水下爆炸当量和深度估计是全面禁止核试验条约(CTBT)国际监测系统(IMS)水声监测的一项重要任务。为有效估计海域内爆炸事件的当量和深度, 在使用气泡脉动周期半经验公式的基础上, 综合利用水下爆炸气泡脉动第一次、第二次周期比值与气泡半径、深度的关系信息, 估计了近、远场的水下爆炸当量和深度, 对不同当量、爆炸深度的近场水下爆炸分析结果为: 100 g TNT、7 m爆炸深度条件下, 估计当量均值约118 g、估计深度均值约7.96 m; 100 g TNT、25 m爆炸深度条件下, 估计当量均值约76 g, 估计深度均值约21.4 m; 1 kg TNT、50 m爆炸深度条件下, 估计当量均值约1.23 kg、估计深度均值约44 m。上述分析结果表明: 采用的联合估计方法对深度的估计要比对当量的估计更为准确。进一步分析可知: 对于50 m爆炸深度、100 g TNT小当量的爆炸信号来说, 该方法未能给出估计结果, 这表明该方法估计水下爆炸当量是在爆炸深度上受限的。最后对IMS水声台站记录的远场水下爆炸事件进行了分析, 其当量、深度估计结果与参考文献一致, 这说明该方法同样适应于对远场爆炸信号的估计。

传统的车载支撑平台晃动量较大，难以满足车载光电经纬仪高精度不落地测量要求。为了兼顾轻量化、高刚度和便于制造的要求，采用离散体桁架拓扑优化方法设计了一种具有桁架蒙皮式结构的高比刚度车载支撑平台；建立了平台系统的有限元仿真模型，根据平台安装光电经纬仪的稳定性要求，分析了不同工况和载荷条件下平台系统的静力学和模态特性，搭建了支撑平台稳定性实验装置。结果表明，在经纬仪工作角加速度0.5（°）/s²~20（°）/s²范围的激励下，经纬仪基座的响应加速度为0.008~0.55 m/s²，无明显影响经纬仪跟踪性能的共振响应发生。同时，采用倾角传感器测量了平台晃动幅值，最大晃动量为7.2″。该支撑平台具有较高的支撑稳定性，适用于车载光电经纬仪高精度不落地测量。

地震、次声和水声是《全面禁止核试验条约》（CTBT）规定的3种远距离波形监测技术手段，目前CTBT国际监测系统（IMS）的地震、次声、水声监测台站基本采用传统的电学传感设备。分布式光纤传感技术是一种新型的传感技术，仅利用单根光纤的光学效应即可获得沿线各点处的振动或应变，在禁核试核查监测领域展现出广泛的应用前景。分布式光纤传感技术的原理及发展现状表明，分布式光纤传感技术在地震、次声、水声监测方面可直接应用于探测系统获取振动信息，还可应用于现有光纤通信设施获取信息作为监测数据的补充。基于分布式光纤传感技术的探测系统具备的分布式测量、灵敏度高、稳定性好等特点，为地震、次声、水声等探测设备的改进提供了新思路；但分布式光纤传感系统通道密集、采样率高、数据量大的特点，对监测数据的实时处理提出了新的挑战。此外，分布式光纤传感技术的应用对IMS监测能力所带来的影响还需进一步的研究和评估。

针对考虑几何和材料非线性的石英晶体板厚度剪切振动和弯曲振动的方程组，利用扩展伽辽金法对该方程组进行转化和求解，分别获得了强烈耦合的厚度剪切振动模态和弯曲振动模态的频率响应关系，绘制了不同振幅比和不同驱动电压影响下的频率响应曲线图。数值计算结果表明可以选取石英晶片的最佳长厚比尺寸来避免两种模态的强烈耦合。驱动电压的变化将引起石英晶体谐振器厚度剪切振动频率的明显改变，必须将振动频率的漂移值控制在常用压电声波器件的允许值之内。扩展伽辽金法对石英晶体板非线性振动方程组的求解为非线性有限元分析和偏场效应分析奠定了基础。

以宏纤维复合材料(MFC)驱动柔性悬臂结构为研究对象, 着重开展其动态形状控制理论研究。基于有限单元法、均匀化理论和载荷比拟方法, 建立了压电驱动层合结构力-电耦合动力学方程, 并结合模态降阶法得到其状态空间形式控制模型。同时, 针对压电材料作动器迟滞蠕变非线性特征对控制精度影响严重的问题, 开展了依据实验数据的迟滞蠕变建模及其前馈逆补偿控制方法的研究,并构建了面向压电驱动柔性结构动态形状控制的迟滞-蠕变前馈补偿与自抗扰反馈控制相结合的复合控制系统。结果表明, 该复合控制法能够在保证系统稳定性的前提下有效提高系统动态形状控制精度。

利用Mindlin一阶板理论分析了覆盖非等厚电极层的AT切石英晶体板的高频振动，获得了包含厚度剪切振动模态、弯曲振动模态、面剪切振动模态、拉伸振动模态和厚度扭转振动模态的色散关系和频谱关系。研究结果表明由于上下电极层的非等厚性，过去认为不耦合的两组振动模态变得相互耦合，必须进行联合求解。计算结果表明由于非等厚电极层的质量效应，各振动模态的频率均有所降低。根据石英晶体板高频振动的频谱关系图，可以选取石英晶体板的最佳长厚比作为谐振器的制造尺寸。获得的电极层厚度与频率变化关系可以用来指导谐振器电极层厚度设计。

轮轨黏着系数对于列车运行的安全性与稳定性具有决定性的影响。在冬季, 钢轮表面的薄冰会大幅降低轮轨黏着系数。根据水的相图和压力融化原理, 将轮轨接触区域划分为钢-冰固体接触区和钢-水混合润滑接触区, 基于统一雷诺方程模型, 研究了温度在-21 ℃至0 ℃, 运动速度为100~500 km/h范围内, 高速轮轨黏着系数随速度的变化规律, 并提出采用激光毛化技术在车轮表面形成规则形貌(纵纹、横纹、菱形), 将有助于提高冰水混合润滑状态下的轮轨黏着系数, 为高速列车黏着控制技术提供理论基础。

小麦作为主要的粮食作物在我国农业生产、 运输、 食品加工等方面占有重要地位。 不完善籽粒严重影响了小麦质量与粮食安全。 不完善籽粒主要在生产、 存储、 包装等过程中产生, 目前我国小麦质量检测多以人工分选为主, 但存在人主观性较强, 肉眼易疲劳, 且费时费力等问题, 因此, 如何快速准确鉴别小麦不完善粒是现阶段提高生产率和保证粮食安全的重要问题。 运用高光谱成像技术和特征波段选取方法提出一种快速有效的小麦不完善粒鉴别方法。 利用近红外高光谱成像系统获得1 000粒小麦样本在862.9～1 704.2 nm共256个波段的高光谱反射图像, 其中包括健康粒、 生芽粒、 霉变粒和赤霉粒各250粒, 提取每个样本感兴趣区域的平均反射率光谱作为分类特征。 本文首先对提取的全波段光谱信息进行窗口平滑、 一阶导数差分、 矢量归一化等数据预处理, 将原始光谱数据的隐藏信号放大并消除随机误差; 在预处理的基础上运用伪偏最小二乘(DPLS)和正交化线性判别分析(OLDA)对光谱进行特征提取, 降低数据的冗余度; 最后采用仿生模式识别（BPR）建立四类小麦的鉴别模型。 实验结果表明, 采用全波段光谱信息建立的小麦不完善粒鉴别模型的平均识别精度达到97.8%, 分析结果可知, 利用近红外高光谱成像技术的全波段光谱信息对小麦不完善粒鉴别是可行的。 尽管全波段光谱信息取得了较好的鉴别效果, 但高光谱成像设备较为昂贵, 获取高光谱全波段光谱信息数据量较大, 无法满足对现场设备运算速度的高要求, 因此, 采用连续投影算法（SPA）对全波段光谱数据进行特征波段的选择, 使波段数量由256维降低到10维, 从而提高系统的可行性和运算速度。 采用选取的10个特征波段建立小麦不完善粒鉴别模型, 实验结果表明10个特征波段的平均识别精度仅为83.2%, 分析结果可知, 尽管采用10个特征波段提高了系统实时性, 但鉴别准确性较差。 为达到与全波段特征基本相当的鉴别效果, 利用光谱特征与图像特征结合的方法建立小麦不完善粒鉴别模型, 将上述选取的10个特征波段的形态信息、 纹理信息和光谱信息进行结合, 实验结果表明, 10个特征波段的光谱信息与图像信息结合使鉴别的平均识别精度达到94.2%, 此识别效果与利用全波段光谱数据的识别效果基本相当。 利用高光谱成像系统探索了小麦不完善粒鉴别的可行性, 通过分析以上实验可知, 基于近红外高光谱成像技术对小麦不完善粒检测具有良好的效果, 在有效的提高运算速度的同时也保证了系统的鉴别精度, 为后期小麦不完善粒快速检测设备的开发提供了有效的研究方向。

室温下采用射频磁控溅射氧化锌(ZnO)粉末靶、银(Ag)靶, 在玻璃衬底上制备ZnO/Ag/ZnO透明导电薄膜。首先, ZnO厚度为30 nm时, 改变Ag厚度制备3层透明导电薄膜, 研究Ag层厚度及膜层间配比对光电性能的影响; 其次, 按ZnO∶Ag厚度比为30∶11比例制备不同厚度的3层透明导电薄膜, 研究多层厚度对薄膜光电性能的影响。结果表明: Ag厚度为8 nm及11 nm的ZnO/Ag/ZnO表面相对平整, 结晶程度较好, 在可见光范围内最高透过率达到90%及86%, 并且方块电阻为6 Ω/□及3.20 Ω/□, 具有优良的光电性; 当按配比制备ZnO/Ag/ZnO 3层膜时, 增加ZnO厚度对Ag层的增透作用反而减弱, 同时增加Ag层厚度也会降低3层薄膜的整体光学性。