为了研究和优化地基大口径望远镜系统的整体性能,对其整系统进行了有限元建模和分析。针对1.23 m口径的光电望远镜,研究了望远镜各部件的结构特点及连接关系,论述了相关部件的简化方法,建立了整系统的有限元模型。计算了当望远镜指向天顶和水平状态时系统的重力变形情况,给出主次镜的变形结果。分析了望远镜在风载和地震波载荷作用下的动态响应情况并给出了响应结果。分析表明：风载作用将引起望远镜主次镜光轴偏心,其偏心误差RMS值为0.025″,满足系统设计要求;地震波引起主次镜在3个方向上的位移较大,但最大应力为16.67 MPa,不会破坏望远镜系统的结构。

提出了一种确定性目标点覆盖算法，把目标点所在区域划分为若干正方形网格，从中选择最适合的网格作为下一个节点的放置位置：同时本文引入了概率感知模型，把节点能感知到目标点的最小感知概率值作为整体覆盖水平的评价指标，把节点能感知到目标点的个数及对它们的最小感知概率值作为网格的评价标准。该方法能使用最少的节点实现目标点覆盖并达到要求的总体覆盖水平，且能计算出较优的节点部署位置；对网格边长和感知概率下限的不同取值分别进行仿真实验。实验结果表明．网格边长越小，节点部署位置越精确；感知概率下限取值越大，总体覆盖性能越好，需要的节点越多。

以多体系统误差建模理论和齿轮啮合原理为基础,提出含有机床运动几何误差以及齿轮副安装误差的螺旋锥齿轮齿面接触分析(Error tooth contact analysis,ETCA)方法。以SGM法(大轮展成法加工,小轮变形法加工)加工的弧齿锥齿轮为例,通过ETCA分析,得到机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮齿面加工质量影响的定量关系,对ETCA和TCA的结果进行对比分析,结果表明机床运动误差和安装误差对螺旋锥齿轮的齿面接触质量有较大的影响,为了通过齿面接触分析达到更准确的反调加工参数的目的,采用ETCA的分析结果指导加工参数反调更为合理。

针对现有齿面接触分析(TCA)的不足,提出了螺旋锥齿轮齿面接触分析的改进算法.基于空间曲面啮合原理、Enler-Rodrigues公式以及接触区几何形状的等量关系对齿面接触分析算法进行了改进,通过方程变换,减少了求解接触点位置的非线性方程组维数,由啮合方程求得到初值选取计算公式,使初始值求解有规律可循.以一对弧齿锥齿轮为例,对算法进行了对比分析与验证,结果表明改进的齿面接触分析算法可减少求解非线性方程组时初值选取的繁复性与增强非线性方程组迭代求解的稳定性;并利用几何等量关系求解接触区几何参数,能避免求解复杂的齿面相对曲率等二阶几何参数.

随着工业系统的复杂化和计算机的应用,过程控制的安全问题由运行阶段向设计阶段转移.本文结合力控软件PCAuto3.62在烟气脱硫（FGD）系统设计中的应用,给出一种应用力控＂控制策略＂实现过程控制系统安全设计中的安全策略的方法.这种方法对防止由设计阶段造成的事故和进行系统安全设计有一定的参考意义.

为提高数控火焰切割机的加工精度,提出一种能够在线修正加工误差的实时补偿方法,以改善工件的加工质量。根据火焰切割工艺特性和变换矩阵方法,建立了数控火焰切割机的加工误差综合预测模型,以实时确定不同切割状态下工件的位置和姿态加工误差。构造了加工误差的动态补偿策略,给出了基于输入运动规划原理的误差补偿系统及偏最小二乘误差补偿算法,指出了实时补偿方法的具现化方式。在自主研发的数控火焰切割机中进行了数值仿真分析以及与示教加工方法的对比试验,结果表明,实时补偿方法对原有加工过程无较大干扰,能够将工件的加工质量提高40%左右,从而验证了该方法对提高数控火焰切割机加工精度的有效性和可实现性。

采用三爪自定心夹盘装夹直径较大的盘类工件定心差,精度低,文中介绍了一种在刀架上夹紧一木（塑料）块的方法,可使装夹校正时间短、效率高。

为了探究输电导线风雨激振的诱发机理,基于混合子结构方法对输电导线风雨激振非定常气动力进行了针对性的研究。首先,分别构建结构子结构（输电导线和上雨线）和流体动力计算（computational fluid dynamics,简称CFD）数值流场子结构;其次,利用自制的风洞模拟实验台及相关测试系统,获取结构子结构的振动响应（频率,振幅）;最后,将测得振动响应作为CFD数值模拟的边界条件,计算绕流场特性并获取气动力特性参数,将计算得到的气动力施加到输电导线上,得到输电导线的振动响应并与实验结果比较。分析结果表明,混合子结构方法能够准确获得输电导线发生风雨激振时的气动特性,该方法为不便于实验获取气动力特性振动问题研究提供了一种有效途径。

研究管道阻力特性是计算海上平台离心泵汽蚀余量和防止汽蚀问题的前提,建立离心泵管道阻力损失的数学模型,依据理论分析和离心泵运行管道中井液流动特性仿真分析结果,给出减小管道阻力损失和减弱汽蚀发生的有效措施。结果表明,海上平台管道阻力损失对离心泵运行汽蚀余量有较大影响,离心泵管道阻力损失中,滤器所引起的局部阻力损失约占70%,井液在阀门进出口发生湍流并在弯头处出现旋涡,且管件所引发的局部阻力损失约占25%。

为了减小深水勘察船在勘察作业过程中受风浪的摇摆和升沉运动及水下暗流对托体设备的影响，设计了采用负载敏感控制技术，具有被动式波浪补偿的拖曳收放液压系统，并对其恒张力控制、负载敏感控制进行了分析研究。