现有高速列车所用的抗蛇行减振器为被动式的油压减振器，其阻尼特性无法根据车辆服役状态和运行环境的变化而调整，使车辆的平顺性和稳定性无法适应车况和环境的变化。基于磁流变技术的半主动式减振器结合智能控制技术可以解决这一难题。本研究根据高速列车抗蛇行减振器的技术要求和磁路要求设计了一种三线圈的磁流变阻尼器。首先建立了磁力耦合仿真模型，然后对阻尼器内部的磁场分布、流场状态以及压力分布进行仿真，并测试了不同电流、振幅和频率以及线圈通电方式下的阻尼性能。结果表明，该阻尼器的磁路设计合理，符合抗蛇行减振器的技术要求，其最大出力可达到46 kN，可调动态系数为28。此外，针对线圈间存在的磁耦合现象进行探讨，发现0.69倍线圈宽度的间距是该阻尼器的临界距离，远离这个距离会导致有效阻尼通道处磁场分布不均匀，这种磁场的改变会随着磁回路中某个部分达到磁饱和而停止。

大挠性航天器所携带的大型挠性附件具有体积大和刚度低等特点，导致大挠性附件振动会严重影响航天器的姿态控制。对此，将模糊控制和信息融合预见控制结合，设计了基于模糊的信息融合预见姿态控制器。依据信息融合理论，通过融合航天器期望轨迹和动态方程等信息推导了航天器的最优预见姿态控制律。此控制策略具有设计过程简单、计算量小且易于实现的特点。针对在实际工程中执行机构存在输出力矩受限问题，采用模糊控制在线调整控制律的相关参数，以使控制量满足受限要求。仿真结果表明所设计的控制策略可使挠性附件振动快速衰减，航天器姿态角能准确、快速地达到期望值，具有较好的控制性能，可为大挠性航天器姿态控制的工程应用提供借鉴。

通过将金属薄壁管及蜂窝结构相结合，提出了一种四方蜂窝夹芯圆柱壳结构。通过实验以及有限元分析软件ABAQUS/Explicit研究了四方蜂窝夹芯圆柱壳在径向压缩载荷作用下的力学行为。通过对比验证了有限元模型的准确性，分析了结构在径向压缩载荷作用下的变形模式，探讨了该结构的增强机理。研究表明，四方蜂窝夹芯圆柱壳结构在径向压缩载荷作用下会经历弹性阶段、塑性阶段和折叠压溃3个变形阶段；结构主要通过塑性铰的形成以及芯体褶皱来耗散更多的压溃能；相较于单层圆柱壳及芯体的简单叠加，四方蜂窝夹芯圆柱壳的承载能力和能量吸收都得到提高，且结构主要通过塑性铰的形成进行耦合增强。进一步参数化讨论结果表明，无量纲芯体壁厚的增加将提高四方蜂窝夹芯圆柱壳的峰值力和比吸能。

为增强钢筋混凝土柱的抗震性能，提出了埋入钢丝网增强混凝土柱的方法。设计浇筑了1个钢筋混凝土柱、4个钢丝网增强柱和1个箍筋加密柱共计6个试件，对试件施加了恒定轴向压力并实施了水平拟静力循环往复荷载，测试了各试件的破坏形态、裂缝分布、滞回特性、延性和耗能能力等。对比分析了含钢量相同的钢丝网增强试件和箍筋加密试件的抗震性能，探讨了钢丝网层数和配置高度范围对构件抗震性能的影响。研究结果表明：适当配置钢丝网能够有效限制柱身贯通裂缝和“对角裂缝”的形成和发展，使试件的弯剪破坏模式转换为弯曲破坏模式。因此，相比于对照试件和箍筋加密试件，钢丝网增强试件表现出更大的初期刚度、更好的延性变形和累计耗能能力。研究结果初步明确了钢丝网层数、高度范围与试件延性变形能力、刚度退化、耗能能力的关系，相关成果可为埋入式钢丝网增强混凝土柱的设计提供参考。

吸气式高超声速飞行器进气道存在边界层转捩、流动分离、及激波/边界层干扰等复杂流动现象，对这些复杂流动现象的深刻认识及有效控制是实现高超声速飞行器有效工作与性能提升的关键。首先对超声速进气道内的被动和主动流动控制技术的研究进展进行综述，对其在超声速进气道激波/边界层流动控制的使用效能及其缺点进行了描述。同时，随着高超声速飞行器研制向宽速域、大空域及高马赫数方向迈进，以往传统的进气道主、被动流动控制技术难以满足高超声速飞行器在宽域工作条件下的性能随控需求，继而以等离子体为代表的多场耦合控制方式成为当前超声速进气道流动控制的研究热点。然而，限于现有的试验测试手段难以开展超声速等离子体激励激波/边界层相互作用的精细流动控制机制研究，仍存在许多值得探讨的地方，文章在综述的同时对下一步研究提出相关建议。

高超声速飞行器在飞行过程中，面临着极高的气动阻力和加热作用，对飞行安全和稳定造成威胁。采用灰色田口法开展构型参数对高超声速飞行器减阻降热性能影响的研究，以减阻杆长径比、气道直径比、气动盘直径比、侧喷角为尺寸因子，飞行阻力、钝体峰值压力系数、斯坦顿数为响应目标进行正交试验，通过计算流体力学（computational fluid dynamics，CFD）数值计算获得响应结果。研究表明：飞行阻力受减阻杆长径比的影响最显著，受侧喷角的影响最小。对于钝体峰值压力系数和斯坦顿数，尺寸因子表现出相同的影响等级，两者受到气动盘直径比的影响最显著，其次是减阻杆长径比。增加减阻杆长径比和气动盘直径比均能提升飞行器的减阻降热综合性能，但提升效果随着尺寸的增大逐渐减弱。相比于正交设计的最优构型，采用灰色关联法优化出的最佳构型综合性能提升了4.6%。

在钢混组合结构中，由于存在一定的界面滑移及腹板剪切变形，平截面假定不再适用。为科学研究剪切变形及界面滑移对组合梁挠度及界面滑移的影响，通过Goodman假定和Timoshenko梁双广义位移假定，引入组合梁的应变关系和单元微段力学平衡，推导了考虑剪切变形及界面滑移的双倒T型钢-混组合梁弹性弯曲微分方程，并基于等效弹簧模型和等效杆系弹簧模型推导了腹板嵌入式连接件弹性抗剪刚度理论计算式。利用已知的组合梁变形及约束条件，求得简支组合梁在跨中集中荷载作用下的挠度及滑移解析解，并通过4根不同参数的双倒T型钢-混组合梁试验结果进行验证。结果表明：理论计算所得挠度、滑移值与实测值吻合较好，同时验证了腹板嵌入式连接件弹性抗剪刚度理论计算式的正确性；在高跨比为1/10的双倒T型组合梁挠度变形中，弯曲引起的挠度值约为总挠度的56%，界面滑移引起的挠度值约为总挠度的36%，剪切变形引起的挠度值约为总挠度的8%。本研究综合考虑了剪切变形及界面滑移对组合梁挠度及滑移的影响，相比于不考虑剪切变形及界面滑移的模型结构具有明显的改善。

为了在细观层面上研究骨料不规则程度对混凝土力学性能及破坏形态的影响，采用Python程序二次开发了ABAQUS生成尖锐程度不同的随机分布骨料模型，分别建立零厚度cohesive单元与可变厚度的实体界面过渡区（interface transition zone，ITZ）。首先通过改变网格尺寸和加载垫块与混凝土间的摩擦系数确定合适的参数，并与实验对比验证模型的可靠性，随后分析2种ITZ建模方式的优劣，最后对三维细观混凝土模型进行单轴受压模拟，从应力-应变曲线、破坏形态、能量耗散方面进行分析。结果表明：零厚度cohesive ITZ与实体厚度ITZ模型都可预测混凝土抗压强度，具有实体厚度的ITZ模型的应力-应变曲线及破坏形态与实验更加贴合；混凝土破坏形态受骨料形状参数影响明显，球形骨料模型内部与表面均为贯穿式裂缝，多面体骨料模型应变能较大，混凝土内部微裂缝较多，容易受压破坏成更多的碎块；随着骨料不规则程度的增加，混凝土抗压强度略有提高但峰值应变不受影响。

面向大功率海上风电支撑结构抗扭承载力需求，研究了大空心率、大锥度和超限径厚比圆锥形中空夹层钢管混凝土（tapered concrete-filled double skin steel tubular，TCFDST）构件的扭转受力全过程机理，该类构件扭矩-转角曲线可划分弹性、弹塑性、塑性强化和破坏4个受力阶段；阐明了关键因素对TCFDST构件极限扭矩和刚度的影响规律，其中空心率、钢材和混凝土强度与扭矩和刚度呈正相关，内、外钢管径厚比对扭矩和刚度呈负相关，轴压比小于界限值时与承载力和刚度呈正相关，反之呈负相关；提出了“双薄壁分层筒”理论用于计算TCFDST构件扭矩-转角全过程曲线；结合我国规范和文献有关扭转承载力计算公式，建立并验证了适用于圆锥形和直筒形中空夹层钢管混凝土构件抗扭承载力计算的分层积分法，分析了不同方法计算压扭相关性（N-T）曲线的差异性。研究结果可对大空心率、大锥度及超限径厚比的圆锥形中空夹层钢管混凝土构件在风电工程的工程应用提供有益参考依据。

为了提高钢筋混凝土（reinforced concrete，RC）框架的抗侧能力，提出RC框架-框桁式复合墙（frame truss composite wall，FTCW）结构，并对2个缩尺比例为1∶2的RC框架-FTCW试件进行了拟静力试验。通过试验现象、滞回曲线、骨架曲线和刚度退化曲线，对其承载力、延性、刚度退化等抗震性能进行了分析。通过ABAQUS软件对可能影响RC框架-FTCW骨架曲线的因素进行了拓展研究，包括不同内填FTCW数量、框架柱配筋率、轴压比、混凝土强度、内嵌角钢及内填墙片布置方向。结果表明：内嵌墙体先于RC框架被破坏，而在墙体内部，内斜撑先于外框被破坏，从而形成一个多级能耗系统，达到抗震设计的目的；提高RC框架-FTCW承载力最有效的方式是增加内填FTCW的数量，其次是增大框架柱的配筋率，而增大轴压比和混凝土强度或在FTCW中内斜撑增设角钢对承载力的提高作用较小；另外，FTCW布置方向的影响是不可忽略的，FTCW的数量和位置应该对称布置。