为了缩短船用螺旋桨的再设计周期，降低再设计难度，针对船用螺旋桨提出了一种基于逆向设计软件Geomagic Design X和三维建模软件UG的逆向建模方法。详细介绍了螺旋桨的逆向建模过程和主要操作流程，通过比较放样和面片拟合生成叶片NURBS曲面的方法和原理，得到一种合适的叶片曲面作为叶片重构的基础。采用Geomagic Quality软件对螺旋桨进行整体精度分析，结果发现螺旋桨重构模型和螺旋桨点云数据之间的偏差在允许范围之内，验证了此螺旋桨逆向建模方法的可行性，同时为类似的逆向建模提供了思路。

柴油机喷油嘴变截面喷孔内部流动和出口变化对燃油喷射雾化有直接影响。通过FLUENT软件数值仿真研究了变截面喷孔内壁粗糙度对孔内流动和喷孔出口的影响。研究结果喷孔粗糙壁面对空穴有抑制作用，倒锥型喷孔几何结构促进空化的影响大于粗糙壁面的抑制作用，双曲线型喷孔粗糙壁面对空穴影响极小;粗糙壁面对变截面喷孔内湍流强度的增强远大于几何结构对湍流的影响;喷孔内壁面增设粗糙度正锥型喷孔、双曲线型喷孔质量流量显著降低，等径喷孔会抑制超空化进而增加质量流量，倒锥型喷孔对出口质量流量影响很小;增设喷孔内壁面粗糙度会使得等径喷孔、倒锥型喷孔、双曲线型喷孔的出口平均速度得到显著下降，椭圆型喷孔增设粗糙度出口速度降低很少，并且增加粗糙度几乎不会影响出口速度。

为提升电火花加工304不锈钢的表面加工质量及加工效率,提出了基于克里金模型和序列采样的电火花工艺参数优化方法。该方法以放电时间、占空比和峰值电流为优化变量,构建以材料去除率为优化目标,以表面粗糙度为约束的电火花工艺参数优化模型。引入克里金模型近似替代工艺优化变量与电火花加工性能响应间的隐式关系,并采用拉丁超立方和序列采样选取样本点,以保证近似替代模型的准确性。对优化结果的实验验证表明,该方法可有效提升电火花加工的材料去除率,满足304钢板加工表面的粗糙度要求。

针对中国老龄化加剧所引发的老人走失及当前智能拐杖发展中存在的问题,设计了一种由照明装置、反光模块和定位装置等构成的螺纹调节式智能助老拐杖。利用老年人的身高、体重等参数对该拐杖进行了机械设计及力学有限元分析。分析结果表明,当拐杖承受的力为2倍老年人体重时,仍具有较高的机械性能,可满足老人的日常出行需求。同时设计了基于北斗导航的智能定位及通信系统,可实时记录老年人的出行状态及位置,保障老年人出行的安全性。与现有智能拐杖相比,该拐杖通过螺纹调节长度,具有更高的稳定性和更长的寿命。

针对某重型载货汽车车架轻量化问题，通过solidworks对车架进行参数化建模，利用有限元对车架进行分析，在ADAMS/car中建立了考虑柔性车架的刚柔耦合重型汽车整车模型。将车架各主梁的壁厚作为设计变量。通过尺寸优化方法在保证车架可靠性的基础上进行轻量化研究，减轻车架质量。对优化后的车架进行满载弯曲、满载扭转以及满载弯扭三种典型工况的分析，并对车架进行模态计算以及疲劳寿命预测，将优化前后的结果进行对比。结果表明车架在进行优化之后，质量降低了7.3%，并且其强度、固有频率、疲劳寿命均可满足使用要求，达到了车架轻量化的目的。

以桥式起重机工作机构为研究对象,从能量流分析出发,全面研究了起重机各工作机构的能耗特性;结合功率传输规律,建立了各工作机构的能耗数学模型,进一步分析了桥式起重机的能耗机理及能量损失特性,为桥式起重机能耗评价打下了基础。

针对整体式多路换向阀在换向过程中存在较大液力冲击及能耗的问题，在阀芯处开节流槽以减小其对液压系统的影响，基于FLUENT对阀体内的复杂流场进行仿真及分析。完成多路换向阀内部流场的三维建模，通过对其不同开口度进行数值仿真计算，得到油液速度场中高速射流区域的变化趋势;并对三角形、矩形、半圆形节流槽对应的流场进行可视化对比分析，结果表明矩形节流槽缓解冲击力和降低噪音的效果最好。对多路阀节流槽形状设计具有一定参考价值。

应用矩阵解析法,首次系统的建立了微球聚焦测井仪推靠系统主传动机构的运动学分析数学模型,研究了推靠系统在不同约束状态下的运动过程,并推导出了各传动部件的运动约束方程。其中重点分析了微球极板、链接臂上的两处柱销滑槽高副机构的运动规律以及推靠系统中输出构件推靠极板的运动约束情况。此外,通过ADAMS仿真平台,建立了推靠系统的运动学仿真模型,并进行了运动学分析。将仿真分析结果与前面的数学模型进行了比较,校验了所建立的推靠系统运动学数值分析模型的正确性。得到了推靠系统各传动机构的参数曲线及运动规律,真实反映了各杆件的运动状况,为推靠系统结构设计和推靠系统的结构参数优化提供了依据。

波纹补偿器在石油化工、冶金及电力等领域管道输送上的使用越来越普遍,提出了一种基于LabVIEW的波纹补偿器无线监测系统方案,该系统采用压力传感器、位移传感器、温度传感器对管道系统中各波纹补偿器的相关参数进行采集,通过无线网络把采集到的数据发送到主机进行转换处理后将数据显示在LabVIEW界面上。本系统使工作人员能够实时对波纹补偿器的工作状态进行监测,当数据发生异常时能够及时发出警报提醒工作人员进行维修,有效避免因波纹补偿器失效引发的事故,具有一定的实用价值。

以数控机床伺服系统为研究对象,以模糊PID控制理论为依据,设计了数控机床模糊PID控制器。使用模糊控制规则对PID参数进行修改,从而使控制器的自适应能力得以显著提升,对该模糊PID控制器使用Simulink进行仿真,测试结果表明,与传统PID控制器相比,该控制器的响应速度和鲁棒性显著提高,数控机床的加工精度较高且无超调,数控机床的整体控制性能显著提升。