为解决由于下肢肌力衰退、骨关节疾病、心脑血管疾病、脊髓损伤等导致的半失能老人下肢运动功能障碍问题(如无法独立完成行走、站立、坐下等基本生活动作),提出了一种具有辅助行走、辅助落座、辅助搬移功能的移动辅助机器人结构设计方案。针对人体尺寸分布规律,对结构部件进行了尺寸计算。为保证机构具有足够的结构强度,对关键部件进行了有限元仿真分析。在此基础上,建立了人-机耦合系统模型,完成了人-机耦合情况下的运动学仿真。提出了移动辅助机器人硬件系统设计方案,搭建了电气系统连接,完成了硬件电路设计。为验证理论成果的正确性,加工了实验样机,进行了相关实验。

生态水文实验与监测装置的研制对生态水文过程模拟、参数获取与结果验证具有重要意义。在合理创新基础上,构建了便携式生态水文实验与监测系统（Eco-monitors）。Eco-monitors由植被覆盖度动态获取系统（VC-DAS）、便携式光合作用测量系统、便携式人工模拟降雨装置、土壤水运动监测装置及径流/土壤水采样装置等功能模块组成。Eco-monitors及其各功能模块的集成与设计重点突出便携性特点,既包括现有产品如便携式光合作用测量系统、土壤水运动监测装置及径流/土壤水采样装置;也包括自主创新部分如植被覆盖度动态获取系统（VC-DAS）采用摄像头方案代替传统的数码相机,便携式人工模拟降雨装置采用人工压力泵,克服了蓄电池或电力传动装置供电要求高且难以携带的限制。Eco-monitors在多项研究项目中得到了成功应用。

以硅为探针、带有自然氧化物的硅（100）晶面为基底样品，利用原子力显微镜研究了探针扫描速度对于单个微凸体系统中摩擦力的影响．首先，利用热噪声标定法测量出硅悬臂梁的法向弹簧常数和法向灵敏度；然后，利用改进的楔形校准法，通过扫描三角光栅得出侧向灵敏度；最后，测量出扫描区域为15μm×15μm、正压力为－5－10nN、扫描速度为2．5－1000μm／s下的摩擦力．实验结果表明，不同速度下摩擦力随正压力的增加呈近似线性增加，服从经典库仑定律．当扫描速度小于40μm／s时，速度增加所导致的摩擦力的增加不明显；当扫描速度大于40μm／s时，速度增加则引起摩擦力急剧增加．该结果与热激发的Tomlinson模型的计算结果吻合．

第十三届全国冬季运动会冰上运动中心项目由速滑馆、冰球馆、冰壶馆、媒体中心及组委会、餐厅和宿舍、动力中心组成。其中,冬运会三个场馆皆属于大面积冰面承压层,为保证其整体性,采用连续浇筑,激光整平的施工工艺。本文就该工程项目涉及的混凝土抗冻性能、收缩特性等耐久性,力学性能以及施工性能指标进行了研究,分析归纳出满足设计和施工要求的收缩率低、抗冻性能良好的连续浇筑大面积冰面承压层的C40F250低收缩混凝土配合比。

为进行PTS装置单路样机激光触发开关的调试，设计安装了相应的电压电流探头。通过对比分析了探头测量结果，解释了开关出口Ddot电压探头波形畸变的原因，并运算得到了正确的波形。Bdot探头得到了与模拟结果符合的电流微分信号和电流信号。实验结果表明：D-dot探头适合MV量级的高电压脉冲测量，但当该探头工作在开关区时，设计中需要对比探头与被测电极以及其它电极的结构电容，只有满足结构电容远大于与其它高压电极的电容时，才能获得较真实的信号。如果结构设计中难以满足该要求，可以采用软件处理方法得到正确的波形。使用B-dot探头输出的电流微分信号可以较为准确地得到开关导通延迟时间，测量误差小于0．7ns。

采用非平衡态分子动力学（NEMD）仿真了近场热记录系统的热响应过程．对探针施加不同的作用力时，随着作用力的增加．基体的热响应明显加快，系统达到热平衡所需时间相应减少，可有效提高热机械数据存储速率．采用数值差分方法对一维探针-基体的传热模型进行数值求解，数值解和分子动力学模拟结果总体趋势基本吻合．