单点渐进成形复杂形状的薄壁制件时,不均匀厚度分布是影响产品性能和成形质量的主要原因。将液压支撑引入单点渐进成形过程中,提出一种液压支撑单点渐进成形工艺,该工艺通过对悬空板材增加柔性支撑来促进厚度的均匀分布。在静压和变压的辅助支撑下,采用Al1060板材单点渐进成形不同壁角的圆锥台制件,通过数值模拟和实验研究定量分析静压参数与变压方案对厚度分布及厚度均匀临界角的影响规律。结果表明,对厚度均匀分布临界角的有利静压压力范围为0~0.18 MPa,最有利的静压压力值为0.17 MPa。与无支撑单点渐进成形相比,液压支撑单点渐进成形工艺可以使厚度均匀临界角增大7°,有效提升板材的厚度分布均匀性和成形性能。

在查阅大量文献的基础上,系统地介绍了超磁致伸缩材料执行器在机电工程领域中的最新应用开发状况,展望了它的广阔发展前景.

针对灾难搜救、军事侦察等应用中的狭窄空间飞行需求,提出一种俯仰姿态可以独立控制的四旋翼飞行器。该飞行器在普通四旋翼飞行器的基础上增加了一个倾转自由度,由一个驱动来独立控制飞行器的俯仰姿态,实现指定倾转角的悬停和飞行。建立了飞行器气动力仿真模型,仿真分析了倾转状态下旋翼间气流干扰对气动力特性的影响。搭建了气动力特性测试平台,通过实验验证了气动力仿真模型的有效性。最后,研制了飞行器原理样机,进行了倾转悬停和倾转飞行实验。研究结果表明,飞行器可以实现接近90°的倾转悬停,同时可以以倾转60°的俯仰姿态稳定飞行,验证了倾转变形四旋翼飞行器穿越狭窄空间的可行性。

针对行星齿轮箱诊断过程复杂和诊断结果准确率低的问题,提出了一种基于流向图的行星齿轮箱故障诊断方法。该方法通过流向图构建算法直观地表示行星齿轮箱的故障诊断知识,利用流向图约简算法删除不必要的征兆属性节点,以简洁的形式表示属性之间的因果关系,利用流向图分类决策算法确定待诊实例的故障类型。仿真和实验结果证明了该方法的准确性和直观性,为行星齿轮箱的故障诊断提供了一种新颖的解决思路。

针对我国量大面广的在役机床装备整体技术水平落后，难以满足我国制造业工业转型需要的问题，在对我国在役机床装备运行状况与问题进行分析的基础上，阐述了机床装备在役再制造的内涵，提出了机床装备在役再制造的实施流程；从基础共性技术、关键性技术两个方面出发，建立了机床装备在役再制造的技术体系框架，并重点对各项关键技术进行了分析论述；最后，结合某在役重型机床再制造实践，分析了机床装备在役再制造的综合效益及应用前景。

为了有效衡量拆卸过程中零部件约束方向区间的大小,提出了一种基于向位妨碍的约束状态图模型及其拆卸序列生成方法。根据零部件之间在拆卸过程中的约束类型及空间妨碍关系,提出了一种三维向位妨碍的概念及其计算方法,并构建了基于向位妨碍的约束状态图模型;在此基础上构建了相应的状态矩阵和拆卸算子矩阵,将拆卸过程转化为拆卸算子矩阵与状态矩阵的迭代运算过程,并给出了相应的拆卸规则及拆卸序列规划算法。以平口钳产品拆卸为例,进行了拆卸建模与序列规划求解,结果表明该方法有效、可行。

针对风电机组滚动轴承故障信号的非平稳、强噪声污染等导致的有效冲击特征难以检测的问题,提出了一种基于相关正交匹配追踪（COMP）算法的稀疏故障诊断方法。基于COMP算法,在每次迭代后,首先根据内积大小依次计算原子与残差的相关系数,将相关系数最大的原子与其他符合条件的原子合并,将合并后的原子作为一个新原子;然后,利用这些新原子重新构成一个与信号相关度较强的新字典,对信号进行稀疏表示;最后,通过分析稀疏表示结果的包络谱实现滚动轴承故障的准确诊断。由于该方法重构的新原子与残差的相关性较强,因此只需较少的迭代次数就可得到较高的稀疏表示精度。仿真试验和工程应用验证了所提方法的有效性和实用性。

为实现数控加工制造过程的能耗预测与仿真,采用比能耗法建立了基于VericutForce模块的机床能耗模型,并结合UGCAM模块与VericutForce模块搭建了CAD-CAM-ECS能耗仿真平台,实现零件在加工过程中能耗的仿真。结果表明,基于Vericut中过程毛坯(IPW)条件的机床能耗模型可有效预测零件在加工过程中的机床能耗状态,CAD-CAM-ECS能耗仿真平台可实现加工过程能耗仿真并准确映射能耗高的设计特征,为零件的设计及工艺的优化提供依据。

通过理论分析和试验验证研究了液压缸运动的非线性动态特征。提出弹簧刚度随活塞位移变化和工作状态不同而呈现出软硬弹簧特性的非线性弹簧力特征，其作用效果可以用有阻尼的Duffing方程来近似描述；摩擦力随速度的变化遵循Streibeck曲线，其作用效果随工作点在曲线上所处区段而异，可以用van der Pol方程来近似描述。指出液压缸低速爬行是在特定工况下的“跳跃现象”、自激振动等多重作用的结果。

以故障树分析为基础，综合考虑最小割集的搜索成本、故障概率及影响程度等因素研究了液压系统的故障定位问题。针对系统特点确定了最小割集的数量和属性，利用权的最小平方法建立了加权规范化故障定位搜索决策矩阵，利用相对贴近度法对最小割集进行综合排序求出了搜索序列。针对充液阀故障引起压装机主缸不能工进这一工程问题，采用算法给出的搜索序列较好地实现了快速、准确的故障定位，验证了该算法的有效性。