旁轴送粉激光熔覆时粉末到达熔池的热物状态对熔覆层成形精度和质量有着重要意义，针对光粉作用时粉末的不同熔化行为，搭建了旁轴送粉激光熔覆过程红外热成像采集系统和高速摄像过程采集系统，研究了不同激光功率和离焦量下的光粉热交互作用，建立了粉末熔化时出现的三个典型特征阶段并分析了不同激光功率和离焦量对粉末熔化特征阶段持续时间的影响，最终得出粉末热物状态与特征阶段的关系。结果表明：激光功率增大，光粉作用空间中熔化的粉末数量增多，粉末温度不均匀性减小；离焦量增大，液态粉末颗粒数量增大，粉末温度不均匀性横向减小；激光功率越小或离焦量越大，固态粉末升温和熔化所需的时间增大，粉末以固态进入熔池的几率变大。最后，得到了不同激光参数下粉末到达熔池时的热物状态，为实现粉末熔化行为的解析提供了试验依据。

粉末的熔化行为对激光熔覆过程的精确成形控制有重要影响。针对粉末预置时与激光的复杂动态热交互行为,建立高速摄像光学采集系统,检测并分析粉末熔化的动态过程,分析了不同特征阶段对粉末熔化成形特征的影响规律与作用形式,建立了可以描述熔化过程的物理模型,研究了不同特征阶段下激光与粉末的动态热物理作用机制。实验结果表明:半导体激光熔覆过程中粉末的熔化行为一般存在4个典型特征阶段,不同特征阶段的作用周期对成形参数的影响规律不同;通过对不同特征阶段的热物理行为进行分析,建立了可以描述半导体激光与粉末热交互作用的动态物理模型;通过对动态物理模型的分析,获得了激光功率、离焦量等参数对不同特征阶段热物理行为的作用机制。

采用电弧辅助激光焊接方法通过添加Al-12%Si焊丝进行了铝/镀锌钢异种金属涂粉对接熔钎焊工艺试验，分析了送丝速度对焊缝成形的影响；运用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、材料试验机等观察分析了焊接接头各区域的微观组织、断口形貌、物相成分和接头力学性能。结果表明：在适当的焊接参数和工艺条件下，能够得到正反面成形良好的对接接头。当焊接速度一定时，随着送丝速度的增大，焊缝正面的铺展宽度减小，背面的铺展宽度增大。Si元素主要富集在接头上部，焊缝中的组织主要有α(Al)基体及沿晶界分布的Al-Si共晶相。铝/钢界面层生成了不均匀的金属间化合物层，其主要物相有Al8Fe2Si、Fe4Al13和Fe2Al5，接头最大抗拉强度可达130 MPa，断口表面形貌呈现韧性和脆性共存的混合型断裂特征。

针对低成本微小卫星的姿态控制问题, 采用无飞轮设计, 研究了在仅有磁力矩器作为控制执行器情况下的纯磁控算法。对多种微小卫星姿态控制算法进行了对比研究, 提出一种新的适合工程应用的纯磁控算法。该算法能够在微小卫星较短工程寿命中, 充分利用磁力矩器的最大控制力矩提高姿态的稳定控制效率。结合实测数据并加入重力梯度力矩等干扰对其进行仿真验证。结果表明, 该算法可以满足在较短时间内卫星姿态的三轴稳定, 具有控制精度高、重量轻、体积小、能耗低、易于工程化等优点, 适用于低成本微小卫星。

基于橡树岭国家实验室(ORNL)开发的具有良好抗蠕变性能且在材料表面形成Al2O3膜的奥氏体不锈钢(AFA)的化学成分，结合熔覆粉末设计原则进行熔覆粉末配比，在304不锈钢基体表面进行激光熔覆，研究激光功率、铝含量对熔覆层成型性和组织的影响。研究结果表明，激光能量密度为31.25W·s/mm。时，熔覆层成型性良好，无开裂、气孔等缺陷。熔覆层与304不锈钢基体界面呈冶金结合；Al含量从0增加到5wt%，组织呈细化趋势；合金涂层的平均显微硬度高达230HV；铝含量2.5wt%的试样，在腐蚀试验温度90℃下，10%HCl＋10%HNO3及6%的FeCl3溶液中进行腐蚀，基体腐蚀速率为42mm/a，涂层腐蚀速率为8.76mm/a。

在深入研究发动机控制系统软件设计要求的基础上，应用VxWorks操作系统给出了航空发动机数字电子控制器的多任务环境的设计方法、设计了数字电子控制系统的应用软件。该应用软件采用C++语言设计，根据数字电子控制系统的要求及控制目标，依照高内聚、低耦合的软件设计原则，对各种任务进行了分类并模块化开发，完成了软件设计工作。该软件满足某型航空发动机的控制功能、性能及可靠性要求。

采用CO2激光器，在填加和不填加合金粉末两种条件下，进行了不等厚铝合金(5A02,5A06)薄板的激光拼焊，研究了影响焊接过程稳定性和焊缝成形性能的主要因素，并用有限元方法(FEA)对焊接过程的温度场和应力场进行数值模拟，分析了拼焊板的残余应力分布和变形特点。试验结果表明,镁含量较高的铝合金对激光束的吸收率高，因此达到稳定深熔焊的临界功率密度较低，容易获得稳定的深熔焊过程;填粉能提高铝合金对激光的吸收率，使激光焊接中等离子体更加稳定，使焊接过程更趋稳定，更易得到成形优良的焊缝。模拟结果表明，不等厚铝合金板激光拼焊的温度场不对称，不等厚板的残余应力场和应变场也分布不对称，薄板上残余拉应力范围比厚板大，薄板整体变形大于厚板且比厚板复杂。

利用拉伸试验机、金相显微镜、扫描电镜分别研究了铝合金5A06不等厚激光拼焊板的接头力学性能及组织特点.结果表明,拼焊板的纵向拉伸性能较差,延伸率δ降低幅度较大,拼焊板横向拉伸性能与试样上薄板所占比例关系很大,当薄板占较大比例时,拼焊板具有较大的延伸率,拼焊板的拉伸变形能力随着薄板所占比例的减小而逐渐变差;拼焊板的焊缝组织极为细小,在熔合线附近开始向焊缝中心生长的是树枝状晶,在焊缝中心是等轴晶.