叙述了在微工程研究领域有代表性的微机电系统（micro electro mechanical system，MEMS）技术特点，介绍了MEMS压力传感器、MEMS陀螺仪、MEMS加速度计等典型的MEMS产品，阐述了MEMS基础理论研究进展以及国外对MEMS陀螺仪、MEMS加速度计的研究和发展现状，分析了MEMS技术在飞航导弹等飞行器上应用优势。

在上海同步辐射装置软X射线谱学显微光束线站建设中，为达到变包含角平面光栅单色仪的能量分辨率要求，平面镜和光栅的转角重复精度必须要求达到0．43″。为此我们建立了一套由光电自准直仪组成的测试系统，可以对平面镜和光栅机构进行测试。应用该系统测试了平面镜转角重复精度为0．166″，光栅转角重复精度为0．149″，分辨率达到0．03″，满足了平面镜和光栅的转角重复精度和分辨率要求。此外，还测量了光栅切换机构的重复精度。

针对板坯连铸机设计，采用数值仿真技术（基于板坯连铸浇铸过程静态仿真软件CCPS OFFLINE）对二次冷却水量进行了优化计算，并对结晶器锥度、扇形段辊缝和铸坯应变分布等相关的重要工艺／结构参数进行了理论预测。部分研究成果已投入到某钢厂板坯连铸机的实际生产运用中，取得了较好的效果，并在其新建板坯连铸机的设计工作中进行了充分应用。

为了提高静压轴承的承载能力和回转精度,提出一种基于磁流变液(Magnetorheological Fluid, MRF)润滑的静压轴承。对磁流变液静压轴承进行结构设计,并对其承载力和油膜刚度进行了计算;通过Maxwell仿真分析不同轴承材料、不同电流对静压轴承性能的影响规律;采用CFX流体仿真分析不同间隙对静压轴承承载力的影响。通过仿真分析,选择磁感应强度最大的铸铁作为轴承材料,以适应更大的负载变化,选择半径间隙为20μm以增大承载能力。通过ANSYS流固耦合仿真,验证设计的磁流变液静压轴承的优越性,相比普通静压轴承其承载力提高了11.6%,回转精度提高了17.4%。

针对液压往复密封的低摩擦、高耐磨、耐高压抗挤出、耐液压油等独特工况条件,采用聚四氟乙烯(PTFE)和碳纤维对聚醚醚酮(PEEK)材料进行填充改性,研究改性PEEK材料的力学性能和摩擦磨损性能,并与填料改性PTFE材料进行比较。通过结构设计和有限元仿真分析,对改性PEEK材料与弹性体材料组合的密封件在不同温度下的密封性能进行了模拟和分析,并通过密封功能试验对模拟分析结果进行了验证。结果发现:质量分数20%PTFE填充改性PEEK材料的摩擦因数最低,且其对金属摩擦副无损伤,更适用于液压往复密封;组合密封能有效克服PEEK材料弹性性能差、安装困难的不足。有限元仿真分析结果表明,组合密封在不同温度下能很好适应42 MPa的压力。密封功能试验表明,组合密封比单一PEEK材料密封的启动摩擦力小、泄漏率低,证明改性PEEK材料可替代聚四氟乙烯和尼龙材料应用...

为了减少火灾侦察过程中消防人员伤亡及提高侦察效率,设计研发了一款消防侦察机器人.该机器人采用带翻转臂的双履带车体作为移动载体,机身上搭载了云台摄像机、防水喇叭、轮廓指示灯带、发光导向绳、应急救援储物箱等设备.消防侦察机器人利用搭载的云台摄像机将火灾火情、被困人员等现场情况实时传输至外场监控系统,同时通过防水喇叭、轮廓指示灯、发光导向绳为火灾被困人员指引逃生路线.试验结果表明,该款消防侦察机器人能够成功完成消防侦察和救援 疏散工作,有效降低消防人员的伤亡,显著提高消防侦察救援效率.

足底压力是患者进行康复训练时非常重要的生物力学参数。针对脚踏式下肢康复机器人,提出了一种新的基于弹性梁应变检测足底压力的方法,并设计了检测装置。通过分析人体足底力分布,选取足部四个主要受力点作为测量点;利用有限元仿真分析确定力与弹性梁应变的关系,建立了计算足底压力的数学模型;仿真与计算结果的对比,表明该方法及装置可实现对足底信息中重要的足底力大小的精确检测。利用该方法及装置可得到患者在训练过程中足底压力分布情况,可以用来康复评定,检测痉挛等,具有重要的临床意义。

针对曲柄转角限定和未限定的平面四杆机构轨迹综合问题,文章结合遗传算法(genetic algorithm,GA)全局搜索和拟牛顿算法BFGS局部快速收敛的优点,设计了一种基于GA和BFGS算法混合的平面四杆机构优化算法。对四杆机构进行运动学分析,得到连杆上一点的运动学方程;建立机构的优化数学模型;通过实例与其他启发式智能算法优化结果的对比,验证了该算法在曲柄转角限定和曲柄转角未限定的平面四杆机构轨迹拟合上具有高度的全局收敛能力。

水下刚性跨接管因自身制造误差、安装毅座位置测量误差等因素影响,在安装过程中受力产生变形,受力越大安装工作越困难.考虑以刚性跨接管为代表的较大水下结构物受力一变形特点,提出一种基于构件方向刚度差异的公差带优化方法,根据构件的方向刚度系数优化构件公差带,并将此方法应用于刚性跨接管设计.

介绍了基于AMESim平台的液压系统动态设计原理。在此基础上，设计了电液调节阀的液压驱动系统，建立了电液调节阀的物理仿真模型并进行了动态响应的仿真分析。结果表明，基于物理建模方式建立的仿真模型能比较地好反映液压系统各元器件之间的相互影响关系，通过对系统工况进行动态响应仿真可以使系统的设计缺陷在制造出具体的液压系统前就显现出来并得到及时有效的处理，从而缩短设计周期，降低制造成本。