为研究工程常见的超高雷诺数下矩形柱流场特性和气动特性,以常见的起重机单箱梁截面(梁高h=1m,雷诺数Re=6.85×10^5)为例,采用雷诺平均RANS Realizable k-ε方法,对中等湍流强度来流下矩形柱绕流进行数值模拟。首先进行网格无关性验证,然后选取宽高比为0.6、0.8、1.0、1.5、2.0共5组不同截面的矩形柱结构进行流场分析与研究。通过对比不同宽高比柱体截面周围的气动特性参数,以及尾流区的尾涡、回流参数等特征量表明:阻力系数、平均背压系数、升力系数均方根、斯托罗哈数等均随着宽高比增大而降低,尾涡宽度和距离随着宽高比增大而减小,回流长度和最大回流速度随宽高比增大而增大。同时,通过与相关雷诺数(Re=10^4~10^5)的风洞实验和仿真结果进行对比,发现其在数值上和参考值相差很小,说明高雷诺数对绕流参数的影响很小,可为相关工程设计提供参考。

分析某输油站输油泵机械密封泄漏的原因,确定杂质导致的动静环磨损、冲洗管路堵塞和气阻是其机械密封失效的主要原因。针对机械密封失效的原因,采取优化改造泵的机械密封冲洗管路、改进密封圈材质等措施。通过比较改造前后泵的冲洗管路过滤物、泄漏次数、平均无故障运行时间,证明了改造后有效提高了泵运行的可靠性。针对机械密封现场运行情况,提出安装温度变送器监控机械密封温度变化、改善排气方法、在过滤器上增加差压变送器等维护措施。

针对双驱同步进给系统高精度、高稳定性的需求,建立双驱伺服进给系统闭环模型,在主从和交叉耦合两种同步控制策略下分别进行双驱进给系统的仿真和对比分析。同时搭建双闭环反馈的同步控制测试平台,进行同步超差监控系统的设计,采用混合式回零解决双驱动高精度同步回零问题。在测试平台上完成双驱同步实验,测量工作台在不同进给速度下的两轴不同步误差。测试结果表明双驱在换向时同步误差最大;随着进给速度的增加,主从控制下的双驱同步误差变化较为明显,交叉耦合控制下同步误差基本保持不变;交叉耦合控制下的双驱同步误差较小,同步性能好;混合式回零可以减小两轴之间不同步误差,提高同步精度。

研究了全内腔Nd：YVO4微片激光器的温度稳频控制。分析了影响Nd：YVO4微片激光器频率的因素和频率变化对系统测量误差带来的影响。设计了合理的机械结构和控制电路,通过采用温度控制的方法进行稳频,介绍了系统的组成成分及各个元件的作用。实验分析了频率和输出功率之间的关系,在此基础上优化了系统的结构。实现稳频控制后,显著提高了激光器的频率稳定性,频率稳定度能达到（10^-7～10^-8）,改进了系统的工作性能,以满足高精度的测量需求,使其在精密测量技术领域具有更广阔的发展前景。

传统轨道板运输车的设计过于保守，车架结构强度有较大余量，为减轻结构自重，减少制造成本，提出一种新的优化方法。该方法采用有限元软件ANSYS和优化软件ISIGHT，首先通过拉丁超立方设计方法选出对约束条件和目标函数影响较大的设计变量，然后根据选出的设计变量建立神经网络径向基近似模型，最后利用多岛遗传算法对近似模型进行优化。优化结果表明，该方法能提高优化效率，优化后轨道板运输车结构自重降低了9．9％，对轨道板运输车的设计有重要参考价值。

以某移车台车架结构为研究对象，在ANSYS软件中建立其参数化有限元模型并进行分析。针对分析结果中悬臂端刚度不足的问题，除将车架主梁、横梁截面尺寸作为优化设计变量外，增加结构支承位置作为优化设计变量，建立了两种移车台优化数学模型。在Isight软件中建立响应面近似模型，利用多岛遗传算法寻优求解。优化结果表明，改进后移车台车架结构的强度、刚度均满足设计要求，且结构自重下降33．72％，轻量化效果显著。研究结果可对移车台车架结构方案的合理制定及改进提供依据。

利用有限元分析软件ANSYS,对动臂式塔机进行了地震激励下的动态响应分析。选用El-Centro波作为输入,得到塔机4个特征节点在地震激励下节点位移幅值随起重臂仰角变化的响应曲线。同时参照可靠性严重度评级表制定了敏感度参照表,表征位移幅值对起重臂仰角的敏感程度。敏感度越高,表明在地震载荷作用下节点位移幅值随仰角变化越快。计算结果表明：随着仰角的增大,塔机X向的位移快速增长,最大值与最小值相差14倍,属于高度敏感,即塔机在X向的摆动增幅最大。故在塔机不工作时,应使起重臂仰角处于低仰角状态,减轻地震载荷影响。

针对带多处理器的混合流水车间调度问题（hybrid flow shop scheduling with multiprocessor task problems），以最小化所有工件的最大完成时间（makespan）为优化目标，提出一种融合了改进的人工鱼群算法和禁忌搜索算法的混合算法。首先改进人工鱼群算法相关行为及实验优选算法参数，提高了人工鱼群算法收敛速度和精度；然后结合人工鱼群算法收敛快和禁忌算法局部搜索能力强的特点，利用改进的人工鱼群算法进行全局搜索，获得较好的优化解域，再通过禁忌算法在优化解域内进行局部寻优，得到一个最终满意的优化解。基于180个标准算例，算法实验结果表明混合算法的优化性能明显优于禁忌算法和粒子群算法，并且很接近改进的遗传算法。

在分析比例电磁阀工作原理的基础上建立比例电磁阀电流控制模型进行仿真。仿真表明电磁阀控制频率过低会使比例阀占空比与输出电流间的比例性变差产生控制误差因此要选取合适的PWM频率减小控制误差;根据感性负载的电流响应特性以及混合动力汽车变速箱中比例电磁阀的工作频率要求提出P-I控制算法并进行实验验证试验结果表明该算法可以根据比例电磁阀电流动态响应要求计算出相应参数值且满足控制需求。

在交通不便的偏远海岛上安装小型风力机,其施工过程非常困难,为解决此问题,采用产品升级改造和工作流程优化相结合的方法,设计了液压翻转臂机构,在无需动用大型工程车及吊装工具的情况下,实现了高度近10 m风力机塔杆的立起和放倒操作,简化了产品安装和维护工作流程,为偏远地区小型风力机的安装和维护提供了经验。