数字液压风力机可根据风速大小使相应排量液压泵参与工作,使液压风力机在整个工作风速范围内始终保持高效。由于大型风力机不具备开展实验研究的条件,且风力机中的液压系统具有较强的非线性,为了准确研究数字液压风力机多泵切换时系统工作特性的变化规律,提出了一种基于Links-RT的数字液压风力机半实物仿真系统,并对数字液压风力机风轮特性模拟和最大功率跟踪控制进行设计。通过风速阶跃变化、恒定风速时多泵切换、渐变风速多泵切换3种工况下数字液压风力机工作特性的实时仿真测试,验证了数字液压风力机半实物仿真系统的正确有效性,为数字液压风力机的稳定运行和风能高效利用提供理论依据和技术参考。

某气动式绝对压力调节器使用过程中出现产品打不开及出口压力低的故障,基于MATLAB对产品内部二位四通阀进行建模分析,模拟在飞行振动条件下阀体弹簧和阻尼的运动工况并建立动画仿真,结果表明,双弹簧、双阻尼阀体在该振动条件下无法可靠按压活门座,开度增大0.13~0.20 mm,关闭功能丧失,导致反馈腔压力升高,活门出口压力低;Simulink仿真电磁阀模型,得到不同电压下电磁铁吸力和出现干涉动摩擦力差值,结果表明,差值小于3 N,电磁铁通电无动作,产品气路无法打开。通过将双弹簧、双阻尼结构改为单弹簧、单阻尼结构,改进电磁铁磁芯及配合尺寸,并改进动密封的石墨环。通过试验复现故障情况,验证改进措施,为气动式压力调节器设计提供参考。

为了更好的度量三维CAD模型以实现面向设计领域的典型模型结构信息的智能重用，提出了基于粒子群算法优化的三维CAD模型典型结构挖掘和相似性评价方法。算法首先由组成模型各面的边的数目构造相似性评价矩阵，然后以此为描述体，通过粒子群算法搜索两模型的面最优匹配序列，最后根据搜索到的面最优序列提取并计算面相似度，进而对模型整体的相似度进行计算。通用ESB模型库实验结果表明，与已有算法相比，所提算法可以更准确地描述三维模型的典型结构相似性，有助于典型结构的准确挖掘和设计重用。

厚度分布是影响膜片顺利翻转较大的因素，为获取两种方案厚度分布的膜片在翻转过程的形变、应力、应力分布及质心的横移量，通过对推进剂贮箱金属膜片采用UG建模，结合非线性有限元分析软件Patran模拟分析膜片的大变形非线性特性，经过对比从而寻找出具有较优翻转特性的膜片厚度分布区间为0.9~1.3mm，且第二种方案应力分布更为均匀;结合实验验证仿真真实性，通过实验测得起翻压差为0.14MPa，且压力达到0.45MPa时液体可以完全排出;推进剂最大流量达到工作要求，且翻转时的最大偏心量符合设计要求。

为探讨燃油箱振动耐久性试验中半箱油对燃油箱结构的影响，利用有限元软件分别对某燃油箱在空箱状态进行模态分析和在半载状态下（即燃油箱额定容量的1/2的油）利用流固耦合的方法进行阻尼振动分析。分析得到了这两种状态下燃油箱的固有频率及对应振型，并对该燃油箱进行扫频试验验证。结果表明，在空箱状态下，最大位移出现在隔板上，在半载状态下，最大位移出现在下箱体上，并且燃油箱的前四阶固有频率均有不同幅度的下降，下降幅度最大达到56.8%。可见由于半箱油对该燃油箱的作用使该燃油箱的固有振型发生改变并且使其固有频率大幅降低，而且随着固有频率阶数的上升，下降幅度也在减小，其中第一阶固有频率受影响最大。此外这种分析方法可以对燃油箱在装载油液后，在振动耐久性试验中是否会产生共振，起到预测和防范作......

针对结构拓扑优化中存在的计算量大，计算效率低的问题，以二维结构拓扑优化问题为研究对象，提出了一种GPU并行计算方法。通过对已有串行算法进行研究，结合GPU并行计算的基本特点，采用节点刚度方法计算结构刚度矩阵，相对于MATLAB向量化计算，该算法加速效果显著。以固体各向同性材料惩罚法进行结构拓扑优化为例，在CUDA平台下实现了对结构化网格二维拓扑优化问题的GPU并行计算，得到了清晰的拓扑构型，将该方法与现有计算方法进行对比，GPU并行计算速度有较大提升。

碳化硅在研抛加工过程中极易产生表面损伤，从而影响工件表面质量和疲劳性能。基于硬脆材料的研抛去除机理，建立有限元仿真模型，模拟单颗粒研抛过程，分析了工件材料的去除过程，以及不同工艺参数对表面应力分布和表面去除形貌的影响。通过计算机控制精密研抛工艺对碳化硅进行研抛试验，进一步分析了各工艺参数下表面形貌的变化，结果表明，较小的主轴转速、较大的磨粒尺寸和研抛深度对工件表面破碎损伤严重，而进给速度对工件表面去除效果的影响不明显，不同工艺参数对表面损伤影响变化趋势与模拟分析结果吻合较好。研究结果对于选择合理的研抛工艺参数以获得良好的表面质量具有重要意义。

汽车干式离合器压盘摩擦面产生的内凹变形的发生过程及其关键影响因素尚不清楚。建立了压盘总成简化有限元模型。推导了持续滑磨工况下压盘摩擦面热流密度的一种函数表达式。模拟了压盘在持续滑磨至冷却工况下其摩擦面产生内凹变形的过程。分析了摩擦面最高温度、压紧力以及压盘齿顶处摩擦系数等三个重要因素对压盘内凹变形量的影响规律。将数值仿真结果与台架试验结果进行了对比。结果表明所建立的数值仿真模型能有效地模拟压盘内凹变形过程;压盘产生内凹变形是由于压盘冷却至其摩擦面水平时压盘内部仍存在温差所致;摩擦面最高温度对压盘的内凹量影响较大，温度越高、内凹变形量越大;压紧力及压盘齿顶处摩擦系数影响不明显。

实现移动机器人的同步定位与建图（SLAM）是实现移动机器人真正意义上自主导航的关键。越来越多的研究者开始关注基于机器视觉的SLAM技术，这是因为它具有丰富的信息和低廉的价格。针对传统的室内环境下的3D SLAM存在实时性差、鲁棒性低等问题，提出了一种改进的RGB-D SLAM算法，利用主成分分析法（PCA）对特征描述子进行降维处理，以加快图像匹配的速度。同时针对RGB-D SLAM过程中平移和旋转较慢这一特征，提出了一种将图像区域分块匹配的方法，提高了特征点匹配的效率，降低了误匹配率。同时限制所划分的区域内的特征点数目，使得提取到的图像特征更均匀。为了克服原始RGB-D SLAM的效率不佳问题，采用了RTAB-MAP来实现RGB-D SLAM。在后端，g2o用于机器人的轨迹和全局地图优化。

为了提高FSAE赛车的操纵稳定性，文中采用自主设计的多连杆独立悬架并运用ADAMS/Car模块创建了整车虚拟模型。对前多连杆悬架转向系统运行双轮同向激振仿真试验，利用ADAMS/Insight模块对悬架的车轮前束角、外倾角、主销后倾角及内倾角四个运动学参数进行优化分析，并对优化前后的整车虚拟模型进行转向盘转角阶跃输入和虚拟蛇形穿越仿真试验。结果表明，悬架的整体运动特性得到较大的提升，整车的操纵稳定性也得到改善，对提升整车的操纵稳定性提供了参考。