本文阐述了"液压与气压传动"课程开展教学改革的运作经验。CDIO是当前高等工程教育的一种新型教育模式,它以培养具有一定工程能力的应用性人才为目标。本文针对液压与气压传动课程当前教学中存在的问题,分析了工程教育理念和社会对机械类人才在知识、能力和素质的要求,提出了在课程教学中突出"一个核心、两把钥匙和三个层次实践"的改革思路,从教学内容、教学模式、教学资源、教师角色转型和教学评估等方面进行教学改革,实践表明实施教学改革后《液压与气压传动》课程取得了很好的教学效果,达到了人才培养目标,并在机械设计制造及其自动化的其他课程中进行推广。

针对连续血液净化系统的流量平衡问题,研制了精密柱塞式医用计量泵,通过严格控制实时输出流量和总流量,实现系统的流量平衡。设计了基于氧化锆陶瓷的径向柱塞泵,并进行物理模型建立和结构参数分析。对径向柱塞泵系统进行了流量特性分析和液压系统仿真分析,得出柱塞泵的最优设计参数和系统的最佳运行状态。根据仿真结果设计制作了陶瓷径向柱塞泵试验样机,对样机的流量特性进行了试验测试。结果显示,柱塞泵最佳运行状态在电动机转速120 r/min左右,且能满足最大流量10 L/h的总体要求。同时,出口流量具有较高稳定性和重复精度,流量指标满足相关医疗器械的设计和使用标准,能够在连续血液净化系统中实现系统流量平衡。

研究基于橡胶材料迟滞阻尼特性的非线性能量阱对光学卫星飞轮微振动的抑制。通过对飞轮扰动机制的分析,建立考虑飞轮扰动的动力学模型。结合飞轮微振动模型,提出一种基于非线性能量阱的飞轮微振动抑制方法,设计一种基于非线性能量阱的金属橡胶减振器。设计卫星飞轮地面试验方案,验证了微振动抑制方法的有效性。试验结果表明:飞轮微振动模型分析准确,设计合理,基于该模型的减振器能有效抑制飞轮微振动。

为从各备选方案中选择出最能满足用户感性需求的产品设计方案,提出基于逼近理想解排序（TOPSIS）法和灰色关联分析的产品设计方案评价选择方法。使用TOPSIS法对备选方案与用户需求的各感性维度匹配度进行分析,使用灰色关联分析对备选方案与用户需求各感性维度之间的相关性进行分析。首先分别计算各备选方案到正理想解和负理想解的Euclid距离;然后分别计算各备选方案与正理想解和负理想解的灰色关联度;最后构建新的关于Euclid距离与灰色关联度的相对贴近度,相对贴近度的大小反映了各备选方案与用户需求匹配程度。最后以某数控机床设计方案选择为例,验证了该方法的有效性。