纳米压痕装置是一种具有纳米级压痕深度检测能力,能够完成载荷-位移测量的一种装置,根据所得到的载荷-位移曲线可以用来获得材料的纳米硬度值.文中讨论了一种新型便携的纳米硬度检测装置的研制,并通过对单晶铝进行压痕试验,验证此硬度检测装置的实用性与可靠性.

针对纳米尺度下的材料硬度测量，利用纳米硬度计得到压痕的载荷-压深曲线，并用原子力显微镜得到压痕的三维形貌图。通过载荷-压深曲线和压痕形貌图，以及相应的计算方法，可以得到纳米压痕硬度。纳米压痕硬度计测方法不同，得到的材料硬度值也不同。分析现有的几种纳米压痕硬度计测方法，找出它们的优缺点，并对未来发展方向做了展望。

利用纳米压痕技术对单晶硅做纳米压痕试验,得到其载荷-压深曲线.用原子力显微镜测出压痕的三维形貌,结合Matlab软件,直接计算出压痕的残余面积,从而得到单晶硅的纳米硬度值.通过对直接面积法与Oliver-Pharr方法测出的硬度值进行分析比较,发现两种方法得到的硬度值都有压痕尺寸效应,但用直接面积法得到的硬度值比用Oliver-Pharr方法得到的硬度值尺寸效应更明显一些.

为提高精密仪表的动态稳定性,提出一种基于结构动特性分析的综合优化设计方法.该法将有限元计算和模态试验相结合,利用有限元法分析最初的设计结构动态特性,然后对该结构进行试验模态分析,从而检验有限元分析方法的可信度.利用经过验证的简化模型和计算方法,分析结构参数改变时对系统动特性的影响,进而实现结构的优化设计.从转子-框架结构的优化过程可以看出,该方法在保证可靠性的同时大大降低了成本,并且提高了效率,可广泛应用于工程设计中.

针对集成虚拟装配系统的重要组成部分——工艺文档生成与示教子系统的关键技术进行了分析和研究。提出了装配任务和装配操作的概念，建立了面向过程的装配工艺模型，从而对虚拟装配过程中产生的工艺信息和结果数据进行有效组织和表达。根据装配任务和工序工步之间的映射关系，生成工艺目录树，以此为主干进行装配工艺信息的编辑、补充和完善。利用XML语言对装配工艺数据进行描述，采用XML技术实现了工艺文件的灵活定制、动态生成、网上浏览和打印输出，利用Web技术和多媒体技术实现装配现场培训和示教。

针对三峡大型水轮机转子静平衡的需要提出重载500 t下采用电液比例阀实现四缸同步的设计方案并推导这种设计方案下的四缸同步控制模型采用模糊控制算法作为四缸同步控制器.应用工业控制计算机和WINDOWS操作系统完成了系统研制.实际运行结果表明:在500 mm行程范围内同步控制精度可控制在0.6 mm以内.