基于行驶循环工况的仿真分析可以为履带车辆动力传动系统匹配提供新的技术手段，针对某履带车辆试车场的试验数据，提出了一种履带车辆行驶循环的构建方法。应用小波变换方法对试验数据进行了滤波处理。定义试车场一次整圈试验为一个运动学样本，通过统计学的相关性分析和速度-加速度概率分布分析，选出最接近样本集合的代表样本。试车场行驶循环由代表样本的车速-时间和高度-水平距离组成。应用AVLCruise整车仿真软件计算了在该行驶循环条件下的燃油消耗量和变速箱输出轴转矩。仿真与实验结果对比燃油消耗量的偏差在5%范围内，仿真值与试验值的分布趋势一致。

为了研究变排量柴油机曲轴系统扭振特性，探索扭振性能较好的变排量方案，采用GT-SUITE软件建立某Ⅴ型六缸柴油机曲轴系统协同仿真模型，并通过试验数据校核模型。开展10%~50%负荷下不同停缸方案的曲轴扭振仿真研究。结果表明：停缸后曲轴系统扭转角位移显著增加，角位移以低阶滚振为主；相同停缸缸号的停气门方案较断油方案幅值大，扭振附加应力略大于后者；扭振性能最好的变排量方案是发火均匀的断油方案。

为提高履带车辆的平顺性，对车辆悬挂系统参数的优化方法进行了研究。首先建立以驾驶椅位置联合加权加速度有效值为评价指标的履带车辆平顺性评价模型，并进行了实验验证。在此基础上，运用径向基函数法构建了悬挂系统主要参数与平顺性评价指标之间的响应面模型。利用响应面模型，选择自适应模拟退火优化算法对悬挂系统参数进行优化设计。优化后车辆的平顺性有所提高，证明了论文提出优化方法的可行性。与直接优化法相比，响应面法具有适应性强、效率高的优点。

为建立单活塞液压自由活塞发动机工作过程仿真模型，根据单活塞液压自由活塞发动机的系统特征，基于热力学、液压流体力学和动力学基本理论，给出了单活塞液压自由活塞发动机稳态工况工作过程的数学描述，并对结果进行了试验验证。结果表明：给出的考虑了液压系统构件动态特性影响的单活塞液压自由活塞发动机仿真模型，在活塞动力学特征、气缸气体压力特征和液压腔压力特征上具有较高的仿真精度。模型适合于单活塞液压自由活塞发动机系统参数确定、优化以及系统工作特征的模拟。

无级变速器（CVT）是一种理想的变速器，但由于不能承受大扭矩的冲击，金属带容易损坏而没有被广泛的应用。本文研究的是一种新型的高扭矩无级变速器(HCVT)，在分析HCVT的工作原理和基本结构的基础上，对传动带进行静态力学分析；在多学科动力学仿真平台SimulationX上，搭建HCVT的三维动力学模型进行运动学分析。分析表明该HCVT具有高扭矩，高效率的特点，其传动比可以在一定范围内连续变化，且控制过程容易实现，其最高扭矩通过增加传动盘的直径可以达到2 000 Nm，传动效率为94%。因此该HCVT可适用于各类型车辆，尤其是大中型的城市公交车和工程车辆。

为了研究汽车转向过程中防抱死制动稳定性问题，提出一种新的协同控制系统。该协同控制结构由转向控制器和制动控制器组成。在汽车转向控制设计中基于主动前轮最优滑模控制器和横摆力矩控制器力求改善汽车动态响应和稳定性。针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难，先定义协同误差和协同模型,然后设计防抱死制动快速终端滑模控制系统。给出一种可行的解析律,该解析律基于系统稳定性和快速性能指标。设计适用于复杂工况的制动力分配策略。仿真结果证明提出的协同控制系统是正确可行的，它改善了汽车制动稳定性和转向性能。为了研究汽车转向过程中防抱死制动稳定性问题，提出一种新的协同控制系统。该协同控制结构由转向控制器和制动控制器组成。在汽车转向控制设计中基于主动前轮最优滑模控制器和横摆力矩控制器力求改善汽车动态响应和稳定性。针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难，先定义协同误差和协同模型,然后设计防抱死制动快速终端滑模控制系统。给出一种可行的解析律,该解析律基于系统稳定性和快速性能指标。设计适用于复杂工况的制动力分配策略。仿真结果证明提出的协同控制系统是正确可行的，它改善了汽车制动稳定性和转向性能。

针对传统减振器的建模方法不能准确描述具有旁通槽的减振器模型问题，根据流体力学缝隙流动、管嘴流动及并联管路流量计算理论，建立了行程敏感减振器的详细数学模型。采用AMESim和MATLAB/Simulink的接口技术对模型进行仿真研究，仿真结果与试验结果符合较好，证明利用AMESim和Simulink对行程敏感减振器建立的联合仿真模型正确可靠。同时，用该模型分析了旁通槽结构参数对减振器性能的影响及敏感程度，为行程敏感减振器的设计和性能预测提供一定的技术支持。

为消除地磁数据中的噪声和干扰，提高地磁匹配导航的精度和可靠性，采用小波降噪方法对为消除地磁数据中的噪声和干扰，提高地磁匹配导航的精度和可靠性，采用小波降噪方法对地磁数据进行预处理。通过对小波母函数特性的研究，结合地磁场自身规律提出了地磁数据降噪中小波母函数的选取准则，并根据地磁匹配导航的特点提出了基于误差和相关系数的小波分解层数确定方法。通过对小波降噪主要方法的定性分析，采用了小波域软阈值降噪方法。选取4个小波母函数进行了地磁数据降噪和匹配导航仿真实验，实验结果表明小波域软阈值降噪方法是可行有效的，且sym4小波母函数的综合性能最优。

为研究水下鱼雷发射系统水缸活塞缓冲阶段对系统造成的冲击振动影响，采用计算流体力学（CFD）仿真对其缓冲机构特性进行研究。仿真中采用一维仿真与CFD仿真相结合的方法。气瓶与气缸热力学模型、活塞及鱼雷动力学模型均用一为研究水下鱼雷发射系统水缸活塞缓冲阶段对系统造成的冲击振动影响，采用计算流体力学（CFD）仿真对其缓冲机构特性进行研究。仿真中采用一维仿真与CFD仿真相结合的方法。气瓶与气缸热力学模型、活塞及鱼雷动力学模型均用一维常微分方程(ODE)描述，采用四阶龙格库塔法求解；包括水缸、发射水舱和发射管的整个海水区域的流体流动采用CFD方法求解。一维模型和流体计算模型之间用活塞与鱼雷的受力和运动速度作为中间变量相联系，从而实现流体与固体之间的耦合。仿真结果表明，发射结束时缓冲座内海水瞬时压力过高会对潜艇结构造成较大冲击，为降低鱼雷发射冲击振动与噪声必须对活塞缓冲机构进行优化。

为研究新型水下蓄能式鱼雷发射装置，建立了水下蓄能式发射装置发射过程数学模型。运用遗传算法对水下蓄能式发射装置结构参数和内弹道参数进行了优化计算，在优化过程中，针对参数多、单位及数值数量级不同的情况，采用参数归一化处理成无量纲值，把多目标优化问题转化为单目标优化问题，并采用罚函数法处理约束条件。优化结果表明：优化后的结构参数不但满足发射要求，而且装置的体积小、质量轻、内弹道性能更好。

为提高反潜巡逻机利用磁探仪执行应召螺旋搜潜的搜潜效能，运用概率论和最优搜索理论对最佳圆周搜索半径进行研究。综合考虑目标初始位置、航速和航向等分布的特点，建立了磁探仪圆周搜潜概率的解析模型，据此推导出最佳圆周搜索半径。根据飞行线路模拟算法，结合反潜巡逻机的机动性能，建立了反潜巡逻机利用磁探仪执行螺旋搜潜时的航路规划的数学模型，根据数学模型利用蒙特卡洛对搜潜效能进行仿真分析。结果表明：在相同条件下，利用解析模型计算得到的搜潜概率与蒙特卡洛仿真得到的搜潜概率基本一致；与传统的螺旋搜索方法相比，改进后的搜索方法能使搜潜效能得到明显提高。

为研究水池条件下甚低频矢量水听器的校准方法，利用水池声场理论建模仿真的方为研究水池条件下甚低频矢量水听器的校准方法，利用水池声场理论建模仿真的方法研究了声源位置、水池尺寸等因素改变时近源声场的变化规律。研究表明：在连续信号激励条件下，近源声场分布呈准球面波扩展规律，满足甚低频矢量水听器的校准需求。进而详细阐述了校准方法并仿真评估了标准水听器和待测甚低频矢量水听器所在位置的声场对校准结果的影响。为水池条件下甚低频矢量水听器的校准提供了指导，拓展了甚低频矢量水听器的校准思路。

流形分离技术（MST）将任意结构阵列的阵列流形矢量分解为采样矩阵(只与阵列结构有关)和范德蒙德结构矢量的乘积(只与来波有关)，使只适用于均匀线列阵的DOA估计方法可用于任意结构阵列。建立了任意结构阵列模型，选取非均匀圆阵作为研究示例，将MST中采样矩阵的求取转化为最小二乘问题，而后利用root-MUSIC对范德蒙德结构进行DOA估计。仿真分析表明：通过MST，只适用于均匀线列阵的求根类高分辨算法可用于任意结构阵列。

为探索艇尾桨无空化水下辅射噪声的数值预报方法，采用流场大涡模拟（LES）和声场边界元数值声学的弱耦合方法在频域内对艇尾标称伴流条件下的大侧斜螺旋桨水下负载噪声进行了预报。耦合方法的可信性由计算得到的DTRC4119无侧斜螺旋桨球面空间声压分布和特征测点处声压频谱级曲线与文献［5-6］计算值的比较给予了验证。LES计算时选用动力学Smagorinsky-Lilly亚格子应力模型（DSM）. 负载声压场由桨叶及桨毂表面所形成封闭面的压力分布和法向速度分布决定。声源节点和声节点变量采用一对一的变量守恒传递方式。结果表明：定常雷诺时均（RANS）模拟计算2个桨的推力和力矩系数均与敞水试验值吻合良好，以此作为LES模拟的流场初值是可信的；LES非定常解均能准确地捕捉2个桨桨叶叶梢处叶频和倍叶频以及尾流中弱轴频信息；计算得到的DTRC4119螺旋桨在200 Hz内总声压级为126.4 dB，大侧斜螺旋桨在0~1 kHz频带内总声级为116 dB. 为艇尾桨水下噪声预报探索了一条新的途径。

为从理论上分析舰船远程尾流中的气泡分布特征，首先研究了单个气泡在远程尾流中的运动特性及影响要素，重点考虑了上浮速度与传质速率这两个相互影响的耦合因素，构建了完整描述远程尾流场中单气泡上浮运动全过程的动态耦合数学模型；进而利用该模型结合统计分析的思想，提出了一种计算舰船远程尾流场中气泡群整体存留时间、相对数密度和尺度分布变化等重要特征的便捷方法；其计算结果与实验数据吻合良好，表明了该模型和方法的科学性。

为解决水下小平台上的多目标分辨问题，提出了一种基于自适应Notch滤波器的矢量阵波束形成方法。给出了矢量阵自适应Notch滤波器波束形成原理与波束图分析，利用自适应Notch滤波器的频率选择与矢量阵空间指向性，实现了多个目标的检测与分辨。理论分析与计算机仿真表明，该方法的多目标分辨性能优于矢量阵常规波束形成方法。为解决水下小平台上的多目标分辨问题，提出了一种基于自适应Notch滤波器的矢量阵波束形成方法。给出了矢量阵自适应Notch滤波器波束形成原理与波束图分析，利用自适应Notch滤波器的频率选择与矢量阵空间指向性，实现了多个目标的检测与分辨。理论分析与计算机仿真表明，该方法的多目标分辨性能优于矢量阵常规波束形成方法。

为了解决产品中突发型失效与退化型失效共存的竞争失效下可靠性评估，本文在确定产品性能退化量分布模型的基础上，给出了突发型与退化型失效的竞争失效的一般模型，该模型考虑了突发失效率与退化量的相关性。通过分析金属化膜脉冲电容器的退化失效机理，利用该竞争失效模型，对金属化膜脉冲电容器进行了可靠性分析，确定了该型电容器的可靠度函数。为了解决产品中突发型失效与退化型失效共存的竞争失效下可靠性评估，本文在确定产品性能退化量分布模型的基础上，给出了突发型与退化型失效的竞争失效的一般模型，该模型考虑了突发失效率与退化量的相关性。通过分析金属化膜脉冲电容器的退化失效机理，利用该竞争失效模型，对金属化膜脉冲电容器进行了可靠性分析，确定了该型电容器的可靠度函数。

为了对一种2自由度空间定向平台的运动进行精确控制，对其动力学建模问题进行了研究。此空间定向平台采用球齿轮齿盘进行传动。分析了定向平台的结构，建立了平台的运动学模型。在此基础上，利用拉格朗日方程建立了平台的动力学模型。结合平台结构参数，对平台输出轴末端点进行了轨迹规划，根据动力学模型求解直线电机驱动力的变化规律，然后通过仿真试验验证了动力学模型的有效性。结果表明:文中建立的动力学模型是有效的，两电机驱动力误差大小明显不同，需要对其中一台电机进行更精确的运动控制。研究结果对进一步分析该定向平台的动态特性、机构优化设计和运动控制具有重要的指导意义。为了对一种2自由度空间定向平台的运动进行精确控制，对其动力学建模问题进行了研究。此空间定向平台采用球齿轮齿盘进行传动。分析了定向平台的结构，建立了平台的运动学模型。在此基础上，利用拉格朗日方程建立了平台的动力学模型。结合平台结构参数，对平台输出轴末端点进行了轨迹规划，根据动力学模型求解直线电机驱动力的变化规律，然后通过仿真试验验证了动力学模型的有效性。结果表明:文中建立的动力学模型是有效的，两电机驱动力误差大小明显不同，需要对其中一台电机进行更精确的运动控制。研究结果对进一步分析该定向平台的动态特性、机构优化设计和运动控制具有重要的指导意义。

针对目前装甲车辆舱室人机界面评估中依托实车实验，以经验为主，耗时耗力的现状，运用虚拟现实技术，采用独立式系统集成方法，开发了装甲车辆舱室人机界面虚拟评估系统，并结合具体装备进行了应用，验证了系统的有效性。该系统可用于装备研制阶段的人机界面辅助评估和现装备的人机界面适应性改造。针对目前装甲车辆舱室人机界面评估中依托实车实验，以经验为主，耗时耗力的现状，运用虚拟现实技术，采用独立式系统集成方法，开发了装甲车辆舱室人机界面虚拟评估系统，并结合具体装备进行了应用，验证了系统的有效性。该系统可用于装备研制阶段的人机界面辅助评估和现装备的人机界面适应性改造。

为分析履带式军用工程机械不同悬挂闭锁方案对推土作业性能的影响，文中以某履带为分析履带式军用工程机械不同悬挂闭锁方案对推土作业性能的影响，文中以某履带式工程车为对象，建立了推土铲刀向下推压和向上提升过程的力学模型，分析了采用不同闭锁方案铲刀推压力和提升力与车体姿态的变化关系，并利用ADAMS/ATV模块建立了虚拟样机模型，对采用不同闭锁方案的切土过程和提铲过程进行了动态仿真，分析结果表明：闭锁该履带式工程车第1、2、6对负重轮的悬挂对提高推土作业性能效果最佳。研究方法和研究结果为履带式军用工程机械悬挂闭锁方案的确定提供了理论参考。

为研究水下锚系导弹发射系统在海流作用下的运动情况，基于Newton-Euler方法建立了水下导弹发射平台的运动模型；基于Ablow和Schechter方法建立了锚链的运动模型；在此基础上结合锚链运动的边界条件建立了系统的运动模型，并给出了相应的仿真算例。从仿真结果可以看出，通过该运动模型，可以很好的研究系统在海流作用下的运动情况。该模型的建立对水下锚系导弹发射系统的研制来说有参考价值。为研究水下锚系导弹发射系统在海流作用下的运动情况，基于Newton-Euler方法建立了水下导弹发射平台的运动模型；基于Ablow和Schechter方法建立了锚链的运动模型；在此基础上结合锚链运动的边界条件建立了系统的运动模型，并给出了相应的仿真算例。从仿真结果可以看出，通过该运动模型，可以很好的研究系统在海流作用下的运动情况。该模型的建立对水下锚系导弹发射系统的研制来说有参考价值。

针对水声通信中所采用的窄带信号传输距离近和抗干扰能力不足的问题，提出一种采用线性调频(LFM)作为载波信号，采用分数阶Fourier变换作为解码方式的水声通信方案。该方案采用在时域进行LFM信号的码元分割，在分数阶变换域借用脉冲位置调制(PPM)进行解码的方法进行通信，并通过Rake接收机进行路径分集接收抑制水声信道多途效应所产生的码间干扰(ISI). 该通信方案发挥了分数阶Fourier变换抗干扰能力强的优点，并且相较于传统水声通信方法具有通信速率高的特点，最高通信速率可达800 bit/s. 通过大量仿真验证了该方案的可行性和鲁棒性，可应用于远程水声通信。

针对当前潜艇舱底疏水泵组结构体积庞大、振动噪声强、腐蚀与泄漏严重等主要缺点，提出针对当前潜艇舱底疏水泵组结构体积庞大、振动噪声强、腐蚀与泄漏严重等主要缺点，提出一种以新型大流量海水球塞泵为动力源的潜艇舱底疏水与消防一体化泵组。深入分析了新型泵组尺寸小、质量轻，高功率、大流量，低噪声、微振动等优点，并基于模块化设计理论，设计了新型泵组系统，最后详细分析了新泵组系统4个功能模块的工作原理以及各功能模块之间的协调动作过程，为潜艇疏水与消防提供了一种全新的一体化解决方案。

针对复杂装备测试性设计过程中测试设计优化问题，在分析现有优化方法的基础上，提出了一种基于技术成熟度评价（TRA）方法和二进制粒子群优化（BPSO）算法的测试设计优化方法。该方法根据装备测试设计的技术成熟度分析结果建立目标优化模型，然后应用二进制粒子群算法对模型进行求解，得到的结果直接用于装备的测试性设计工作。由于考虑装备测试设计的影响因素较一般方法多，因此得到的结果更加优化。该方法已经在某型装备测试设计辅助系统中得到应用。