由于烧结过程中存在众多不确定性因素，使得机理分析和点预测结果的可靠性不足.基于此提出随机森林-极限树-核密度估计（random forest-extreme tree-kernel density estimation，RF-ET-KDE）算法对物理指标（粒度、水分）进行区间预测.首先，采用数据预处理和特征选择操作筛选出最适合建模的特征变量.其次，使用基于Stacking的RF-ET算法对指标进行点预测，该算法使得模型有较高的准确性和泛化性.然后，采用KDE算法计算指标的预测误差，得到了一定置信水平下的分布区间和区间预测结果.最后，用所建模型与其余组合模型进行对比.结果表明，RF-ET算法有较高的点预测效果，KDE算法可以很好地量化指标的误差，可以得到较高可靠度的区间预测结果.
烧结过程中烧结料层透气性对烧结矿的质量影响较大，因此需建立模型准确预测烧结料层透气性.由于传统编码-译码模型不能够满足时间序列的依赖关系，提出一种模型时序转换与长短期记忆网络（time?series transformer-long short?term memory，TST-LSTM）模型.此模型对变换神经网络模型的译码器部分进行处理，结合LSTM模型的优势，对烧结料层透气性进行了实时预测.最终用预测模型与传统的反向传播神经网络（back propagation neural network，BPNN）模型、支持向量回归（support vector regression，SVR）模型和长短期记忆（long short?term memory，LSTM）模型的仿真结果进行比较.结果表明，TST-LSTM模型预测性能较好且稳定.根据实际烧结过程进行仿真预测，验证了所提方法的有效性.
传统的优化控制方法很难在浮选过程状态发生变化时准确、快速做出决策，导致精矿品位和尾矿品位大幅度波动、出现产品质量不稳定.此外，浮选过程难以对精矿品位进行在线检测，导致其实用性下降.针对上述问题采用混合模型对浮选过程建模，并基于示例的安全增强值评估（safety augmented value estimation from demonstrations，SAVED）的强化学习算法，控制浮选溢出气泡的尺寸分布，从而间接实现对精矿品位和尾矿品位的控制.通过仿真实验验证了所提算法的有效性.与人工经验和数据驱动模型相比，基于混合模型的SAVED算法在保证安全约束的条件下能够实现更好的控制效果.
心电图（electrocardiogram，ECG）和心音图（phonocardiogram，PCG）是心脏疾病诊断中常用的图像，单一的方法进行心脏疾病诊断效果不佳.基于多模态特征工程，数据集经过切分和归一化预处理后，使用格拉姆角场（Gramian angle fields，GAF）进行时间序列数据重建，形成图像模型.提出一种适用于该图像模型的双流自融合网络（two?stream self?fusion network，TSNet），使用双流自融合（two?stream self?fusion，TS）模块替代底层卷积操作，更好地融合ECG和PCG的异构信息.经Physio Net Challenge 2016 a数据集测试，该算法的准确率、F1值、精确率和召回率最佳值分别达到95.3%，95.4%，96.2%，99.4%，相较其他心电和心音多模态卷积神经网络算法，精度更高.
为了进一步提升时频域特征检测海面弱目标的能力，提出一种平滑伪魏格纳-威利分布（smoothed pseudo Wigner-Ville distribution，SPWVD）-短时傅里叶变换（short?time Fourier transform，STFT）海面弱目标检测算法.首先，采用STFT对回波信号进行时频特征分析，优化SPWVD的时频特征分析结果，并引入 K-medoids聚类算法对二者时频矩阵进行降噪处理.然后，提取时频域特征多普勒频率稳定度（Doppler frequency stability，DFS），利用快速凸包学习算法获得虚警可控的判决区域，从而判定海杂波与目标.最后，基于IPIX数据集中实测数据的实验结果表明所提出的检测算法在相同虚警率下比时频三特征检测器的平均检测概率高6.3%.
柔性机械臂和柔性负载会随着机械臂位姿的改变，导致转动惯量等具体参数发生改变，进而对伺服驱动系统的输出转速产生影响.采用相同阻尼系数的极点配置方法对驱动系统的比例-积分（proportional-integral，PI）控制器参数进行调节，使PI控制器随机械臂位姿改变自动调节参数，动态稳定电动机输出转速.根据拉格朗日原理和连续体振动理论建立数学模型，通过状态方程获得传递函数，采用相同阻尼系数极点配置方法调节PI控制器参数，应用到转速环控制中.分析阻尼系数与自然频率对系统谐振峰值、谐振频率和带宽的影响.通过数值仿真证明，合理调节阻尼系数可以减小伺服驱动系统转速波动.通过与齐格勒-尼科尔斯法则自整定（Ziegler-Nichols self-tuning，Z-N）方法的对比，表明相同阻尼系数的极点配置方法使系统达到稳定的时间更短.
为了解决在基于随机载荷及强度退化的结构可靠度评估中采用近似算法而存在结果不准确、对模型参数敏感等问题，提出了基于随机分布特性的建模方法.该方法考虑随机载荷出现的分布特性，应用载荷-强度模型和随机过程理论以提高可靠度计算的准确性.以随机载荷计数模型是泊松过程为例，分析证明了随机载荷到达时间的分布特性，基于此推导了第1次载荷作用的可靠度公式，并根据全概率公式对结构可靠度的计算公式进行了理论推导.算例分析表明，该方法与Monte Carlo仿真结果一致，验证了方法的正确性，与其他方法对比提高了可靠度计算的准确性.
基于点阵结构比刚度高、轻质量和设计性强等优点，提出在点阵结构内部填充黏弹性阻尼材料，设计了新型细长支杆-阻尼填充点阵支杆，该结构在具有足够承载能力的基础上拥有较高的阻尼性能.利用有限元方法对点阵支杆和阻尼填充支杆进行动力学分析，并通过响应面方法建立了一阶共振频率对应的动刚度峰值的响应面近似模型，分析了结构参数对动力学特性的影响，使用遗传算法对动刚度峰值进行了优化，确定了在给定结构参数范围内减振性能最好的结构尺寸参数.最后实验证明阻尼填充点阵支杆的加速度响应幅值降低了57.14%，验证其优越的减振性能.
针对具有参数不确定性、不匹配和匹配的时变扰动的电液执行器（electro?hydraulic actuator，EHA）系统，提出了一种渐近跟踪控制策略.首先，构造了一个扩展状态观测器（extended state observer，ESO）获得对不匹配时变扰动的精确估计及补偿；该ESO通过在经典ESO中引入鲁棒自适应项，得到了渐近估计结果，降低了鲁棒增益选择的保守性.然后，设计一个鲁棒自适应项来估计匹配扰动的上界，以消除匹配时变扰动的影响.此外，自适应律用于估计参数不确定性.通过李雅普诺夫稳定性理论证明了跟踪误差能渐近收敛至零.最后，通过仿真和实验验证了所提控制策略的有效性.
环境的污染给海洋生态带来的巨大变化会对人类的生活造成严重的影响，研究仿生机器人实时监测海滩环境能够有效解决该问题.因此，提出了一种绳索驱动柔性骨骼仿生蟹机器人.首先，建立刚柔耦合模型研究柔性足端的运动规律.其次，研究基于手机应用程序（application，APP）的仿生蟹控制方法，并实验研究仿生蟹机器人的响应特性和运动特性.然后，测试仿生蟹在多种沙滩上的越障能力，并同时控制多只仿生蟹以测试手机APP的集群控制性能.最后，利用该机器人实现渤海湾6个海滩环境的监测，并捕捉海滩环境图像和参数.该仿生蟹机器人的研究为海滩环境监测提供了一种有效的方法.
为了探究精密车削镍基单晶高温合金微观尺度去除机理，首先，基于大规模原子/分子并行模拟器的分子动力学仿真法对仿真体系物理特性进行分析后，建立了金刚石刀具车削镍基单晶的车削仿真模型，并利用开源可视化工具分析得到了镍基单晶仿真车削过程中车屑的形成机制.然后，进行了镍基单晶高温合金车削去除机理实验研究，通过对车削镍基单晶高温合金亚表面微观组织的透射形貌和衍射分析，证实了去除机理仿真分析所得结果的准确性.仿真和实验结果表明，镍基单晶高温合金车削塑性去除机理为非晶演变型结构损伤、位错趋稳层错结构损伤和多晶相变结构损伤.
为分析石灰基矿渣-钢渣复合胶凝材料的性能及水化机理，对不同质量分数的钢渣、石灰复合胶凝材料的力学性能和工作性能进行讨论，并通过XRD等检测手段探究复合胶凝材料的水化产物、化学结构以及微观形貌.研究结果表明：石灰基矿渣-钢渣复合胶凝材料中钢渣最佳质量分数为30%，养护28 d抗压强度达到32.3 MPa；复合胶凝材料水化产物主要为C-（A）-S-H凝胶、水化碳铝酸钙、Ca（OH）2、方解石，其中C-（A）-S-H凝胶相互交错搭接为复合胶凝材料提供主要抗压强度；石灰基矿渣-钢渣复合胶凝材料中钢渣质量分数在20%~30%时不会对胶凝材料中C-（A）-S-H凝胶生成量产生较大影响且可以促进矿渣水化；适量钢渣具有充填效应使复合胶凝材料中微裂缝减少，基体更加致密，提高复合胶凝材料的力学性能.
聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene，PTFE）覆膜口罩作为新型呼吸防护用品，在职业健康领域得到广泛关注，然而在高湿环境中其过滤性能的稳定性有待明确.通过过滤效率和过滤阻力的测试对PTFE覆膜口罩进行了耐湿性能评估，并与熔喷布口罩进行对比.结果表明：经高湿环境后PTFE覆膜口罩的过滤效率最大降幅为3.20%，而熔喷布口罩的最大降幅仅为0.44%，测试过程中两种口罩的过滤阻力均无显著变化；PTFE膜的纤维直径（20~150 nm）与孔径（100~350 nm）远小于熔喷布的纤维直径与孔径，其主要基于机械过滤机理捕集颗粒物；在高湿环境中，具有静电吸附性能的熔喷布更易实现高效低阻.研究结果为合理选用PTFE覆膜口罩提供了指导.
为满足装配式组合板-柱结构节点的承载要求，提出了两种预制钢板夹心混凝土组合板与结构柱节点的连接构造.利用ABAQUS有限元软件建立了组合板-柱连接节点的数值计算模型，分析了预制节点在冲切荷载作用下的承载性能及主要设计参数对其受力和变形性能的影响.结果表明，预制连接节点与同参数条件下的现浇节点相比，能够在保证良好延性的同时显著提升抗冲切承载力，说明连接组件能够对节点抗冲切性能产生积极贡献.此外，在外环板-贯穿螺栓连接中，建议选择方形或十字形外环板且强度等级与组合板一致，均取为Q345，并采用16个贯穿螺栓放射排布.对于外伸组合板-环向法兰连接，建议法兰厚度控制在20 mm左右，以获得最优的性价比.
为揭示开口截面钢-混凝土组合梁抗扭工作机理，提出适用于工程实际的抗扭承载力计算方法，建立了工字钢-混凝土组合梁精细有限元分析模型，探究了纯扭作用下混凝土板截面尺寸、混凝土强度、钢梁截面尺寸、钢梁强度、配筋率、宽跨比等参数对组合梁抗扭力学性能的影响.基于组合作用和叠加原理，提出了考虑混凝土板和钢梁腹板与翼缘抗扭贡献的开口截面钢-混凝土组合梁抗扭承载力计算公式.结果表明：组合梁抗扭承载力主要由混凝土板承担，混凝土板抗扭承载力组合作用系数为1.1，与实验结果吻合较好，能较好预测组合梁抗扭承载力.
真空联合堆载预压地基处理工程中需要砂保护垫层，许多地区砂源紧张，因此开展研究利用淤泥质渣土配制流态固化土用于替代预压膜上砂保护垫层.通过进行大量的无侧限抗压强度和流动度等实验，探究淤泥质渣土含水率、固化剂掺量和外加剂等因素对制配流态固化土流动度和无侧限抗压强度的影响.结果表明：提高土体含水率或添加外加剂均可有效改善流动度，其中外加剂改善效果更显著；固化剂掺量是影响无侧限抗压强度的最主要因素，添加外加剂会降低无侧限抗压强度；对于含水率120%~140%的土体，不需要外加剂，固化剂掺量为土体质量的5%~7%时配制的流态固化土可以替代砂保护垫层；对于含水率80%~100%的土体，在5%~7%固化剂掺量下需添加一定的外加剂.
为兼顾深基坑施工风险评估中涉及的模糊和随机不确定性，提出了基于二维云模型和3En 规则的深基坑施工风险评价方法.首先，辨识了深基坑施工风险源，建立了多因素施工风险评价指标体系；其次，根据工程情况采用德尔菲法初步判定评价指标重要性，采用层次分析法和熵权法确定评价指标的主客观权重，获得综合权重；然后，根据风险评价准则和正向云发生器生成二维标准云和综合云；最后，利用云模型的3En 规则和综合云云滴分布概率，快速判断风险等级的隶属度.运用提出的风险评价方法预测了南宁市某深基坑工程施工风险等级，与传统模糊综合风险评价方法对比，该评价方法具有可靠性.
Nil3 空间是带有Heisenberg群结构的黎曼空间.利用Heisenberg群的群算子构造Nil3 空间中的仿射平移曲面.仿射平移曲面是由两条平面曲线作为基线通过群运算生成的.由于群运算不具有交换性, 选定一组基线可以生成两类不同的仿射平移曲面.之后对这两种仿射平移曲面进行分类.利用常数变易法和欧拉待定指数函数法解曲面的平均曲率等于零时所对应的微分方程，并给出不同运算下极小仿射平移曲面的分类定理.最后给出一些具体的极小仿射平移曲面，并用Mathematica画出相应的图像.
