针对板材渐进成形工艺成形时间长的问题,提出一种基于单元的成形路径生成方法．首先,分析适用于渐进成形工艺的单元路径规划原则;然后,对数据模型进行分层计算得到一系列等高线刀位点轮廓,建立每层轮廓内的环之间的拓扑关系(C-Net结构),以及每层轮廓之间的拓扑关系(Z-C-Net结构);最后,结合单元路径规划原则,从Z-C-Net结构中提取出单元序列,并对各个单元实施合适的子路径规划,以及子路径之间实施合理的连接,使成形路径最短．实例计算结果表明:应用单元路径规划与等高线路径规划相比,可节约22.5％的成形时间．

用射频(RF)反应磁控溅射法,在硅基片上制备出了具有较低表面粗糙度、C轴择优取向的AlN压电薄膜.讨论了溅射功率对AlN压电薄膜结构和形貌的影响、氮气含量对AlN压电薄膜成分的影响以及低温退火对薄膜表面粗糙度的影响.XRD和SEM结果表明:随溅射功率增大,AlN压电薄膜C轴择优取向增强;当功率为350 W时, AlN压电薄膜(002)面摇摆曲线半高宽为4.5°,薄膜表现出明显的柱状结构.EDS成分分析表明:随氮气含量的提高, AlN压电薄膜的元素比接近于化学计量比.低温退火工艺的引入将薄膜表面的均方根粗糙度由4.8 nm降低到2.26 nm.

提出了一种基于3步平移算法的实时图像二维旋转VLSI流水结构．该结构采用了一种新颖的缓存机制,通过错位存储中间结果和单独存储列平移量的方式,显著减少了片上存储器的总容量,同时也减少了整个旋转过程中无效数据的处理量,提高了数据通过率．该设计采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺进行了流片,在100 MHz工作频率下,对一幅512×512的图像旋转45°,处理时间约为3.81 ms,满足了大多数图像处理系统的实时性要求.

为了克服传统SIFT描述子进行图像匹配时对噪声和图像灰度的非线性变换敏感的缺点,提出了一种全局结构化SIFT描述子及其生成方法.该方法将特征点矩形区域改为以特征点为中心向外扩散的同心圆区域,计算同心圆区域10个方向的曲率累积值,建立一个描述范围为特征点尺度函数的特征向量,对其实施排序操作,赋予完全旋转尺度不变,形成全局结构化SIFT描述子.采用欧氏距离为匹配度量函数应用于图像匹配.实验结果表明:这种全局、局部结构式信息联合的思想增强了算法对图像的光照、平移、旋转等变换的鲁棒性,匹配精度提升18％,极大地改善了匹配效果.

针对传统的B rnstein多项式逼近方法进行图像压缩时压缩率和压缩质量不高的问题，提出一种基于希尔伯特扫描和二次有理B zier曲线逼近进行图像压缩的方法．首先利用希尔伯特扫描曲线将二维灰度图像转化为一维灰度序列；然后采用二次有理B zier曲线对数据进行分段逼近；最后利用各段数据的逼近参数对图像进行压缩编码．实验结果表明: 该方法比传统的B rnstein多项式逼近方法在图像的压缩率和压缩质量方面都有所提高．

提出动态微分进化算法(MDDE)并将其应用于匹配追踪．采用磁致伸缩导波检测仪器对含有不同尺寸缺陷的钢管进行检测,利用匹配追踪方法对检测信号进行处理,结果发现从处理后的信号中能够方便地识别缺陷信号．计算了匹配所得的导波信号剩余量的均方值,绘制了剩余信号的均方值下降趋势曲线,根据均方值曲线的不同来判别管道缺陷的大小,实现钢管缺陷大小定量化．

为了改进粘贴模型,提出了用生化实验实现求解割集的计算方法,并基于该方法给出了最小生成树DNA算法．首次将分离实验扩展为基于分离板的分离实验和基于电泳技术的分离实验，所提出的最小生成树DNA算法打破了DNA计算的计算模式——用求解割集的最小边的方法逐步产生最小生成树. 用该方法求解割集利用了分离实验运算的高度并行性,最小生成树DNA算法的时间复杂度是线性的,从而降低了算法的时间复杂度．

提出了一种多物种代谢网络同源功能模块的挖掘算法.依据物种间的亲缘关系,给出一种新的化合物相似度定义方式,使用AP算法进行模块的初始划分,然后按照模块的同源系数逐层进行重叠扩展.使用65种不同生物的代谢网络进行实验研究,结果表明:得到的保守功能模块与KEGG数据库提供的参考功能模块具有较高匹配率,外围功能模块体现了功能模块在不同物种内的分布差异,验证了算法的有效性.

利用可废止逻辑的非单调知识表示和推理能力、线性的计算复杂性和易于实现等优点,整合描述逻辑和可废止逻辑,提出了一种不一致本体的可废止推理系统(简称为DeRS)．DeRS使用描述逻辑定义的本体和可废止理论对领域问题进行混合建模,将TBox划分为最大的一致公理集和最小的不一致公理集,并进行初始化;然后利用转换算法,将一致公理集的公理和不一致公理集的公理分别映射为硬性规则和可废止规则,并添加到可废止理论中;最后利用新定义的可废止推理规则进行非单调可废止推理,由此解决了不一致本体的推理问题,弥补了描述逻辑在非单调性方面的不足．结果表明DeRS具有协调性、易处理性、可判定性、可靠性等基本性质．

为提高遗留系统的横切关注点识别效率和精确率,提出一种改进的候选横切关注点识别方法．该方法选取覆盖系统核心功能的挖掘用例,根据横切关注点具有的方法执行模式特征和方法扇入度特征对活动代码进行动态分析,以便发现可供候选的方面．在识别过程中,特别引入了扇入阈值和横切阈值,对由于低于阈值而不可能成为候选横切关注点的方法进行预过滤,同时通过分析方法外语句对方法执行的影响，排除部分不可织入的候选横切关注点．与传统方法相比,该方法在保证查全率不下降的基础上,可有效提高识别效率和精确率．

为了解决带容量约束WCDMA网络的基站选址问题,提出了一个基于多目标优化量子免疫算法的基站选址优化方案．设计了基站选址问题的数学模型,给出了多目标优化量子免疫算法框架,并进行了实验验证．实验结果表明：算法方案能以较小的基站建设代价满足覆盖要求,具有较好应用价值．

针对SINS／GPS组合导航中量测噪声统计特性不准确引起卡尔曼滤波精度下降的问题,提出基于变分贝叶斯自适应无迹卡尔曼滤波(VB-UKF)的非线性融合方法.分析了线性的变分贝叶斯自适应卡尔曼滤波(VB-KF)算法的原理与性能,针对其仅适用于线性系统的问题,将VB-KF与UKF结合导出了非线性的VB-UKF算法.该算法可对系统状态和时变的量测噪声方差进行同步非线性估计,且与传统的UKF算法具有统一的形式.导航仿真结果表明:VB-UKF对于突变或慢变的量测噪声方差均能实时跟踪,较常规UKF算法可有效降低噪声统计特性不准确给系统造成的不利影响,提高定位精度.

针对同步定位与地图创建(SLAM)问题中难以建立准确的先验噪声模型的问题,提出一种改进的模糊自适应卡尔曼滤波算法．该算法通过在线监测新息的变化,利用模糊逻辑对系统噪声和观测噪声的权重进行实时调整,进而改变系统对观测信息的信赖和利用程度,使滤波器最终趋于稳定．为了保证系统的实时性,提出一种直接将输入和输出进行模糊隶属函数匹配的方法代替模糊推理．将新的滤波算法用于SLAM仿真实验,结果表明该算法能根据噪声变化进行快速调整,滤波精度较高,相比标准EKF对定位和构图精度提升了50％以上．

针对桩承式加筋路堤应用于高填方路堤下处理软土地基的缺陷,考虑在土工格栅铺设工艺上加以改进,研发出桩承式加筋路堤挂网技术．通过假设自由位移场,采用2阶段法对桩承式加筋路堤挂网技术与现有技术作用下单桩侧向位移进行对比分析．分析结果表明:相对于普通加筋,采用挂网加筋可以有效约束路基侧向位移和路基深层侧向位移．随着筋材模量和桩体抗弯刚度的增大,挂网加筋对路基侧向位移的约束作用逐渐增强;软土弹性模量越小,挂网加筋对路基侧向位移的约束作用越好．

武汉二七长江大桥为三塔混合梁斜拉桥,为验证其主梁钢混结合段构造的合理性,设计并制作了几何缩尺比为1∶3的主梁钢混结合段试验模型.对模型进行了试验研究,分别考察了在正常使用荷载作用下、设计极限荷载作用下及1.7倍设计极限荷载作用下钢混结合段钢构件与混凝土构件的应力分布情况及钢混结合段的承载性能，基于对钢混结合段钢板与混凝土之间2种不同连接方式的假设,分别建立了相应的有限元计算模型,研究2种不同的传力机理.模型试验和有限元计算分析表明:武汉二七长江大桥主梁钢混结合段的承载能力满足设计要求,剪力钉的剪切刚度对钢混结合段的受力与传力影响较大．

针对铰缝结构的经时耐用性能缺少有效的定量评价方法,造成铰缝部位成为桥梁结构设计和桥梁服役管理的盲区这一问题,基于试验研究定义了空心板铰缝协同工作系数,用空心板铰缝协同工作系数来评价铰缝结构对相邻空心板协同工作程度．在此基础上,建立了相应的回归计算模型，通过引入铰缝钢筋锈蚀率随时间变化的计算公式,建立了空心板铰缝协同工作系数随时间变化的计算公式．对常用的深、中、浅3种空心板铰缝形式的经时耐用性能进行了评价．结果表明：深、中、浅的排序逐渐恶化；浅、中2种铰缝结构的服役寿命相近，除冰盐环境下不同跨度的空心板梁桥的使用年限大致在3～6 a波动；深铰缝结构的抗蚀能力较强，不同跨度的空心板梁桥的使用年限大致在6～29 a波动.

针对铁路桥梁减隔震设计的关键技术,给出了铅芯橡胶支座的等效线性模型及主要动力参数的计算方法,建立了高速铁路车桥系统全桥模型,计算了隔震前后高速铁路桥梁的动力响应,分析了铅芯橡胶支座(LRB)的隔震效果．分析结果表明:当支座动力参数选择适当时,采用隔震装置既可有效降低墩底弯矩剪力等动力响应,又不增加梁体位移和支座变形,起到良好的隔震耗能效果．

基于接触非线性理论,考虑钢蜗壳与外围混凝土的接触滑移,采用仿真算法对充水保压蜗壳进行了三维仿真分析和平面轴对称仿真分析．研究了机墩和设备质量及平面轴对称简化模型对蜗壳打压后的变形、蜗壳与混凝土的间隙及其应力的影响．计算结果表明:机墩及设备质量对钢蜗壳的应力影响较小,但对钢蜗壳与外围混凝土的间隙和外围混凝土的应力影响较大,三维仿真模型应该考虑机墩及设备的质量;平面轴对称仿真模型虽未考虑闷头在仿真分析中的作用,但能反映钢蜗壳和外围混凝土的变形特征与受力特性,可以在初步设计时采用．

通过3体滑行艇不同滑行面形式的对比模型试验,研究了断阶对3体滑行艇阻力性能及运动姿态的影响,比较了3体和单体滑行艇在有无断阶时的阻力性能特点,并对船体2侧喷溅进行了观察.结果表明:无断阶3体滑行艇在第2个阻力峰出现以前阻力与航态的变化趋势同无断阶单体滑行艇一致.加入断阶后3体滑行艇阻力与航态的变化与单体滑行艇加入断阶后的变化不同,断阶3体滑行艇第2个阻力峰消失,阻力随速度的提高而增大,断阶数目越多阻力增长越快;航态变化趋势与无断阶类似,第2次航态出现较大变化的时间随断阶数目的增多而提前.试验中观察发现:无断阶方案的2侧槽道有使喷溅流整顺和形成气垫的作用,而有断阶方案的槽道内喷溅流混乱.

为提高潜艇舱段结构针对低频线谱频率的机械阻抗,基于结构增抗技术,通过在环肋处增加质量块形成阻抗增强构件,运用FEM／BEM法对结构修改前后环肋圆柱壳的声振特性进行了数值计算;讨论了附加质量块的大小和位置对结构修改后的辐射声功率的影响;分析了结构修改前后的模态辐射效率．研究表明:在靠近激励源的环肋上附加合适的质量块,能有效降低结构主导模态的辐射声功率;附加质量块的大小和位置对结构修正后的辐射声功率和模态辐射效率有重要影响．

为了分析实际工程结构中材料特性、几何特性或载荷中的某些参数同时具有随机性和模糊性,基于模糊随机变量、区间数分解法、摄动理论和无网格伽辽金法,提出了模糊随机无网格伽辽金法．推导出了水平截集下的随机无网格区间平衡方程,并将随机无网格区间平衡方程中的刚度矩阵、位移向量和载荷向量在初始随机向量的均值处进行泰勒级数展开,利用小参数摄动理论和区间数分解推导出了随机无网格区间平衡方程的求解公式,并给出了模糊随机位移数字特征的计算公式,将其应用到含裂纹结构的不确定性问题中．通过算例验证了本方法的正确性．

根据天然多孔介质微结构的分形标度律,建立了含井孔裂缝型多孔介质平面径向渗流的分形模型,推导了裂隙度和径向有效渗透率的解析表达式,讨论了裂隙度的径向分布规律和有效渗透率与分形维数以及径向距离的定量关系.结果表明:有效渗透率随孔隙分形维数的增大而增大，随迂曲度分形维数的增大而减小，还随径向距离的增大而减小.这些结果验证了模型的正确性．

提出了一种增强粒子图像测速(PIV)技术中图片变形迭代查询算法稳定性的方法,在迭代计算过程中用移动最小二乘法(MLS)来拟合互相关计算得到的位移场.合成图片的评估显示:MLS能很好地增强算法的稳定性,并且有很好的空间分辨率特性,在一定程度上改善了算法的精度.真实流场的评估也显示MLS能增强算法的稳定性.同时MLS的加入不会明显增加计算时间.

针对直线压缩机的应用,给出了静压式小孔节流气体轴承的分析模型,运用Fluent流体数值计算软件,分析了气体轴承的几何参数和进出口压力对其承载力及质量流量的影响,并对静态和动态出口压力条件下的气体轴承特性进行了研究和比较,确定了合适的气体轴承特性参数.研究结果可用于气体轴承的设计和直线压缩机间隙密封的改善.

为了在传统柴油机上实现同时降低NOx和碳烟排放的准均质预混合燃烧,采用在高压油泵后加热流经高压油管柴油的方法,在一台单缸柴油机上就高温柴油对发动机燃烧和排放的影响开展了台架试验研究．通过在进气中添加低比例的二氧化碳气体,对采用燃油加热实现柴油准均质混合气压燃燃烧过程进行了探索性研究;同时应用KIVA3V对高温燃油喷射对混合气形成的影响进行了模拟研究．结果表明:高温燃油能够促进喷雾雾化和预混合气的形成,且对应一个最佳的温度范围,通过适当增大供油提前角到上止点前32°,采用大流量的多孔喷嘴缩短喷射持续期,以及进气中添加少量二氧化碳等措施,可以实现直喷式柴油机准均质预混合燃烧,达到同时降低NOx和碳烟的目的．

应用计算流体力学(CFD)方法研究了某型减压阀的内部流场分布,对稳态工况的减压阀3维单相流模型进行了CFD数值模拟,并对模型进行了试验验证,证明了数值模拟模型的准确性.对阀门内部流道的质点流线特征、速度场、温度场情况进行了研究,结合试验观察到的减压阀内部结冰及外部凝露的结露现象,指出常规气源条件下,通流介质温度的降低和减压阀内部机械结构是导致阀门结露现象的主要因素，同时阐明了出现结露现象的基本机理.

为研究叶轮出口宽度对离心泵流动诱导振动噪声的影响,以一台单级单吸离心泵为研究对象,保持泵体和叶轮其他几何参数不变,将叶轮出口宽度b2从10 mm分别改为6，8和12 mm.在离心泵闭式实验台上测量了不同出口宽度模型泵在全流量范围内的振动和噪声信号,并对信号进行处理和分析.实验结果表明:模型泵流动诱导的振动对泵体的影响最大,随着叶轮出口宽度的增加,模型泵4个测点的振动强度大致呈先增加后降低的趋势,当b2=8 mm时,模型泵的振动强度最大;在不同流量工况下,模型泵噪声信号随叶轮出口宽度的增加其轴频峰值变化规律复杂, b2=10 mm的模型泵各工况下噪声信号的轴频峰值相对较小,且在设计工况下达到最小值.

选用华中地区典型的农业秸秆(麦秆、稻秆、棉秆以及林业枝条)为研究对象,在热重／差热综合热分析仪(TG-DTA)上研究它们的燃烧特性,并采用非等温积分法(Coats-Refern)分析秸秆的燃烧动力学特性．研究发现:农业秸秆易着火和燃尽,燃烧过程主要包括挥发分的析出燃烧(200～360 ℃)和固体焦炭的燃烧(360～500 ℃)．动力学分析表明:挥发分的析出较容易,所需活化能较小(<100 kJ／mol),而固体焦炭的燃烧较难,活化能达150 kJ／mol以上．对于不同的秸秆,麦秆和稻秆较易着火燃烧,而棉秆和枝条相对难以着火燃烧,这与其物质组成与化学结构的不同有关．