针对硅棒在切割加工过程中加工精度不足、效率低等问题,研发了一款用于硅棒加工的金刚石切割夹具。为了使夹具系统的性能更好,使用Workbench软件对夹具进行了的静力学分析,求解出夹具的应力应变云图;根据夹具的频率方程,得出夹具前20阶自由模态固有频率,将求解结果与其工作频率进行对比分析;通过选择合适的设计变量,对夹具进行轻量化设计,获取夹具的最优结构尺寸。由于夹具在不同工况下所受的载荷不一样,所以结合VB和ANSYS软件设计了夹具工况分析系统,用于夹具的快速分析和优化,可有效提高夹具的设计效率。

提出一种新型声光波导相位调制技术,用于光电集成M-Z光波导干涉型加速度计的信号调制.相位调制器工作在溅射有K8缓冲层的硅基底上,工作波长为1.3 μm.主要对声光调制器的特性参数进行了理论分析和优化设计,结果为:氧化锌薄膜尺寸5×0.8×0.003 mm,叉指换能器叉指对数N=17,中心距l=27.19 μm,中心频率f0=48 MHz,中心指长L0=4.46 mm.

当前高动态彩色数码相机的光强响应具有强烈的非线性，针对于此，用多项式这种非线性模型对彩色数码相机红、绿、蓝三通道的光强响应特性予以描述。建立了一种利用曝光时间测量CCD彩色数码相机光强响应特性的方法，通过调整快门速度获得不同的光强。同时，设计了标定实验，选用OLYMPUS E20数码相机对上述理论分析成果进行了实验验证，分别采用多项式模型和γ幂模型对实验数据进行拟合。实验结果表明，光强响应标定方法是可行的，多项式模型更适于描述彩色数码相机光强响应特性。

由传感曲线的数学特征表明，有限项多项式完全可以满足传感器函数的拟合及其精度。通过定义相对光强和推导出与传感器函数等价的光强传递函数，建立了场景标定原理。仅改变曝光时间，保持相机的其它参数不变，建立了曝光标定原理。将两种标定原理相结合，形成了关于彩色数码相机光强传递函数的场景曝光标定方法，并对Olympus E-20p数码相机进行了标定。

通过在标准孔板流量计中引入CFD数值模拟,为流出系数的获取提供了新途径。对不可压缩流体在不同流量、不同直径比、不同孔板轴向厚度和不同流动介质下的内部流场进行了数值模拟计算,并将计算出的流出系数与根据ISO公式计算出的流出系数进行了分析对比。结果表明,随着结构参数和工作条件的改变,流出系数都会随之发生变化,但ISO公式对孔板厚度的变化不太敏感。CFD数值模拟可以作为标准孔板流量计的辅助设计与标定手段,以进一步提高孔板流量计计量的准确性。

现今氦透平膨胀机的设计,仅有面向各部件的设计方法及步骤,没有完整精准的设计流程,未形成设计体系。为保证环控系统中微型氦透平膨胀机运行的安全性、可靠性及高效性,提出一套基于CAD/CAE/CFD的智能化设计流程,通过一维热力计算、二维气动设计、三维气动分析和强度校核、三维造型和转子动力学分析对微型氦透平膨胀机进行数字化仿真设计,并对设计过程进行系统性数值模拟。确保设计方案可达到氦制冷系统的设计要求,同时为设计微型氦透平膨胀机提供设计制造集成技术。

建立了机载计算机自然对流散热板换热时的物理模型,根据传热学基本理论知识,结合机载计算机散热板自身的特点,运用理论分析的方法对机载计算机散热板的各个结构参数进行了分析。分析出散热板各个结构参数对散热板综合性能的影响规律,并结合加工工艺对工程设计提供了设计指导。

针对高压辊磨机工作时的动态辊隙偏差问题 ,根据振动原理和液压加载系统对辊隙的控制原理 ,建立了动态辊隙纠偏的数学模型 ,借助M atlab软件进行数值计算 ,研究了两侧液压加载系统参数对辊隙偏差的影响规律 ,最后采用相似实验验证 ,为动态辊隙纠偏提供理论基础.研究结果表明 ：辊隙偏差极大值随动辊两侧液阻取值的增大而减小 ,当液阻达到6 × 107 Ns/m5 之后 ,其减小程度不再明显 ;辊隙偏差的稳定值主要受到两侧系统压差和蓄能器工作容积差的影响 ,在原有的基础上 ,增加了非传动侧系统压力0.3MPa,或者增加了传动侧蓄能器工作容积0 .002 5 m3 ,动辊稳定后的偏转角度和辊隙偏差可得到有效纠正.相似实验表明实验数值与仿真数值的变化规律基本一致.

液压缸运行过程是典型的非线性动态过程。本文用研究非线性动力学系统有效方法之一的混沌理论的相空间重构和关联维数的理论与方法，对液压缸运行的混沌动态时间序列信号进行分析，结果表明：关联维数的大小可以反映液压缸运行过程中不同区段的稳定程度；关联维数的全程变化趋势可以反映液压缸运行过程中非线性弹簧的变化特征；关联维数的最大差值与平均值之比值可以用来判断液压缸是否存在爬行现象。

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。提出了弹簧的非线性表现可以用有阻尼的Duffing方程来描述，摩擦力的非线性表现随工作点在Streibeck曲线上所处的区段不同可以由瑞利方程（Rayleigh equation）或范德波尔方程（Van Der Polequation）来描述。提出了液压缸低速爬行原因分固有原因和运行原因，都与其非线性动力学特征紧密相关。