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针对欠驱动水面船舶在模型参数不确定和未知风浪流扰动情况下的路径跟踪问题，提出一种改进的动态虚拟小船(dynamical virtual ship, DVS)制导算法，并采用指令滤波反推法设计模型运动学回路的前进速度和艏摇角速度的虚拟控制律，进而将船舶路径跟踪问题转化为前进速度误差和艏摇角速度误差的镇定问题，在模型动力学回路上采用PI积分滑模控制方法设计实际控制律.该控制策略能够减少和避免因对虚拟控制律求导而造成的计算负担和高频噪声对系统的影响，且对模型参数不确定和未知扰动具有鲁棒性.仿真实验表明，该控制策略可实现船舶在模型参数不确定和未知风浪流扰动下对规划路径的精确跟踪.
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为提高水下航行器耐压壳体结构设计效率，研究了基于参数化分析和响应面近似模型的耐压壳体结构优化设计方法.确定某型水下航行器的耐压壳体结构5个尺寸为优化设计变量，应用薄壳理论和CCS规范进行了初步设计并确定了优化变量可行域，采用最优拉丁超立方法（Opt LHD）在可行域空间内确定设计试验样本点，研究了ABAQUS参数化驱动样本点的方法，建立了极限载荷的二阶多项式响应面模型.以极限载荷和壳体质量为优化目标，利用二代非劣排序遗传算法进行耐压壳体的多目标优化求解，得到Pareto最优解集.最终优化结果较初步设计结构极限载荷提高41.68%，壳体质量降低27.26%.参数化方法能够简化优化过程，提高优化效率，为水下航行器结构优化设计提供了借鉴.
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为对导致疲劳的最主要因素以及影响不同类型船员疲劳水平的主要原因进行分析，以期为政府部门和航运企业制订疲劳法规和管理政策提供经验证据和支持，本文对两家欧洲船舶管理公司的454名船员进行问卷调查，运用SPSS软件进行最优尺度多元回归和方差分析.结果表明，“难以入睡”,“由于工作量大，我有连续长时间工作的压力”，“睡眠质量不高，容易被打扰”三个因素对船员疲劳程度的影响最大，其中，“睡眠质量不高，容易被打扰”对高级船员和甲板部船员的“疲劳影响”最为显著；“难以入睡”,“由于工作量大，我有连续长时间工作的压力”因素对低级船员“疲劳影响”最为显著；“由于工作量大，我有连续长时间工作的压力”对轮机部船员“疲劳影响”最为显著.未来消除海上疲劳的管理工作可以围绕以上疲劳影响因素展开.针对不同等级和部门的船员的疲劳管理，也应该有针对性地制订疲劳管理制度，以利于切实减少船员疲劳水平，提高船员健康安全水平.
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为提高某型跨声速压气机转子的总性能，基于全三维优化设计平台，采用人工神经网络与遗传算法相结合的方法，对一跨声速压气机转子进行三维叶型多目标优化设计，优化目标是在流量基本不变的基础上提高转子的压比和效率.结果表明，设计点时，与原型转子相比，优化方案1(opt1)效率提高0.81%，压比提高1.55%；优化方案2(opt2)效率提高0.36%，压比提高3.09%.同时,opt1与opt2的喘振裕度与原型转子相比，分别增加1.58%和0.89%.因此，减小50%叶高并增大95%叶高叶型的安装角，结合调整吸力面前、尾缘楔角可有效控制跨声速压气机转子叶片表面载荷分布，进而提高转子总性能.
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为研究燃油喷射系统参数优化对柴油机性能的影响，利用AMESim仿真软件建立燃油喷射系统模型，运用正交试验设计方法对相关结构参数进行优化；再利用AMESim耦合AVL_FIRE软件将优化得到的喷油规律导入高压循环模型中燃烧计算，并对喷油系统参数再优化.结果表明，15 mm-0.22 mm-0.46 mm·(CaA)-1与14 mm-0.30 mm-0.46 mm·(CaA)-1（柱塞直径×喷孔直径×凸轮型线速度）两组参数组合满足设计压力要求，油耗率相对于原机分别降低约3.8%和5.4%，NOx排放量分别提高了约98.2%和144.4%. 经过再次优化后，以降低油耗率为优化目标的最优参数组合下的油耗率较原机降低了约10.5%；以降低NOx排放为优化目标的最优参数组合下的NOx排放量较原机降低了约45.3%.
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为更为准确地确定SMA混合料最佳沥青用量，利用CT技术识别SMA混合料各组分内部结构特征，分析SMA混合料的马歇尔设计方法中主要体积参数与其内部结构各组分特征的关系，考虑混合料内部结构均匀性，建立SMA混合料最佳沥青用量确定方法，并选用3种混合料类型(SMA-13、SMA-16和SMA-20)对该方法的有效性进行验证.结果表明，基于CT技术获取不同沥青用量条件下的SMA混合料空隙率可以较好地表征通过密度试验所得SMA混合料空隙率，并以此分析计算得到的间隙率和饱和度与马歇尔体积设计方法中的差值平均值分别为0.35%和1.45%；采用建立的最佳沥青用量确定方法与根据现行马歇尔设计方法分析得到的SMA-13、SMA-16和SMA-20三种混合料最佳沥青用量差值分别为0.08%、0.18%和0.15%，表明了该方法的有效性.
