘉湖水网平原作为典型研究区域，基于面向对象分析技术，提出一种选取最佳分割尺度和特征规则的方法.该方法通过局部方差变化率（ROC-LV）曲线峰值确定最佳分割尺度，采用分离阈值法（SEaTH）建立提取规则，实现水体信息的快速提取.结果表明：总体精度达到98.7%，Kappa系数达到0.96，水体信息提取准确度和查全率均值都在97.3%以上.所提方法能够有效地提取水体信息，满足实际应用需求.

为了研究地下通道明挖施工对地铁隧道上浮的影响，基于地铁隧道上浮变形实测数据，分析地下通道开挖过程中下卧地铁隧道上浮变形的统计规律.采用小应变硬化土模型，开展二维有限元数值模拟，研究地下通道开挖过程中下卧隧道的上浮规律.结果表明，在地下通道基坑的开挖过程中，下卧地铁隧道的上浮变形与卸载率近似呈线性关系；基底不同水平位置隧道上浮变形连成的包线随着卸载率的增加，由直线型发展为抛物线型，最终呈双峰线型.

为了研究含气土的固结渗透特性，在前人的基础上研制了固结-渗透-注气联合试验装置.该装置克服了水气分离和密封两大难题，具有结构简单、应用范围广等特点.为了检验该试验装置的可行性，利用该装置进行饱和土的固结和渗透试验，表明该装置与传统装置的试验结果具有较好的一致性.利用该装置进行注气试验，虽然目前注气试验尚无其他同类试验资料作对比，但试验的结果规律性较好，由此可以判断所研制的试验装置是合理可行的.研制的试验装置有望在研究含气土的固结渗透特性方面发挥作用，也可以用于研究气泡在土体中的运移特性.

为了研究瑞利阻尼模型的物理意义及模型参数对动力响应的影响，基于虚功方程推导瑞利阻尼的质量相关部分和刚度相关部分，利用解析和数值方法对比分析不同瑞利阻尼系数下的一维黏弹性杆件的动力响应.结果表明，瑞利阻尼质量相关部分反映了外部环境因素对振动体系的能量耗散作用；刚度相关部分反映了材料对动力响应的阻滞作用，表现为应力不仅与应变有关，而且与应变率相关.一维黏弹性振动响应解析解和有限元数值解对比分析表明，常规有限单元软件应力计算时，没有考虑应变率的贡献，导致计算应力和实际应力存在差异，计算应力不满足力边界条件.有限元应力计算误差随着瑞利阻尼系数和激励频率的增加而提高.

基于地铁联络通道冻结法施工，以冻结温度和冻融周期为控制变量，对冻融土加载前、后微观结构进行电镜扫描试验.定性描述了冻融土经历动三轴加载后微观结构的孔隙特征、颗粒特征和结构连结方式.基于Image-Pro Plus图像软件，对人工冻融软土微观结构中的孔隙直径、孔隙圆形度、孔隙定向频率等微观结构参数进行定量分析.结果表明：在循环荷载作用下，土体孔隙结构具有压密趋势，土颗粒破碎程度加剧，小孔隙增多，大孔隙减少，孔隙变得更加规则，孔隙呈定向性分布.对于人工冻融土而言，不同的冻结温度和冻融周期对结构破坏程度有影响，从而导致动力特性的差异.冻结温度越低，冻融循环次数越多，在循环荷载作用下将表现出更明显的结构弱化效应.

为了提高混凝土预制方桩的连接性能，重新设计了桩身的连接接头.通过对3种常用桩型共9根复合配筋混凝土预制方桩接头试件进行足尺度抗弯性能试验，研究方桩连接接头的抗弯承载力、变形延性及破坏特征等.结果表明：方桩接头试件破坏时，桩身混凝土裂缝分布紧密，裂缝竖向发展分叉较多，部分裂缝相互交错；复合配筋混凝土预制方桩接头试件的极限抗弯承载力试验值远大于桩身极限抗弯承载力规范公式的计算值，且都大于50%以上；方桩接头试件破坏形式主要有两种：桩身正截面抗弯破坏和端板与桩身连接破坏，发生桩身正截面抗弯破坏的接头试件具有更好的承载能力和变形性能.

为了研究交通荷载作用下路基天然黏土层的长期动力特性，采用GDS循环三轴系统，对赣南地区的路基红黏土开展部分排水条件下大次数循环荷载试验.研究部分排水条件下红黏土的孔压累积和模量变化情况，分析循环应力比、平均初始固结压力、初始固结应力比对红黏土累积变形的影响.研究结果表明，红黏土的最终竖向累积变形随循环应力比和初始固结应力比的增大而指数型增大，随平均初始固结压力的增大而线性增大，提出考虑循环应力比、平均初始固结压力、初始固结应力比和循环次数的累积应变模型，通过不同动应力状态下红黏土累积应变随循环次数发展曲线的归一化表明了该累积应变模型的正确性.

为了探究供水管道管壁生物膜在滞流前、后的细菌数量和微生物群落结构在空间分布上变化的差异性，依托建设于实际供水管网系统中的管网中试平台开展研究.采用电子扫描电镜（SEM）观察管道生物膜的形态差异，采用实时荧光定量PCR计数生物膜中细菌总数，采用高通量测序分析管道不同空间位置上微生物群落种类和含量.研究结果表明，滞流后细菌总数在两种管道上部增加较少，中部和下部增加较大.微生物群落在高密度聚乙烯管道内壁空间位置上分布较均匀，种群结构变化不大，球墨铸铁管中的种群结构分布变化较大.其中腐蚀菌属从空间位置的上部至下部含量依次增加，滞流后管道中部腐蚀菌落含量变化较大，应重点关注管道中部腐蚀菌落对管道腐蚀的影响.

利用近场动力学方法（PD）在模拟不连续变形问题的独特优势和有限单元法（FEM）的计算效率，提出近场动力学与有限单元法混合建模的方法，并用于求解断裂力学问题.裂纹出现的区域采用改进的近场动力学微观弹脆性（PMB）模型进行离散，其他区域采用有限元离散，通过杆单元连接不同的子区域.在隐式求解体系下实现了两种方法的混合建模，该模型在求解静力学问题时无需引入阻尼项，有效提高了计算效率和计算精度.通过模拟计算简支梁的弹性变形和三点弯曲梁I型裂纹的扩展过程，与理论解吻合良好，验证了提出的混合模型和求解方法的准确性和有效性.

针对电动自行车和普通自行车在非机动车道上混合运行的问题，基于实测数据分析混合自行车交通流速度的基本统计特性.通过对多种影响因素的分析，构建基于高斯混合模型（GMM）的速度分布函数，采用期望最大化（EM）算法对模型参数进行最大似然估计.通过Kolmogorov-Smirnov（K-S）拟合优度检验优化，得到高斯混合模型的最佳组成数.分析不同限速阈值对自行车超速特性的影响.结果表明，利用高斯混合模型能够有效地拟合混合自行车速度.利用三元高斯混合模型能够拟合自由流状态下的速度数据；针对多种交通状态下的数据，须采用五元或六元高斯混合模型进行拟合.

为了进一步提高交通事件检测的效果，提出基于变量选择和核极限学习机（KELM）的自动事件检测（AID）算法.根据交通事件上、下游交通流参数的变化特点，构建较全面的交通事件检测初始变量集.采用随机森林—递归特征消除（RF-RFE）算法，从中选择重要变量.以重要变量作为输入，训练KELM并通过万有引力搜索算法（GSA）优化参数.使用美国I-880数据库，对AID算法的效果进行验证和对比分析.因为数据库中的事件样本数远少于非事件样本数，采用SMOTE平衡两类样本.结果表明，使用重要变量能够提高交通事件的检测效果，KELM的检测效果优于反向传播神经网络（BPNN）和支持向量机（SVM）.

将直右共用车道车辆受阻挡情况分为直行红灯期间右转车流未被阻挡、直行红灯期间右转车流被阻挡、滞后放行期间直行车流未被阻挡和滞后放行期间直行车流被阻挡这4种情况，分别计算4种情况发生的概率及对应的通行能力，建立红灯右转和右转滞后放行信号控制条件下的信号交叉口直右共用车道通行能力模型.对典型交叉口的VISSIM开展仿真验证.结果表明，采用该模型能够精确地估计红灯右转和右转滞后放行条件下的直右共用车道通行能力，直右共用车道通行能力随着滞后放行时间的增加而减小.直右共用车道的通行能力与转向比例成负相关，与有效绿灯时间成正相关.

为了改善桥面铺装层间结构病害多发的问题，采用ANSYS软件对调平层与沥青层层间结构的受力进行分析.提出层间极限剪切边界的概念，开展重要影响因素的敏感性分析，与组合结构抗剪强度变化方程建立联系.结果表明：水平力系数而非竖向荷载是层间极限剪切边界的关键影响因素；沥青上、下面层厚度对铺装结构层间剪切状态具有相似的改善效果；调平层厚度对桥面铺装层间剪切状态的影响较小；铣刨措施组合结构抗剪强度回归方程的斜率大于典型铺装结构下极限边界方程的斜率，可以保证调平层与沥青层处于剪切安全状态.层间极限剪切边界可以将铺装结构力学分析与室内试验建立直接联系，为桥面铺装层间结构设计提供参考.

分析航空作动器往复密封材料的表面磨损失效和疲劳失效，针对材料疲劳失效，提出比S-N曲线更方便实用的基于断裂力学密封疲劳寿命预测方法.由于压缩率与拉伸率对密封失效及寿命的影响极大，分别建立压缩率为8%、12%、16%及20%的二维仿真模型和拉伸率为1、1.03、1.05和1.20的三维仿真模型.通过有限元方法对作动器O形圈进行仿真分析，基于表面磨损失效机理对各模型进行对比分析，获得接触压力与磨损速率的关系.通过基于断裂力学的材料疲劳失效机理，计算O形密封疲劳寿命.综合考虑两种失效分析，选择恰当的压缩率与拉伸率，不仅可以在保证密封效果的同时延长密封件寿命，而且计算数值与航空标准HBZ 4-1995基本一致，从而为制定相关标准提供理论方法.

为了强化标准Rushton桨的气液搅拌性能，设计错位Rushton桨.通过气液搅拌实验，分析不同搅拌转速和通气流量条件下，两种搅拌桨的气液分散特性、传质性能和通气搅拌功率.采用流场可视化技术，观察搅拌槽内气泡分布状态.利用图像处理技术获取气泡尺寸，使用亚硫酸盐氧化法测试气液间氧体积传质系数.研究结果表明，与标准桨相比，错位桨轴向搅拌范围大，搅拌槽内的气泡分布均匀，气泡尺寸较小.在一定操作范围内，使用错位桨可以有效地提高气液传质速率，加快气体溶解速度.在相同的操作条件下，错位桨搅拌功率略低，通气后的功率下降幅度稍小，载气性能强，更适用于气液搅拌操作.

为了探究液化天然气（LNG）冷能发电和NG（天然气）烟气的余热回收，提出由级联朗肯循环与LNG直接膨胀构成的一体化工艺流程.根据LNG气化过程中物理释放特性，结合NG烟气余热特点，确定工艺流程中各个节点的热工参数，开展工艺流程的热力学分析，以论证工艺流程的理论可行性.对LNG气化压力对系统热力学性能的影响进行分析.研究结果表明，LNG直接膨胀与朗肯循环一体化工艺符合热力学基本定律，具有理论可行性，是LNG冷能发电的有效途径之一.在一体化系统中，LNG冷能发电量为55.52 kW·h/t，烟气余热回收效率为41.17%，冷能利用的效率为16.25%.主要的损失集中于各个换热器上，占系统总损失的87.86%.随着LNG气化压力的增大（0.2 ~2.0 MPa），系统的损失降低，系统的效率升高.

为了在脑机交互中能够对运动意图进行识别，使设备能够预判人的行为动作并提前作出反应，脑电（EEG）信号运用学习过程去解码，并建立识别机制.针对传统生物信号模式识别模型中手动提取特征可能会产生信息损失的问题，引入深度学习的卷积神经网络（CNN），并和目前广泛使用的两种特征提取方法使用BP神经网络分类进行对比.结果显示，CNN在左、右手2分类动作和单手3分类动作中，提高识别精度分别约为4%和8%，增加了动作预测的可靠性.通过对上肢运动意图识别的讨论，可以更好地进行脑机交互控制，并加深对中枢神经信号与手部动作关系的理解.

为了解决因外场可更换模块本身复杂性和故障注入器访问深度限制，导致测试性验证试验时故障注入不充分的问题，提出基于层次模型的外场可更换模块故障注入方法.基于层次相关性模型对装备状态空间中故障行为进行分析，实现对故障注入的等效性识别；提出基于信号模型的故障模拟方法，实现对故障的复现；结合受试对象的结构特点和可用的故障注入手段，提出面向外场可更换模块的故障注入方法.实例验证表明，采用上述方法可以准确模拟故障信号，有效挖掘现有故障注入手段的潜力，大幅度增加有效注入的故障样本量.

为了提高算法的全局搜索能力，受RNA二级结构的启发，设计RNA茎环交叉算子，采用基于进化代数的自适应步长策略，提出RNA交叉操作布谷鸟搜索算法（cRNA-CS）.将cRNA-CS算法用于对5个典型测试函数进行寻优.测试结果表明，cRNA-CS算法的搜索能力和寻优精度相对于CS算法和其他改进的CS算法有了明显提高.将cRNA-CS算法用于桥式吊车系统PID控制器参数的优化整定.仿真实验结果表明，与CS算法、单纯形算法和PSO算法相比，采用cRNA-CS算法优化的PID控制器能够实现桥式吊车系统更好的消摆和定位控制.

针对应用遗传算法进行气动优化需要巨大计算量和计算时间的问题，采用将级联前向神经网络作为流场计算的代理模型的方法，能够减少计算量和计算时间.采用类别形状函数 （CST）参数化方法，对翼型进行参数化，在限定的范围内随机生成翼型样本，应用样本对级联前向神经网络进行训练，用训练后精度达到要求的级联前向网络作为翼型流场数值计算的代理模型.采用单目标的遗传算法，将级联前向网络和流场数值计算的升阻比作为目标函数，将翼型的CST参数作为单位个体的所有基因，对标准翼型进行优化.数值试验表明，用级联前向网络计算出的升阻比可以达到进行气动优化所需要的精度要求，对于给定的优化目标可以节约大量的计算时间.

为了解决无尾双螺旋桨欠驱动浮空器的轨迹跟踪控制问题，考虑执行机构饱和、内部不确定和外界风扰等因素，设计自适应滑模变结构控制器.建立浮空器的三自由度运动模型，设计内、外环控制回路.外环回路安排目标信号的过渡过程，提取微分信号，设计虚拟轨迹.以虚拟轨迹为目标值，设计内环控制回路，分别设计前飞速度误差的一阶滑模面和横向速度误差的二阶滑模面，得到浮空器所需的推力和力矩.为了提高系统抑制扰动的能力及减少执行机构的抖动，采用自适应滑模变结构控制实现对扰动上界的估计并补偿扰动.以上海交通大学设计的浮空器为模型进行仿真，证明了该控制方法的有效性和鲁棒性.

针对空间四星绳系闭合系统自旋平衡构型的不稳定特性，建立四星绳系闭合系统动力学模型并设计构型保持控制器，使系统始终处于稳定自旋状态.提出以Golay-3分布的空间四星绳系闭合系统，分析该系统的动力学特性，利用拉格朗日方程推导动力学模型的数学形式.根据动力学方程得出自旋平衡构型，分析表明，系统自旋时在系绳拉力作用下构型平面内的运动具有稳定性，构型平面指向会发散.推导构型平面指向的非线性调节器方程，考虑到研究对象受外界干扰的不确定性，为了增强系统的鲁棒性，设计基于符号函数和基于饱和函数的滑模变结构控制器.仿真表明，两种控制器都具有较强的鲁棒性，可以保持四星闭合系统自旋构型，采用基于饱和函数的软变结构策略可以明显地减少控制系统抖振.

针对临近空间多螺旋桨组合浮空器存在螺旋桨期望推力与实际推力有偏差、能源利用率低、电机扭矩偏大的问题，在六自由度飞艇动力学模型的基础上考虑螺旋桨动力学模型.该模型直接将螺旋桨系统上的电机扭矩信号作为控制系统输入，建立关于螺旋桨和电机的动力学方程，引入了由于外界扰动、螺旋桨桨盘来流速度不同所引起的螺旋桨推力损失动力学方程.基于非线性状态观测器的反馈控制方法对推力损失进行在线估计，使用李雅普诺夫稳定性理论，保证了螺旋桨和观测器系统的“输入-状态”稳定性.使用提出的方法与传统方法进行对比.仿真结果表明，采用该方法能够降低能耗并且更好地追踪参考位置坐标和欧拉角；较小的电机扭矩能够避免电机过早发生饱和问题.

针对片上网络良率分析过程忽略了诸如任务映射的结果与路由策略引入的通信约束等细节、不能准确地评估片上网络的实际工作情况的问题，提出“可工作性”概念和可工作性评估框架.该框架整合了良率、映射、路由3个模块和1个蒙特卡洛分析流程.通过仿真实验分析发现，不合适的映射算法与路由策略组合会使得可工作性比良率低80%以上；合适的映射算法与路由策略组合，能够保证可工作性与良率一致.使用这一框架，设计者能够评估片上网络芯片的可工作性，与良率评估相比，可工作性更接近片上网络的实际工作情况，因此更具有实际意义.

针对水质监测无线传感器网络中实时性和多参数监测的要求，设计并实现用于水质监测的传感器数据采集节点.根据水质传感器输出信号的特点，提出新型的信号调理及检测通路复用的方式，复用的信号通路由自主研发的传感器信号调理电路芯片实现.在软件上设计循环检测中断的方式，结合3G移动网络通信技术，实现了水质监测多参数数据的实时上传.测试结果表明，通过与DO100以及标准溶液进行比较测试，节点能够准确采集温度、DO（溶解氧浓度）、pH（酸碱度）、ORP（氧化还原电位）、EC（电导率）5种水质参数数据，并能够实时上传监测结果至云服务器.

为了延长抗辐照静态随机存储器双向互锁存储单元（DICE）电路的使用时限，得到偏置温度不稳定性效应（BTI）老化效应对DICE单元性能的具体影响，提出抗老化设计方案.通过SPICE仿真实验，分析DICE单元的老化特性，发现因老化加重的读干扰和半选择干扰是影响DICE结构的SRAM单元稳定性和寿命的主要原因.针对DICE单元抗辐照结构的特性，提出新的DICE单元读写端口结构.通过在组成读写端口的4个晶体管之间加入额外的控制晶体管，阻断了DICE单元存储节点相连的路径，消除了读干扰和半选择干扰的影响，避免了单元的读故障和半选择故障的出现.改进后的DICE单元在读状态和半选择状态时的抗辐照能力与改进前相比得到了提升.通过仿真实验，验证了改进后DICE单元的功能正确性和抗老化有效性，直接减少了DICE单元经过10⁸ s老化后22.6%的读失效率.

基于1985~2015年的杭州市遥感卫星影像数据，使用ArcGIS和ENVI提取土地利用类型信息.使用土地利用类型面积比例、土地利用动态度、土地利用转移矩阵以及耕建系数，对杭州市的土地利用情况进行定量分析.结果表明：1）建设用地逐年递增，耕地逐年递减，水体和林地波动较小.2）建设用地总量和转变程度逐年递增，主要来源是耕地；耕地总量和转变程度逐年递减，主要来源为林地和建设用地；林地和水体的主要转变来源和去向都是耕地.3）八区土地城市化进程存在时序差异，耕建系数可以较好地反映土地城市化进程.4）上城区、下城区和拱墅区处于均衡阶段，江干区、滨江区和西湖区处于趋稳阶段，萧山区和余杭区处于转变阶段.

为了研究地铁基坑坑底加固对周边土体位移的影响，通过某软土地基地铁基坑南北测试段的水泥搅拌桩加固效果进行静力触探测试获得加固前、后锥尖阻力，计算得到南北测试段加固后土体无侧限抗压强度分别为0.58和1.17 MPa.对南北测试段表面沉降和地连墙水平位移进行实测，得到南北测试段地连墙最大水平位移分别为81.3、48.3 mm，地表沉降最大值分别为-79.1、-40.2 mm.建立Plaxis有限元计算模型，分析不同坑底加固效果工况下基坑开挖变形情况，模拟结果与实测结果基本一致.分析结果表明，南北测试段坑底加固后地连墙最大水平位移分别降低40%和64%，地表沉降分别降低26%和63%，地基加固能够有效地减小地铁基坑围护结构水平变形和地表沉降.

为了得到标准升温下耐火钢-混凝土组合梁截面抗弯极限承载力-时间曲线和一定荷载比下组合梁的耐火极限，基于舞钢耐火钢Q345-FR钢板高温力学性能试验结果，采用有限元方法对耐火钢-混凝土组合梁的抗火性能进行高温稳态分析和瞬态分析.考察混凝土板尺寸、钢梁截面尺寸、涂料厚度、荷载比等参数对高温下组合梁承载力和耐火极限的影响.提出耐火钢组合梁高温下承载力和耐火极限计算公式，公式计算结果与有限元结果非常吻合.将有限元计算结果与规程CECS200：2006方法的计算结果进行对比分析，结果表明规程方法偏于保守，受火时间越长，保守程度越大；建议将腹板和下翼缘的温度分开计算，修正后的规范方法计算耐火钢-混凝土组合梁的抗火性能更为合理.

针对输电线的风噪声问题，研制用于风致噪声试验的声学风洞，测试光滑圆柱杆件的风噪声以校验风洞试验的测试结果，进行不同风速下的导线和地线风噪声试验，研究输电线缠绕扰流线的抑噪措施.结果表明：研制的声学风洞具有很好的声学特性，适用于输电线的风噪声研究；圆柱风噪声的卓越频率随着风速的增加而增大，通过卓越频率反算所得的斯托罗哈数为0.2；较低风速时导线的声压级比地线大，较高风速时导线的A计权声压级小于地线；输电线缠绕扰流线后具有很好的降噪效果，最高A声级降噪水平大于10 dB.

为了改善水泥固化疏浚淤泥土的强度、变形和稳定性，促进在水利和岩土工程中的应用，将聚乙烯醇短纤维和水泥一起掺入淤泥中，对不同纤维掺入比和围压下的试样进行20组排水三轴试验，研究纤维对淤泥固化土工程性质和邓肯-张模型参数的影响.结果表明，掺入纤维后固化淤泥土的应力-应变关系呈现出双曲线变化特征；随着纤维掺入比增加，黏聚力显著增长，内摩擦角几乎保持不变.根据实测数据和回归分析方法，建立纤维淤泥固化土的邓肯-张E-B模型，获得初始切线模量及体积模量随纤维掺入比幂函数型增长的经验公式.邓肯-张E-B模型能够较好地拟合实测的应力-应变曲线.

针对地面堆载对隧道管片与环缝接头影响的问题，提出地面堆载对下方隧道管片及环缝接头影响的三维数值分析模型和方法.该方法采用连续体有限元模型分析堆载引起的附加应力，并提取应力调整系数，将盾构隧道每环拼装结构等效为均质圆环、环与环之间采用螺栓连接，进行应力叠加三维荷载-结构分析.减少计算工作量，反映盾构隧道主要纵向特性.应用该方法对杭州地铁1号线隧道管片以及环缝接头在堆载作用下的响应进行分析，与现场监测结果进行对比.结果表明，数值模拟结果与现场结果有着较好的吻合，能够有效揭示隧道管片和环缝接头在堆载作用下的变形和破坏规律.

为了综合评价太阳能热水系统在各城市高校学生浴室应用的适应性，提出高校浴室太阳能热水系统区域适应性综合评价方法.该方法以天然气为辅助热源的高校学生集中浴室太阳能热水系统为例，引入能效、环境、经济三方面的评价指标体系，依据数量化理论Ⅲ，建立适应性综合评价模型，并对我国33个省会城市的区域适应性进行评价.结果表明，受气象资源条件、能源市场价格、环境效益等多方面影响，高校浴室太阳能热水系统的应用具有明显的地域性差异，根据综合评价得分值将各省会城市分为五类，Ⅰ类4个，Ⅱ类7个，Ⅲ类10个，Ⅳ类9个，Ⅴ类3个，其中前3类具备应用前景，第4类城市如适当调整经济政策可以提高应用效益，而第5类城市不提倡使用.

以上海软土地区某逆作法地铁车站深基坑项目为工程背景，通过分析现场监测数据，研究逆作法深基坑的变形性状及对周围环境的影响.研究结果发现：该基坑变形表现出显著的空间效应：中间标准段围护结构最大侧移的统计范围为（0.25%~0.45%）H，明显大于端头井的（0.10%~0.25%）H，中间标准段立柱隆起的上限为0.26%H，明显大于端头井的上限0.18%H，中间标准段开挖引起的管线沉降明显大于端头井开挖引起的管线沉降；既有地下结构对基坑变形有明显的遮拦效应，导致中间标准段西侧的围护结构侧向变形较小；基坑开挖导致邻近浅基础建筑物发生较大的沉降，甚至破坏建筑物的结构整体性，引发墙体开裂；受软土流变特性的影响，浅基础建筑物和地下管线都产生一定程度的工后沉降.

为了研究组合结构桥梁中开孔板连接件在一定疲劳荷载循环次数后抗剪承载力的退化问题，提出基于疲劳累积损伤效应的开孔板连接件剩余承载力计算方法.采用弹性地基梁法分析开孔板连接件在线弹性阶段的受力特征，得出在给定疲劳荷载幅值下贯穿钢筋和混凝土榫的应力幅值；参考已有文献中混凝土与钢筋的疲劳寿命模型计算出各自的疲劳寿命，得到两者在一定疲劳循环次数后的损伤；根据贯穿钢筋和混凝土榫对整体承载力的贡献比例，计入相应的损伤度，推导出开孔板连接件疲劳后的剩余承载力计算模型.通过开孔板连接件剩余承载力的推出试验结果进行验证.结果表明：提出的模型的计算结果不仅与试验结果吻合良好，且偏于安全.

针对桥梁综合技术状况评估中常权综合理论和模糊评估理论的局限性，提出基于局部变权原理和云理论的桥梁评估方法.分析桥梁评估研究中各阶段权重变化的特点，建立局部变权模型，通过评估实例确定局部变权模型参数的取值.根据现行行业规范，确定正态云模型的有效论域，根据有效论域分别计算云模型的期望值、熵和超熵，通过前向云发生器生成正态云图.以某悬索桥为评估实例，验证了该方法的可行性和适用性.结果表明，采用该评估方法得到的桥梁评估结果与实际桥梁采用的维修对策相符.

为了提高自传感磁流变阻尼器（SMRD）的控制性能，提出考虑SMRD逆向动力学的线性二次高斯（LQG）同位控制策略（i-LQG）.采用贝叶斯非线性自回归（NARX）网络方法建立SMRD以控制导向的正向和逆向动力学模型，融入LQG控制回路补偿SMRD的滞回非线性，实现半主动阻尼力跟踪控制.开展试验比较i-LQG控制和基于Heaviside阶跃函数的LQG控制（H-LQG）下SMRD对控制力实时跟踪效果.结果表明，i-LQG控制下输出电压连续变化，改善了SMRD阻尼力实时跟踪性能，误差相比H-LQG控制减小50%；i-LQG控制下的结构系统阻尼比相比于H-LQG控制时提高11%，验证采用i-LQG控制策略可达到更高效的半主动结构控制性能.

为了研究含偏心误差的斜齿轮副摩擦激励计算方法，建立单级含偏心误差斜齿轮副几何模型，推导斜齿轮副的动态啮合角、瞬态节圆半径以及瞬态传动比的计算公式.将单对齿接触线的长度变化过程以分段函数的形式表示，进而叠加求得参与啮合的各齿对接触线总长度，将各条接触线以节线为界分为2段，计算齿轮副齿面摩擦力及摩擦力矩，与未考虑偏心误差时斜齿轮副接触线长度、摩擦力及摩擦力矩进行对比分析.结果表明：当考虑偏心误差后，接触线长度、摩擦力及摩擦力矩都变得更加复杂，频域曲线在啮合频率处出现峰值，在输入及输出轴转频处出现峰值，在啮合频率两侧出现许多转频的边频，影响了传动系统的稳定性.

针对高速无杆气缸作动器密封圈润滑状态随滑动速度变化的特点，提出直线滑动密封"临界速度"概念，分析作动器密封圈润滑性能.建立密封圈润滑状态二维高效分析模型，在全速范围内，对"临界速度"进行初步定位，并揭示预压缩量、唇角和温度对润滑性能的影响机理.考虑摩擦生热和热流分配原则，获得接触域油膜温度边界；结合Gauss分布函数和点云法，构建油膜三维微观计算域；建立密封圈润滑状态三维精确分析模型，对"临界速度"进行精确定位，揭示纹理特征对润滑性能的影响机理.研究结果表明：预压缩量越大、唇角越大、润滑油温度越高，临界速度越高；密封圈三维微观形貌对临界速度的影响明显，相同条件下具有各向同性的微观表面更容易形成完全润滑.

分析双金属复合板矫直过程的截面弯曲特性，建立双金属复合板任意加卸载时的弯矩-曲率关系.对矫直过程的板材进行划分，弹性矫直区间段根据弹性加载的弯矩-曲率关系积分求解曲率变化量积分值，弹塑性矫直区间段按曲率差值等分离散后求解曲率变化量积分值，建立双金属复合板曲率积分解析模型.解析了钢-铝复合板辊式矫直过程，与单一材料板材的矫直过程进行对比.结果表明，钢-铝复合板在矫直过程中会出现中性层偏移.矫后钢-铝复合板基层残余应力较小而覆层发生反向屈服.反向屈服会削弱复合板的回弹，且具有累积效应.

针对行星齿轮箱振动信号频率成分复杂及调幅-调频的特性，提出迭代Hilbert变换与Fourier变换相结合的信号解调分析方法.通过迭代Hilbert变换分离出一组调幅-调频单分量成分，估计单分量成分的瞬时幅值和瞬时频率，选取故障敏感分量，运用Fourier频谱实现了对敏感分量的幅值解调和频率解调.基于行星齿轮箱局部损伤故障仿真信号分析，将迭代Hilbert变换与Hilbert振动分解比较，结果突出了迭代Hilbert变换在分解速度、分解结果信噪比及特征频率提取效果上的先进性.将所提方法应用于实验信号分析，准确提取出特征频率，诊断了齿轮故障，结果表明了该方法的有效性.

为了提高纯电动车自适应巡航系统的经济性，提出面向再生制动优化的自适应巡航控制策略.分析前轴驱动纯电动车再生制动系统特性，设计自适应巡航（ACC）模式下制动力分配策略.基于该策略得到车速、制动强度与回收能量的关系.以回收能量作为经济性优化指标，将设计跟随性、安全性、舒适性作为自适应巡航优化指标，利用模型预测控制（MPC）理论构建并优化自适应巡航控制策略.将策略在Matlab/Simulink和CarSim平台下仿真，与未优化的控制策略对比验证.结果表明，该策略满足了自适应巡航跟随性、安全性、舒适性的要求，相较于未优化算法，能量回收率提高5.6%.

针对轮毂液驱混动系统当中关键部件：斜盘式轴向柱塞变量泵的动态特性进行建模仿真与试验对比分析.通过对斜盘式轴向柱塞变量泵进行力学分析，建立柱塞泵关键部件的运动方程.在AMESim中搭建模型，对斜盘式柱塞变量泵在不同脉冲宽度调制（PWM）占空比下的排量响应特性进行仿真，将仿真结果与试验结果进行对比分析.结果表明：搭建的AMEsim模型与实际斜盘式轴向柱塞泵的响应特性高度吻合，通过参数调节可以快速得到具有不同响应特征的泵控系统模型.建模过程中对非线性动力学问题的简化，避免了在实际系统中进行测试的困难，节省实际测试的费用和周期.

针对缺乏孔挤压强化铰孔后的残余应力分布及寿命预测与评定的分析方法，研究孔挤压强化铰孔工艺的三维有限元模拟方法及挤压强化后铰孔对孔边的残余应力分布的影响.分析结果表明：铰"0"孔后挤入端的残余压应力比不铰孔的明显增大.通过有限元法获得铰孔试样在疲劳载荷作用下孔边的应力分布，结合临界距离法预测3组不同载荷水平下4%孔挤压量钛合金TC4中心孔板的疲劳寿命，预测结果在试验结果的0.5~2.0倍寿命之内.

针对热声发电系统的曲柄连杆式换能器建立数学物理模型，研究不同活塞质量、转动惯量、压力振幅及负载电阻对换能器工作特性的影响规律.结果表明：由于行程固定，曲柄连杆式换能器阻抗幅值由压力振幅、频率、活塞行程及面积确定，相位角由负载电阻与输入压力振幅共同决定.当输入振幅0.2 MPa、频率65 Hz的压力波，负载电阻为110 Ω时，换能器的阻抗实部为1.244×10⁷ Pa·s/m³，虚部为-1.209×10⁷ Pa·s/m³，可输出电功为680.1 W，声电效率约为82.2%.

为了研究具有内嵌换热面的泡沫型多孔介质中的气体燃烧、传热特性，将换热面内嵌布置于双层泡沫型多孔介质下游碳化硅泡沫陶瓷中，试验研究甲烷/空气预混气体在其中的温度分布、稳燃范围、燃烧产物排放特性，分析燃烧器热效率和换热面在多孔介质内的传热过程.结果表明，在泡沫型多孔介质燃烧系统中内嵌换热面后可以降低燃烧器温度水平，具有较宽的稳燃范围；相较于无换热面情况，内嵌换热面后，燃烧器出口NO_x排放量下降，试验工况范围内低于35 mg/m³；燃烧器热效率随入口气流速度下降并保持在60%~80%；换热管外壁与多孔介质气固两相的传热相较于传统的气流横向冲刷管束，平均传热系数增幅可达75%.

为了研究Gedeon声直流对具有环路结构的四级行波热声发动机热效率的影响，基于热声学理论，在给定加热功率以及热声核入口参数的条件下，对不同Gedeon声直流下热声发动机内热声核进行模拟，探究Gedeon声直流对热声核的声场分布包括温度分布、体积流速振幅分布、压力振幅分布、压力与速度相位差分布、声功率分布以及总能流率分布的影响，针对Gedeon声直流对回热器以及热缓冲管内温度梯度的影响机制进行分析.结果表明，Gedeon声直流携带的能流是影响温度梯度的关键因素，给出Gedeon声直流对四级行波热声发动机热效率影响的定量评估.

为了解决低温保存生物样品时加载和去除过程中低温保护剂浓度的监测问题，提出采用电导法测定低温保护剂的浓度.测量不同温度（5~35℃）和低温保护剂质量分数（0~50%）下，二甲亚砜/氯化钠/水、甘油/氯化钠/水、乙二醇/氯化钠/水和丙二醇/氯化钠/水溶液（其中氯化钠质量分数为定值0.9%）的电导率，拟合得到电导率与低温保护剂质量分数和温度之间的关系式；通过实验证明电导法实时监测低温保护剂质量分数的可行性.结果表明，4种低温保护剂溶液的电导率均随低温保护剂质量分数的升高而减小，且符合二次多项式关系；随温度的升高而增大，且符合Vogel-Fulcher-Tammann（VFT）公式.

针对直流变换器（DC/DC）中变压器绕组之间的高压绝缘问题，提出采用高压电缆作为同轴变压器绕组的绝缘方法和该种同轴变压器的优化设计方法.考虑直流风电场的实际情况，对应用于模块化隔离型DC/DC变换器的中频同轴变压器进行设计，对变压器的结构和参数优化进行研究，得出变压器优化设计的最优解.在仿真实验中，利用Ansys软件进行变压器的温度场仿真.以额定容量250 kV·A的中频同轴变压器为例，进行优化设计.结果表明：变压器体积为0.022 3 m³，重量为47.11 kg，变压器满载时的最高温度为98.5℃，励磁电感和泄漏电感值均满足设计要求，验证了同轴变压器设计方法的有效性和可行性.

为了得到适合高输入电压、宽增益范围应用的优选拓扑，从混合调制方法的角度对4种常见的半桥三电平LLC拓扑进行分析和对比.混合调制策略可以在不改变谐振腔参数、不增加额外元器件的前提下，使LLC谐振变换器的增益范围加倍.使用穷举法分析各三电平结构所有可能的具有零电压开关特性的调制方法，按照调制自由度和直流增益的不同分为高增益频率调制、低增益频率调制和脉冲宽度调制3大类.对比从元件的数量与应力、自动均压能力和对调制方法的兼容性3个方面进行展开，结果表明，桥臂串联型全桥拓扑具有最优的综合性能.实验结果验证理论分析的正确性.

为了实现机器主动感知人体的生理状态、情感和行为等人体状态信息、实现机器对人体的行为和环境的有效干预，提出以机器感知人体为核心的新概念，与现有的环境智能概念进行对比；基于新概念详细分析"感知城市"的核心、关键组成等要素，提出信息与信息采集设备之间所具有的耦合关系；构建以机器主动感知人体、环境自主适应人体为核心的"感知城市"平台，与IBM提出的"感知城市"平台进行对比；以"椅子"为例，具体阐述在"感知城市"中如何实现机器主动感知人体、如何在感知人体状态信息后实现环境的自主调节.与现有的环境智能和感知城市对比，结果表明，所提出的概念和平台，可以实现机器的主动感知和有效干预.

为了减小无片外电容低压差线性稳压器（LDO）的功耗并提高稳定性，提出带有阻抗衰减缓冲器的LDO.该LDO主环路采用三级运放结构，具有动态偏置并联反馈结构和摆率增强电路的缓冲器作为中间级，驱动PMOS功率管.使用嵌套密勒补偿方式（NMC），将低频主极点放置在第一级输出，将缓冲器输出极点和LDO输出极点作为次极点构成极点-极点追踪，达到无片外电容LDO稳定性和瞬态响应的要求.芯片采用GSMC公司的130 nm CMOC工艺模型设计并经流片测试.测试结果表明：在1.6~4 V输入电压下，输出1.5 V电压，最大输出电流为1.5 mA时静态电流小于881 nA.测试结果验证了设计要求.

针对双向可控硅（DDSCR）器件的静电放电（ESD）鲁棒性，提出在N阱中加入N+注入区（DDSCR_N+）和在N阱中加入P+注入区（DDSCR_P+）2种改进型DDSCR结构，采用华润上华0.5 μm Bipolar-CMOS-DMOS（BCD）工艺，分别制备传统DDSCR结构以及2种改进型DDSCR结构，通过半导体工艺及器件模拟工具（TCAD）进行仿真，分析不同结构的电流密度和ESD鲁棒性差异；流片后通过传输线脉冲测试（TLP）方法测试不同结构ESD防护器件特性.仿真和测试结果表明，改进型DDSCR_N+结构在具有和传统DDSCR器件的相同的触发和维持电压前提下，二次击穿电流比传统的DDSCR结构提高了160%，ESD鲁棒性更强，适用范围更广.

对17个HRB400热轧钢筋加工的标准试件进行轴向拉伸疲劳试验，并通过实时记录试件周围的压磁信号，研究疲劳过程中压磁信号的演变规律.结果表明：HRB400钢筋的压磁信号对疲劳损伤很敏感，相比应力-应变滞回曲线更能反映疲劳损伤过程；在静力加载与循环加载过程中，压磁信号曲线都存在一个相对稳定的极值比；不同疲劳阶段的压磁滞回曲线存在显著差别，根据滞回曲线极值点的变化可预测疲劳失效；比较2个磁探头信号的曲线特征可初步判断失效的位置；试验得到的压磁信号演化过程符合疲劳三阶段规律，据此提出一个预测钢筋剩余疲劳寿命的方法.

为探究混凝土在被动约束机制下的多轴本构关系，采用玻璃纤维增强复合材料（GFRP）筋和钢板作为组成侧向围压装置的主要部件，采用万能试验机作为竖向加载装置，形成新型被动式真三轴试验装置.该装置可在两垂直方向施加互相独立的随混凝土侧向膨胀线性增长的被动约束.通过单根GFRP筋及侧向围压装置的轴拉试验，验证采用同种GFRP筋的侧向围压装置的被动约束刚度的恒定性和可重复性，并确定不同GFRP筋直径对应的侧向刚度值.对12个100mm×100mm×100mm的混凝土立方体试块进行双向等约束的被动式真三轴试验.立方体试块的力学性能与FRP布约束混凝土标准圆柱的轴压结果类似，极限强度随约束刚度比的增长而增长.该装置可为混凝土提供有效的被动围压，替代FRP包裹圆柱的试验方法，为被动约束下混凝土的本构关系研究提供试验基础.

完成10个高温下铝合金板件不锈钢螺栓双剪连接试验，考虑芯板尺寸、盖板尺寸和螺栓规格的影响，试验温度分别为20、200和300℃，研究抗剪连接的破坏模式、变形性能和极限承载力.试验结果表明：温度会影响抗剪连接的破坏模式.采用ABAQUS建立数值分析模型，得到的数值分析结果与试验结果吻合良好.进一步研究温度、芯板宽度、芯板厚度、螺栓直径和螺栓端距等参数对连接承载力的影响，拟合得出铝合金板件不锈钢螺栓抗剪的高温承载力计算公式，并将拟合公式与试验结果进行对比，验证公式的有效性.

以建于覆盖层上的土石坝为背景，对80 m深覆盖层上的沥青混凝土心墙坝进行填筑和蓄水三维有限元数值精细模拟，采用非协调元模拟防渗墙单元以更精确地描述其弯曲变形模式.分析不同加载时段防渗墙的变形规律，并讨论墙体应力分布规律及其拉应力产生演化机理.结果表明：满蓄期，防渗墙岸坡附近的弯曲变形较大，是较危险部位，墙体下游侧的岸坡附近处于受拉状态.弯曲引起的墙体下游侧拉应力与下游墙面的夹角基本小于30°，且在下游墙面的投影偏向坝轴向.改善下游侧覆盖层土体特性能有效降低该区域的拉应力.研究成果可为深厚覆盖层中防渗墙的合理设计提供参考.

针对风浪联合作用下海上风机支撑结构的疲劳问题，提出一种频域疲劳评估方法.基于风浪散布图，提出风浪联合作用下疲劳热点应力功率谱密度函数的组合方法，并提出多载荷联合作用下最大主应力线性化方法.利用多输入线性系统理论，得到风载荷作用下热点应力功率谱密度函数的计算方法，并对各种谱疲劳损伤计算方法进行对比分析.以3 MW导管架式海上风机支撑结构为研究对象，验证所提方法的计算精度，风载荷作用下热点应力功率谱密度函数计算结果与时域模拟结果吻合较好.该方法简便有效，可用于风机支撑结构疲劳的快速评估.

通过分析不同冲突下的驾驶人生理数据，研究交通冲突类型对驾驶人生理特性的影响.通过采用Pearson检验法、数理分析以及信度效度分析的方法，研究冲突类型和驾驶人生理变化之间的显著性影响关系.研究结果表明：有行人参与或非机动车参与的冲突场景对驾驶人肌电信号的影响较大，而仅有机动车参与的冲突场景和外在环境的冲突场景对驾驶人肌电信号的影响较弱；有行人参与或有外在环境参与的冲突场景对驾驶人皮电信号的影响较大，而仅有车辆参与的交通冲突对驾驶人皮电信号的影响较弱.

为及时对高速公路交通流故障数据进行有效修复，综合考虑交通流数据的时空特性，提出基于3D形函数的时空插值修复方法.以时间间隔、距离和时滞参数作为相关数据的提取依据，以高速公路实际数据对所提出方法进行验证；将实验结果与采用时间序列法、空间插值法、基于灰色残差GM模型以及基于统计相关分析的方法得到的结果进行对比.结果表明，该方法的修复结果优于时间序列法和空间插值法，并且修复误差低于其他方法.其中，与基于灰色残差GM模型和基于统计相关分析的方法相比，该方法的修复结果的均绝对误差分别降低了21.33%和43.54%，均方根误差分别降低了12.87%和35.08%.该方法的修复结果的平均绝对值误差率比基于统计相关分析的方法降低了40%.这表明研究中所提方法的修复精度更高，是一种有效的数据修复方法.

将力反馈技术引入虚拟绘制过程，提出一种新的毛笔建模方法，实时仿真中国书画绘制过程中毛笔变形和笔纸之间的水墨传输过程.通过中心骨架和表面两层结构构建毛笔几何模型.采用弹簧振子模型仿真力作用下毛笔中心骨架弯曲变形和毛笔表面变形，实现力对毛笔变形的动态控制.通过毛笔水墨量实时计算方法仿真书画绘制过程中笔纸之间的水墨传输过程.基于硬件组件HPxw8600工作站和Phantom Desktop力反馈设备，构建带有力反馈技术的虚拟绘制系统.在该系统中，用户通过Phantom Desktop力反馈设备实现实时绘制，增强了虚拟绘制过程的真实感.

通过分析已知漏洞的共性，给出漏洞及其利用规则的形式描述.构造混合路径攻击图（MPAG）模型，扩展攻击图的描述语义.将0-day漏洞利用产生的隐式攻击路径和已知漏洞产生的显式攻击路径描述在同一攻击图中，并计算0-day漏洞利用率的风险.基于混合路径攻击图和多目标优化理论，给出防御方案生成方法及均衡生成成本和风险的防御方案.实验结果表明：混合路径攻击图能描述隐式攻击路径，同时可能引入同一场景下传统攻击图中没被利用过的已知漏洞；基于混合路径攻击图生成的防御方案具有更好的路径覆盖率，能够帮助安全管理员找出防御措施库存在的遗漏.

建立水下滑翔机稳态螺旋运动的数学模型，采用数值方法求解该模型，得出对应5个机翼位置的滑翔机螺旋运动特性.结果表明，水下滑翔机螺旋运动的形式随着机翼位置的变化而变化.存在一个过渡性区域（"分水岭"区域），当机翼位于这个区域前面时，水下滑翔机转向方向与机翼升力侧向分量方向一致，滑翔机按照正螺旋方式转向；当机翼位于这个区域后面时，水下滑翔机转向方向与机翼升力侧向分量方向相反，滑翔机按照反螺旋方式转向；当机翼位于这个区域内时，滑翔机的转弯方向具有不确定性，并与重心位置有关.无论滑翔机按照何种方式转弯，机翼离这个区域越远，转弯的速率就越高.湖中实验结果表明：机翼位置可以影响螺旋运动的转弯方向，且稳态试验数据与数值理论结果的误差≤ 15%.

针对SIMON密码按位与&运算特性以及现有立方攻击与故障攻击的不足，给出一种故障立方攻击方法.根据线性和二次多项式数量确定候选故障注入轮；利用差分特征表确定故障注入的具体位置；利用离线阶段求得的大量低次多项式，恢复部分轮密钥，并结合密钥猜测攻击恢复全轮密钥.结果表明：对SIMON32/64进行故障立方攻击，需要平均注入故障69次，计算复杂度为2^47.91，优于现有立方攻击；相比于差分故障攻击，采用故障立方攻击方法确定故障位置更有效，故障模型更易实现，且整个攻击过程具有自动化程度高的特点.该方法可为核心运算次数较低的轻量级分组密码提供借鉴.

传统基于载荷分析和流量监测的DNS隧道检测手段误报率高且不能有效应对新型DNS隧道木马，为此提出一种基于通信行为分析的DNS隧道木马检测方法.从DNS会话的视角对比分析DNS隧道木马通信行为与正常DNS解析行为的差异性，提取7个DNS隧道木马属性，组成DNS会话评估向量，采用随机森林分类算法构建DNS会话评估向量检测分类器，建立基于通信行为分析的DNS隧道木马检测模型.实例测试结果表明：该方法误报率小，漏报率低，对未知的DNS隧道木马同样具有很高的检测能力.

为提高无芯模旋压成形质量，引入变速成形技术，提出变进给比旋压成形方法.该方法的关键为获取与旋轮轨迹相适应的进给比设计方案，使成形时间与成形量相匹配，从而保证坯料充分成形.针对道次进给比设计，根据各道次平均环向应变量进行成形时间道次间分配，提出有利于提高形状精度的"匀速变形原则"和"终道次充分成形原则".针对道次内进给比设计，根据终道次局部环向应变分布情况进行成形时间道次内优化分配，并提出有利于抑制形状误差的"大环向应变充分成形原则".实验结果显示，在总成形时间不变的条件下，采用变进给比方法进行无芯模旋压成形可以将平均形状误差降低约47%，同时更好地保持坯料壁厚，防止坯料过度减薄.

为适应工程机械智能化作业和高质量作业的发展要求，在泵阀复合控制和进出口独立控制原理的基础上，提出一种基于模式切换的动臂升降速度和位置复合控制策略.根据设定的目标位置和运行速度，设计期望的运行轨迹.采用提出的控制策略，使动臂作业过程按预期轨迹运行，并使动臂在接近目标位置时精确定位.在充分利用进出口独立控制系统节能特性的基础上，实现速度位置的复合控制.建立机电液联合仿真模型，分析控制策略的可行性并预测参数，进一步构建试验测试系统并进行试验研究.结果表明，动臂可以按照设定的轨迹平稳运行并实现高精度定位.本研究可为工程机械的自动化作业和高质量作业提供参考.

为改善热塑性材料三维打印结构件的力学性能，并对其所受应力应变状态进行实时自监测，提出一种连续碳纤维-热塑性复合材料（CFTC）并联臂三维打印技术，并基于碳纤维压阻效应开展打印结构自感知特性相关研究.以东丽T300B-3000-40B连续碳纤维丝和直径为1.75 mm的聚乳酸（PLA）丝为例，通过实验确定最优打印工艺参数范围；制备CFTC试样并对其进行强度测试；针对结构件常见承载形式，研究CFTC试样在轴向拉伸和三点弯曲2种状态下的自感知特性.三维打印CFTC试样比纯PLA试样具有更高的强度，最大拉伸强度提高了540%以上；所打印的CFTC试样具有良好的自感知特性，拉应变灵敏度均值为3.148，弯曲应变灵敏度均值为1.31，线性相关系数大于0.94；研究结果为高强度自感知智能结构件的制造提供了一种新的技术方法.

为提高微机电系统（MEMS）万向惯性开关的性能，实现工程化应用，对其进行工艺误差与性能关系研究.基于多层UV-LIGA工艺制作多个开关样机，进行主要结构尺寸测量，并确定工艺误差方向；从UV-LIGA工艺过程的曝光、显影与电铸、腐蚀3个阶段，分析误差的产生机理，并进一步分析单一结构误差、非对称误差和偏心误差对开关阈值和接触时间的影响.结果表明：弹簧线宽、厚度、侧壁倾角和两电极间隙等单一结构尺寸的增大会导致阈值增大；非对称误差会导致开关各向刚度不一致，使阈值散布更大；偏心误差会大幅度减小开关轴向阈值，而对径向阈值影响较小.对多个开关样机的测试结果验证了开关工艺误差及单一结构误差对阈值影响的正确性.

基于实测沉降数据，研究浮顶储罐在不均匀沉降作用下的变形响应.采用经典弹性力学理论，推导储罐在不均匀沉降作用下的径向位移理论公式.采用有限元模拟方法，分别应用实体单元和壳单元模拟储罐在不均匀沉降作用下的变形响应，将模拟结果与理论公式计算结果进行比较与分析.在此基础上，采用双指数衰减函数拟合法，推导含顶部抗风圈储罐在不均匀沉降下的径向位移理论公式.将有限元模拟方法与理论公式进行比较和验证，结果表明：对于具有不同尺寸、不同结构形式抗风圈的储罐，该理论公式可以准确地应用于计算其在不均匀沉降作用下的变形情况，预测在役储罐可能的失效模式.

针对集总经验模态分解（EEMD）方法加噪参数（噪声幅值、集总次数）需人为确定、分解残余噪声大以及计算耗时长的缺点，提出一种自适应快速互补集总经验模态分解（AFCEEMD）方法.该方法分析不同频率形式噪声对极值点分布的影响，确定加噪频率采用高频辅助分解的优势，并以极值点分布特性作为评价指标自适应选择最优加噪频率.通过对EEMD加噪准则的研究，推导出加噪幅值和分解次数采取固定值：0.01 SD和2次，且以正负成对的形式加入到原始信号中.通过仿真实验和搭建的电能质量扰动平台的实测数据验证了所提方法的自适应性和计算性能，而且适用于电能质量扰动检测与分析.

为揭示导风罩结构参数对多风扇冷却模块（MFCP）性能的影响，采用多重参考坐标系模型对风扇建模、采用多孔介质模型和热交换器模型对散热器建模，完成MFCP建模；搭建试验台架验证模型精度；利用该模型开展仿真计算.仿真结果表明：导风罩深度越大，模块气动和散热性能越好，性能可提升空间逐渐变小.考虑安装空间、制造成本等限制因素，定义最优导风罩深度（MOSD），利用仿真计算进一步探寻MOSD的影响因素.结果表明：模块中的风扇数量对MOSD的影响较小，对多风扇冷却模块导风罩深度的研究可简化为对单风扇冷却模块的研究；面积比越大，MOSD越大；长宽比参数（本研究取2.62）只有大到一定程度，才对MOSD有显著影响；散热器阻力特性和风扇转速对MOSD几乎没有影响.

为了实现燃油经济指标最优，结合系统的设计需求和典型工况下的控制策略，对混合动力汽车（HEVs）用永磁起动/发电机（ISG）系统进行参数匹配标定.系统参数的匹配标定考虑了电动和发电工况下不同控制策略约束条件对起动/发电机（ISG）外特性的要求，以及最大功率点和最大转矩点对逆变器参数选型的影响；根据动力性匹配的峰值参数，确定高效区系统性能参数的取值范围.基于系统外特性参数匹配，分析凸极比和弱磁系数对电磁参数的影响规律，对电机的结构参数进行匹配标定，得到起动/发电机和逆变器的优化匹配设计方案.仿真和实验分析结果表明：经过参数匹配标定的样机系统能同时满足起动过程的外特性要求和发电过程的性能指标要求.

针对电力电子变压器（PET）中高压直流母线电容器的可靠性差和成本高的问题，提出一种无高压直流滤波电容的新型PET拓扑.与已有PET拓扑相比，该拓扑采用多脉移相整流技术（MPR）实现输入电流谐波抑制，避免了高压直流母线滤波电容带来的成本和可靠性问题.由于取消了高压直流母线电容，新型PET能够在无充电电阻的条件下实现柔性并网，提高了其一次侧各个直流母线的均压控制效果.通过Matlab/Simulink仿真在电压为6 kV、功率为100 kVA的样机上进行实验，结果验证了新型PET母线均压、消除谐波和柔性并网等功能的有效性.

为了深入理解以周期变距为激励的失速颤振特性，通过弹性机构输入周期变化角度，进而控制NACA 0012翼型攻角变化的实验装置，探究弹性约束下翼型攻角的变化规律以及有/无弹性约束时气动力对翼型做功的差异.实验结果表明：攻角的变化规律在不同驱动频率和扭转刚度下表现出4种特殊形态；翼型攻角的变化主频与驱动频率一致，并出现攻角的两周期振动，此时自然频率与驱动频率之比接近π/2.进一步分析气动力对翼型的能量传递，发现周期变距激励的失速颤振与无激励输入颤振有显著差异，分析表明气动力即使在一个周期内做负功，仍可能改变弹性结构的能量传递而使振动幅度增加.