仿生学是一门综合性边缘学科。在分析了仿生学概念演变的基础上，论述了仿生学的重要特征，指出了仿生学的研究方法和步骤，并对仿生学学科组成简要作了介绍。
提出了一种基于公理设计（Axiomatic Design）理论与发明问题解决理论（TRIZ）的集成模型。公理设计的优势在于流程分解，TRIZ的优势在于冲突解决。通过集成获得无耦合或解耦设计的创新方案，再比较方案的信息量，优选最佳方案。废旧沥青混合料加热装置设计的应用实例说明，所提出的方法能有效指导机械产品的方案设计。
刚柔度是传感器的基本特性，是在工作空间中定量衡量其性能与结构参数间关系的重要指标。应用并联机器人机构学理论，对基于Stewart结构六维力传感器的性能指标进行理论推导，定义并分析了其刚度和柔度性能指标，为六维力传感器的优化设计和工程应用提供理论基础。
并联机构的各支链是运动耦合的，因此多数情况下并不满足传统意义上的耦合概念。提出组解耦的概念，对机构的输入输出解耦性问题进行了研究，拓宽了解耦概念的外延，为控制系统设计的简化奠定了一定的基础。最后提出了一种3自由度并联机构，分析表明该机构的2个平动自由度是组解耦的。
柔性铰链具有无间隙、无摩擦和运动灵敏度高的特点，在微型机械中常用来作为位移放大器使用。在对柔性铰链进行应力分析和位移损失分析的基础上，研究位移放大机构所允许的最大输入位移，以及负载对柔性铰链放大能力的影响，分析负载与放大倍数间的关系，建立了位移放大的数学模型。
柔性机构结构构型问题是研究柔性机构结构设计的基础，提出了一种伪杆组法的柔性机构结构设计方法，该方法认为柔性构件、柔性运动副和柔性杆组是柔性机构结构构成基本元素，柔性机构是由这些基本元素依次连接而成，分析了柔性构件及其自由度、柔性运动副及其自由度，并给出了基于该方法的柔性机构构成示例，最后对柔性夹钳机构进行了基于该方法...
针对人体消化道环境，设计了一种微小蠕动机器人。机器人采用多节柔性结构，包括前舱、后舱和运动节。前舱内有控制模块、无线通讯模块、传感模块，直流电机和减速器组成动力源，放置在后舱。运动节采用丝杠螺母机构，按照设计的控制序列可以把螺母与运动表面的摩擦力转化为牵引力，设计了基于形状记忆合金的啮合螺母以及双万向节连接机构。制造...
设计并研制了具有面部表情和对人类表情识别机能的仿人头像机器人系统。该机器人具有弹性面部皮肤机构，能够实现从CCD图像采集装置获得人类的自然、开心、生气、悲伤、惊讶、厌恶等表情图像，然后进行表情识别，并根据识别结果，对机器人面部皮肤和头部器官进行运动控制再现表情；提出了用于实现机器人表情再现控制的表情特征点偏移量及偏移系...
某新改型设计的燃料电池车在原型车的基础上做了很大改进，副车架进行了全新的设计。并运用有限元分析软件Hyperworks对副车架进行了有限元建模，分析了副车架结构强度，计算了副车架的模态；强化振动试验验证有限元分析结果，反映了整车可能存在的问题。从理论和实践上为结构的进一步改进提供了有力依据。
针对300MW汽轮机组转子轴承系统，在建立其8支承9节点集总模型的基础上，对轴系最左端面和发电机右端面的弯曲振动响应进行研究。为避免运行过程中受到的各种激励形式造成的扰动，设计了一种鲁棒轨迹控制器，保证了跟踪误差的一致终值有界。最后，通过模拟仿真对所提出的鲁棒控制方案与开环控制方案进行了比较，结果表明鲁棒轨迹控制具有更高的...
针对岸边集装箱起重机中的单轴对称箱梁，对薄壁箱梁的剪力滞效应进行了探讨，并考虑载荷在横向作用位置对剪力滞效应的影响，合理构造纵向位移函数，应用能量变分法推导出控制微分方程和边界条件，获得闭合解，为工程应用提供了可参考的理论依据。经有限元验证，结果吻合良好。
通过试验测量了永磁轴承磁环不均匀磁化的分布，分析了磁体间隙对不均匀磁化的影响。运用磁荷理论建立了计算永磁推力轴承承载力模型，研究了磁铁磁化不均性和软磁材料对轴承承载力及刚度的影响。制造了验证该模型的试验装置。计算和试验表明，随着磁隙的减小，磁块间隙的增大，磁力和刚度的变化增大。
随着个性化需求的发展，产品的工业美学设计愈加受到重视。产品的外形主要受一些关键形态要素，如尺寸、比率等影响。为此，文中运用形态控制参数表达产品的形态要素，给出一种基于形态要素的工业缝纫机参数化外形设计方法。通过对37种样本的美学形态要素进行分析，定义了描述工业缝纫机外形特征的12个形态要素，如机身长与机身高比率、中部主轴...
根据啮合刚度和噪声之间的关系，以修形减振降噪为目的，用旋转渐开线曲线对直齿锥齿轮进行齿廓修形。以减小齿轮传动误差和啮合刚度的波动大小为衡量标准，同时确保载荷变化呈平稳过渡。静态计算结果表明，直齿锥齿轮齿廓长修形具有较好的减振效果。直齿锥齿轮采用冷精锻进行齿廓修形，显著地降低了成本，这为齿轮传动系统的修形、减振、降噪和...
虚拟样机是否有效是虚拟样机技术应用的关键问题之一。为了更准确地评价轻武器系统虚拟样机的有效性，运用相似理论和综合评价方法，从定性和定量两个方面对虚拟样机的可信度判定进行了深入研究。定性分析了轻武器系统虚拟样机和物理样机的相似特征，定量给出了虚拟样机和物理样机相似度的计算，其中确定权重时采用了客观赋值的方法。并以单兵自...
在高速圆柱滚子轴承理论研究的基础上，对普通钢制轴承和陶瓷轴承进行有限元分析，研究了转速对接触应力和等效应力的影响。结果表明，高速轴承的疲劳寿命主要取决于滚动体作用于外圈的离心力，减小滚动体离心力是提高此类轴承寿命的最有效途径；在中、低速时，钢轴承的寿命和可靠性均好于陶瓷轴承。但当转速达到高速时，陶瓷轴承在寿命方面显示...
介绍利用ANSYS对锥齿齿轮精确建模的方法和有关程序，并尝试将轮齿通过ANSYS转化成由节点及元素组成的有限元模型。计算分析锥齿齿轮啮合过程中的接触应力，并与赫兹公式计算结果进行比较。结论说明了新的接触单元法的精确性、有效性和可靠性。
建立齿轮传动的动力学模型，通过数值仿真，研究了变位，尤其是大变位对齿轮动力学性能的影响，得出大变位齿轮对动载性能有较显著的改进，并通过实验数据验证了数值仿真的结果。
应用Autodesk Inventor软件建立了机械偏心连杆振动装置中各零件的三维几何模型，并对震动装置进行了虚拟装配。由此发现各零件之间是否存在相互干涉现象，同时也发现零件结构的不合理之处，及时纠正设计中的不足，不仅能提高设计效率，还能缩短设计周期，降低设备开发成本。
对某胶印机前规机构进行了建模分析，仿真前规系统在不同的印速下的动力响应曲线，指出影响机构定位精度的主要因素是周期比入，目前高印速下前规系统仍可保证定位精度，但必须特别慎重地选择运动规律。
在建立大型轴流压缩机焊接机壳有限元模型的基础上，对联接螺栓台阶面与上机壳法兰面和上下机壳法兰面之间的接触问题，以及螺栓的预紧问题进行了处理，应用有限元分析软件对模型进行了分析计算。结果表明，所设计焊接机壳静态下的应力和变形均在允许范围内。可进一步对焊接机壳进行动态特性分析，以便为改进设计提供更可靠的理论依据。
针对电动车减振系统所存在的缺陷，利用液压与气压减振平稳的特点设计了一种液-气压混和式减振器结构。通过对所设计的减振器结构在实验室内进行的随机振动试验，发现所设计的减振器减振效果明显好于现有的弹簧式减振器，从而验证了该设计的可行性与有效性。
以双摆线钢球减速器设计中的核心部分——摆线槽齿廓曲线的参数方程为主线，对这一新型减速器齿廓曲线的主要设计参数进行了分析，得出了各参数在这种减速器设计中的选择原则。
采用CAE技术，利用多耦合场分析方法，分析了产品在加工过程中的应力和温度，并且在此基础上，根据材料特性和具体的加工条件，提出了最佳加工工艺参数，提高了产品的质量。经过实际测量表明，这一方案在实际生产中取得了较好的效果。
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