基于EN 14363标准，研究了悬挂系统参数对城市轨道交通车辆通过扭曲线路能力的影响机制。通过多体动力学仿真，分析了一系悬挂（钢弹簧垂向刚度、转臂节点）和二系悬挂（空气弹簧、抗侧滚扭杆）对脱轨系数、轮轨垂向力及横向力等指标的作用。研究发现：一系悬挂中，钢弹簧垂向刚度的影响最显著，其通过降低向车体传递的扭转载荷、增大最小垂向力优化轮轨垂向力分配，改善车辆的曲线通过能力；转臂节点刚度在低速准静态条件下影响较小。二系悬挂方面，空气弹簧垂向刚度与抗侧滚扭杆刚度对扭曲线路的通过指标有显著影响，降低垂向刚度可改善垂向力分配，减小抗侧滚刚度可抑制车体侧滚；空气弹簧横向刚度通过调节转向架回转阻力优化横向力响应达到优化扭曲线路通过的效果。本研究为车辆的悬挂参数设计与老旧线路运营安全改进提供了理论依据。
针对2万吨重载组合列车纵向冲动问题，本文通过建立考虑机车牵引、制动特性及非线性车钩缓冲器系统的多质点重载列车纵向动力学模型，结合理论分析与数值仿真，系统揭示了电制动施加比例、制动施加位置及缓解施加位置三大关键操纵因素在10‰长大下坡道运行工况下对重载列车纵向冲动的影响规律。研究表明：降低最大机车电制动比例可显著降低制动过程中的列车最大压钩力，其中当电制动施加比例为0.8时，列车最大拉钩力最小；合理选择制动、缓解施加位置能有效改善列车纵向力分布，列车空气制动、缓解施加位置越靠前，列车的纵向冲动越小。该研究结果能为重载列车的制动操纵模式及纵向冲动主动抑制提供理论依据。
针对ZB45硬盒包装机原有小包透明美容装置对烟包烫贴美容过程中存在烟包小透皱折、烟支粘连和黄斑烟等质量问题，设计了一套烟包六面美容装置。该装置在原有小包透明美容装置基础上，新增了烟包左右侧面与前后端面的平烫工位。通过设计烟包输送通道主传动系统和烙铁开合运动传动机构，并对六面美容烙铁温度场进行仿真分析，实现了主轴、齿轮、槽轮、带轮和皮带等与YB55的动力联动。该烟包六面美容装置与包装机生产速度同步，在不额外占用机台面积的情况下保证了生产效率。测试结果表明：相比ZB45原有美容装置，使用该六面美容装置后，烟包皱折数量减少89.84%，烟支粘连缺陷烟降为0支，黄斑烟支数量减少87.50%，有效提升了烟包透明外观及烟支质量。
作为压水堆核电站的第二道安全屏障，传热管束同时承担热量交换与安全隔离的双重职能。然而，流致振动与高温水腐蚀的耦合作用易诱发微动腐蚀，造成管壁减薄威胁核电站安全运行。因此，本文系统梳理了690合金传热管在不同服役工况下的微动磨蚀机制、损伤演化规律与材料氧化行为，并阐明关键影响因素的作用机制与影响程度。研究表明：微动磨损过程中，690合金管磨损区域沿截面方向会形成多层梯度纳米结构，从基体到磨损表面，晶粒逐渐细化、氧含量递增，伴随应变累积。基于此，从表面改性以及微观组织调控提出耐磨性提升策略：(1)在表面沉积强化涂层；(2)通过晶粒尺寸优化、晶界不连续碳化物离散分布及缩短时效处理时间，协同强化硬度与韧性。通过厘清690合金管失效机制，探索优化措施，为高可靠性核用合金的设计与防护提供思路。
针对轨道车辆风源装置运行过程中出现的振动、噪音、磨损、故障问题，本文采用优化结构设计以及试验数据分析方法研究了不同布置形式、材料与控制技术的影响。首先分析了自主设计的无油空压机布置形式和工作原理，实际试验表明，水平对置式布局能够显著减少空压机的振动和噪音。其次通过摩擦磨损试验对摩擦副材料的寿命设计展开研究，研究结果表明，在相同的PV值下，材料2有较好的摩擦属性。最后，对智能变频控制器结构进行优化，再结合智能化的变频控制管理技术，实现对传统风源装置的双重突破。通过实际运行数据验证了该运维系统能够对风源装置大部分故障点进行故障诊断和预警，可提升城市轨道交通车辆风源系统的可靠性和检修维护效率。
相干输出谱和条件谱分析技术能够基于参考信号对响应信号进行成分分离。相比于相干输出谱分析只能考虑一个参考信号，条件谱分析可以应用于多参考模型中，具有更广泛的工程应用价值。本文同步测量阵列麦克风信号与激励源的参考信号，对阵列麦克风信号进行相干输出谱和条件谱分析，将阵列麦克风信号的相干输出谱和条件谱分析结果分别应用于波束形成算法的前处理，提出基于相干输出谱的波束形成算法和基于条件谱分析的波束形成算法。在此基础上，采用圆形二维传声器阵列对三个人工白噪声声源进行声源定位测试。首先，对比分析基于相干输出谱的波束形成算法与传统波束形成算法的计算结果，验证基于相干输出谱分析的波束形成算法对声源云图分离或剔除的有效性；其次，对比分析基于多个参考信号条件谱分析的波束形成算法与传统波束形成算法的计算结果，验证基于条件谱分析的波束形成算法对声源云图分离的有效性和对多参考系统的适用性。
针对现代制造业对轻小物体高速高精度取放技术的迫切需求，提出一种基于飞拍技术的高速高精度吸附取放系统。该系统通过集成真空吸附、视觉定位标定、运动控制和智能算法，实现了在高速运动过程中对目标物体的精确定位和稳定抓取。其核心特点是：通过优化真空建立时间，选择适配的真空发生器和气管长度，配合高速频闪光源在运动过程中对目标物体进行动态拍照、定位和识别，并由运动控制器实时计算出补偿轨迹，优化取放轴运动曲线，在保证取放精度的前提下，利用插补运算，缩短整体运动时间，引导末端执行机构准确吸取和放置物体。该系统能够在2 m/s的运动速度、20μm的定位精度下，将取放生产效率提升50%。本研究为高速高精度取放技术的发展提供了新的思路和解决方案。
针对40～68 mm厚板焊接过程中因高热输入引发的变形与残余应力问题，建立热-结构耦合数值模型，系统探究了焊接温度（1600～2400℃）、焊接速度（2～6 mm/s）及板厚参数对焊接质量的综合影响。研究采用Goldak双椭球热源模型描述电弧热源分布，结合非线性傅里叶热传导方程和温度相关弹塑性本构关系，构建了包含热传导、弹塑性力学和热源动力学的多物理场耦合理论框架。通过ANSYS平台实现移动热源的动态模拟，采用生死单元法处理熔池区域激活，并严格控制网格敏感性和时间步长设置以确保计算精度。仿真结果表明，焊接温度对变形和残余应力的影响呈现显著非线性特征；焊接速度的提升能有效抑制热积累；不同板厚表现出明显差异响应。根据研究结果，提出针对不同板厚的动态工艺优化策略：薄板宜采用高温高速组合，厚板需将温度控制在2000℃以下并配合分层焊接工艺。
为提高中国大学生方程式汽车大赛（Formula Student Combustion China,FSAE）赛车发动机的综合性能并有效解决其在空间布局上的限制，本文设计了一种采用侧进气方式并内置文氏管的进气系统。结合仿真优化手段，对侧进气系统的结构形式进行了深入研究。首先，运用SolidWorks三维建模软件构建了两种具有代表性的设计方案模型；随后，基于ANSYS Fluent流体仿真平台，对两种方案的内部流场进行了流体动力学分析，重点评估了其质量流量特性；同时，借助GT-Power软件建立了发动机一维工作过程仿真模型，分析了进气系统关键几何参数对发动机动力性和经济性等性能指标的影响规律。在上述研究基础上，最终设计出一种将进气总管（文氏管）集成布置于稳压腔腔体内部的进气系统结构。仿真分析结果表明，该设计方案在有效提升发动机充气效率与动力性能的同时，较好地解决了长歧管进气系统在赛车上因空间狭小而导致的布置难题。
本文以NX 8.5软件为平台，基于NX Open API接口，使用Visual Studio 2010和UIStyler工具，开发一套系列化产品工装自动设计系统。首先，针对系列化产品的不同零件分别设计典型工装，并将零件的外形尺寸及避让尺寸作为模型驱动参数。之后，通过UIStyler工具设计调用工装及填写参数的对话框，并生成C++语言模板。最后，使用Visual Studio 2010编写读取及改写典型工装模型参数的程序，通过改写参数驱动典型工装模型生成新零件的工装模型。由于工装通常为装配体，因此需要将驱动参数设置在在装配模型中，采用自顶向下的工装设计方法，利用NX中的WAVE功能实现各个工装零件的驱动。应用表明，使用该系统能大幅提升工装设计效率，减少因人员差异导致的工装设计差异较大的问题。同时，对于产品零件尺寸变化不敏感的工装零件，可以采用固定设计，以减少工装专用件的设计和制造流程，实现部分工装零件的通用化。