由衍射理论模型出发,分析了子孔径布局对光学系统点扩散函数的影响,从而进行傅里叶变换计算出其对光学系统光学传递函数的影响;并由光学设计软件内嵌程序将子孔径布局实际地加入到设计的光学系统中,分析各种不同子孔径布局对光学系统像质的影响.通过由衍射理论出发的计算结果与设计软件内嵌程序的模拟仿真结果的对比,软件内嵌程序的模拟仿真结果得以验证.针对子孔径布局对具有相同相对孔径光学系统的影响进行了仿真计算,对与子孔径拼接原理样机具有相同相对孔径和中心遮拦比的反射式光学系统,针对相同孔径布局对其光学传递函数的影响进行了实际测试,通过仿真计算结果与测试结果的对比分析表明,孔径布局对具有相同相对孔径拼接光学系统的光学传递函数影响趋势一致的结论,从而为子孔径拼接原理样机研究的实用性及像质检测提...

基于环形衍射理论，对像面光强与光学传递函数进行了计算仿真．编制了可以嵌入到光学设计软件ZEMAX的环形孔径模拟程序，对中心遮拦的像质影响进行了模拟分析．通过理论计算仿真与软件模拟结果对比发现二者结果吻合，验证了嵌入程序的正确性与可行性，为反射式光学系统像质评价提供了更为客观与全面的评价依据．通过模拟结果得出存在中心遮拦光学系统点扩散函数次峰增强，中频区域光学传递函数下降．分别对不同遮拦比像质进行模拟，结果显示对于遮拦比小于30％的系统，遮拦对像质影响基本可以忽略，但当遮拦比增大到40％时，光学传递函数中频开始下降较为明显，为遮拦比的合理选择提供了依据．

构建Ti-6Al-4V合金激光快速成形熔池凝固过程的数学和物理模型，运用CA-FE耦合算法模拟凝固温度变化和微观晶粒生长过程。模拟和实验结果基本相符，均表明：熔池温度场整体呈对称分布的趋势，熔池的宏观形貌为梭形结构；实验温度变化曲线和模拟温度变化曲线基本一致，由于结晶潜热的释放出现短暂的温度平台；熔池在0．325s内完成凝固，冷却速率为1292．6℃／s；熔池中晶粒生长以粗大β柱状晶为主，朝着熔池中心位置生长，最佳生长方向与熔池凝固时负温度梯度方向一致，体现出晶粒生长几何择优取向的一致性，晶内为针状马氏体构成的网篮结构。

针对传统的齿轮箱体振动信号的故障诊断,提出了一种新的测试方法,即把传感器直接安装在齿轮箱体内的齿轮体上,缩短了振动信号的传递路径,有效降低了振动信号在传递过程中幅值衰减,能诊断出齿轮传动系统的早期故障。为验证该方法的有效性,对齿根2 mm裂纹的故障齿轮传动系统进行了动力学仿真和实验验证,结果发现从齿轮体上的振动信号中能成功诊断出齿轮裂纹的早期故障,而箱体上的振动信号则不能体现故障特征。这充分说明了振动信号在经过复杂的传递路径后导致幅值衰减和频率成分丢失,微弱的故障信息被削弱。这为齿轮箱的早期微弱故障的诊断提供了一种有效的方法。

基于有限元法对单道单层激光熔池的凝固过程进行数值模拟，得到熔覆过程中激光熔池的温度场分布及温度梯度分布等数据信息，结合测温实验，分析了激光熔池在凝固过程中的热行为，阐述了激光工艺参数对熔池凝固传热过程的影响。结果表明：在激光单道熔覆过程中，熔池前端热量集中、熔深较大，尾部热量传递迅速、熔深较小。温度梯度在熔池前端最大值变化范围是3.04~3.89*106℃/m-1。激光功率对熔池热传递的影响效应大于扫描速度影响效应的规律。模拟和实验结果吻合。

在变分模态分解（Variational mode decomposition,VMD）中,因为分解层数k值属于自定义变量,所以在取值时分解结果会随着k值的变化而得到不同的结果,k值的取值直接影响着结果的准确性,k值取得过大或者过小都会对结果造成影响。基于以上问题,提出了一种利用峭度确定k值的方法。选取k值为2~n的整数,计算当k值为2~n时,每一个k值相关系数最大分量的峭度,并绘制峭度的变化曲线,若在该曲线内峭度没有峰值且单调递增,则继续计算当k为n＋1时相关系数最大分量的峭度值,重复以上步骤,以峭度最大作为优化的标准,当峭度最大的时候,k为最佳值。用实际故障信号验证了方法的可行性,为VMD方法的研究提出了一种新的思路。

在实际工况下,齿轮箱故障经常包含多个故障信息,而弱故障信号相比强故障信号和噪声属于微弱信号,故复合故障中的弱故障信号提取一直是旋转机械故障诊断的一大难点。基于上述问题,考虑到MED（Minimum Entropy Deconvolution）具有强降噪性能、VMD（Variational Mode Decomposition）分解出的本征模态函数在强噪声环境中会失真、VMD分解精度由惩罚因子α和分解次数k决定,提出了一种基于MED-VMD的滚动轴承微弱故障提取方法。首先对原信号用MED降噪;进一步设置初始参数α和k,对降噪后的信号通过VMD分解,计算相邻本征模态函数的相关系数,确定最佳惩罚因子α和分解次数k;最后对本征模态函数进行包络谱分析,提取了齿轮箱中轴承的微弱故障信息。通过仿真信号和实测数据均验证了所提方法的有效性,给强噪声环境的复合故障的微弱故障特征提取提供一种新思路。

基于N-S时均方程,利用标准k-ε湍流模型,采用FLUENT软件中的多重参考坐标系（MRF）和SIMPLE算法,对40BZ6型离心水泵叶轮和涡壳流动区域进行了全三维粘性流动数值模拟,模拟分析了离心泵内流动速度和压力的分布规律。将模拟得到的离心泵扬程、轴功率及效率与流量关系与实验数据进行对比,预测性能与实验性能吻合,为泵的优化设计提供理论基础。

为改善螺旋叶片式旋流器分离含油污水的性能,在传统旋流器原型基础上,设计出一种新型割缝螺旋叶片式旋流器.为探究割缝尺寸对分离效率的影响规律,通过正交试验法对割缝尺寸及结构进行优选.通过FLUENT流体软件对优选结构的分离效率、压力场和油相分布进行数值模拟分析,发现正交试验法优选出的结构明显改善油核排出情况,内部速度场具有较好的周向对称性,并且降低了底流口含油量,同时又提高了旋流器分离性能.最后通过试验验证,得到分离效率最高可达93.7%,符合正交试验法的指标估算和数值模拟结果,从而证明了对旋流器溢流管进行割缝设计方案具有可行性.