利用Hertz接触理论建立计算滚子的应力分布和接触宽度理论模型，分析滚子在特定载荷下的反应。研究结果表明：直线型滚子具有明显的应力集中现象并随着载荷增大而加剧；对数曲线型滚子能解决应力集中现象，但不能完全消除；在同一载荷下，随着偏载系数的增加，滚子的最大接触应力先急剧减小后缓慢增加，最大接触应力出现的位置由滚子两端转移到滚子的中部；对数曲线型滚子的形状可根据工况、滚子尺寸及载荷条件来设计，对偏载系数在1.0~2.5之间取值；偏载系数的取值对倾斜误差有适应性，可通过设置合理的偏载系数来减小倾斜误差对接触应力的影响。

研究设备的振动状态还需考虑受工作冲击载荷因素导致的冲击损伤、部件松动以及自身结构振动的影响。为此设计了一种建立在半余弦函数基础上的冲击载荷识别算法，通过遗传算法确定合适区间，利用数据方法确定梁、薄板与桁架的尺寸，并进行实验验证。数值模拟结果表明：拟合冲击载荷（SCFF）方法误差均比Tikhonov、切比雪夫正交多项式拟合（COPF）更低，随着噪声增大SCFF识别优势更加明显。获得10%以内的峰值误差，在参数优化下达到最小值，表明参数优化具备良好的适用性。试验验证结果表明：通过分析响应信号频谱数据，推断该冲击载荷之后造成的悬臂梁发生低频振动状态，前四阶模态对模型实施修正满足可行性要求。采用SCFF方法识别时，可以跟实际载荷形成良好的吻合状态，可以识别获得更小峰值误差。

为了应对模块划分评价方案中评价准则单一、权重分配过于主观等问题，提出了产品模块划分方案的模块度、模块可替换性、模块结构完整性的评价准则及其计算方法。在此基础上，提出多个二级模块划分评价指标，用以确定评价准则间的权重分配；应用了在分布式乘性偏好环境下的最优-最劣多准则决策模型，用于确定该方法中相关参数的权重分配问题；综合考虑了所有决策者的意愿，使最终模块划分方案更具客观性。最后，以挖掘机工作臂的模块划分验证了方法的可行性。

针对车载精密设备在机动环境下的振动响应，在已知设备特性和隔振性能要求的限制条件下，提出了一种基于弹簧与橡胶结构的新型组合式隔振器，然后通过并联隔振器设计了一款车载精密设备三维隔振系统。本文建立了隔振系统的三维模型，基于ABAQUS分析了横向、纵向、垂向3个方向下系统的隔振性能，得到三向均方根加速度衰减率分别为0.82、0.94、0.93。同时，随机振动试验结果表明，三向均方根加速度衰减率分别为0.88、0.75、0.87，与仿真结果对比，误差均在10%以内，验证了仿真结果的准确性，满足了车载精密设备减振的需求。

以飞机高振区导线为研究对象，人工创造导线损伤加速导线磨损，进行步进应力加速老化振动试验，获得一段固定时间的导线的磨损量；以施加人工损伤后的导线线径为输入量，试验得出的导线磨损量为输出量，建立3种不同代理模型，对建立施加的初始人工损伤和此损伤下的导线磨损速率之间的非线性关系，应用差分法进行有限次时间叠加近似得到全寿命周期。结果表明：3种代理模型中应用反向传播神经网络（BPNN）建立的代理模型精度最高，通过产品全生命周期的磨损速率来对产品进行寿命预测可以节约大量试验成本。研究结果可为后续研究飞机线束防磨技术和线束健康管理，提供理论和试验指导。

针对航空发动机转子在狭深腔、不可视、传统操作工具不可达的条件下螺母连接问题，提出一种基于图像识别和激光辅助定位技术的新型自动化装配方法。研制自动化盲装扭矩装置，扳手头具有自动折叠、精准定位、快速认帽、电动加载等功能，能进入肉眼不可见的狭深腔操作空间，解决人为漏拧、错拧螺母的低级错误，避免轴腔内壁发生磕碰损坏。装置可施加力矩和转角的复合拧紧策略，实现发动机转子螺母全程自动化精密连接。通过螺母自动化盲装应用试验，扭矩装置系统精度%GageR&R为%22.21，%P/T为%3.78，大幅度提高了装配的准确性和一致性，为进一步保障航空发动机工作稳定性和可靠性奠定了重要基础。

基于挖掘机工作装置受力模型，提出考虑挖掘机工作装置偏载和侧载的销轴动态载荷测试方法。根据斗杆与铲斗铰接孔处的销轴受力特点，设计销轴载荷测试传感器测取铰接点处水平、竖直和侧向这3个方向的动态载荷，同时测取挖掘机3个油缸的位移量。建立挖掘机工作装置销轴载荷动态测试系统，以国产50 t大石为作业物料进行挖掘模拟装车试验测试。结果表明：提出的销轴载荷测试方法能够准确地获得挖掘机斗杆和铲斗铰接点处销轴3个方向的动态载荷，载荷最大值出现在挖掘作业段，侧向载荷与正载相比可以忽略不计。研究结果为挖掘机结构载荷谱测试与抗疲劳优化设计提供了基础参考。

为探究边坡变形对输电线路的安全威胁，以某输电塔线体系为研究对象，建立考虑土-结构相互作用（SSI）效应的塔线体系整体有限元模型，并基于现场实测数据验证了数值分析模型的合理性。在此基础上，考虑边坡变形区域与铁塔空间位置关系以及边坡变形角度的影响，探究塔线体系受力特性对边坡变形的响应规律。结果表明：当铁塔分别位于边坡变形体以外上方、下方和边坡变形体内部时，上部塔线体系的失效方式和抗变形能力有显著差异；且随着边坡变形角度的增大，与水平边坡变形相比，塔线体系抗变形能力会下降25%~50%；当铁塔位于边坡变形体以外下方时，塔线体系抗变形能力下降最严重，下降幅度在33%~50%之间。

通过对航空发动机的磨损趋势进行预测，能够有效地对航空发动机磨损状态进行监测。在反映发动机磨损状态的有效观测数据中，油液分析数据能够间接反映航空发动机整体磨损趋势。因此，通过建立基于油样分析数据的趋势预测模型，从而实现发动机的磨损趋势预测。但是，目前应用于航空发动机趋势预测的模型中主要以单一预测模型为主，组合预测模型也仅是一般的线性组合，预测效果不佳。为此提出了一种基于支持向量机的非线性变权重组合预测模型，通过粒子群算法实现参数优化，油样分析数据则通过全寿命滑油系统轴承疲劳试验，间隔固定时间收集滑油样品进行性能分析得到。对其中的光谱分析数据进行组合预测分析，通过对比组合预测结果与单一预测模型的预测结果，预测精度均超过单一预测模型的预测精度，充分验证了所提组合预测模型的优越性和有效性。

为了支持制造业智能化发展，探讨知识图谱在智能制造领域的应用及未来研究前景。针对垂直行业应用、制造流程应用、领域图谱构建技术和智能服务这4个维度，对其展开相关文献研究。通过此研究，探讨了知识图谱在推动制造领域智能化方面的重要作用，并提出基于制造领域知识数据的智能制造知识图谱架构。该架构涵盖制造领域数据、图谱构建和智能服务这3个关键模块，为智能制造的持续升级提供了理论支持。研究结果表明：知识图谱在推动制造业智能化方面扮演着关键角色，其在智能制造领域具有广泛的发展前景。此外，对智能制造领域知识图谱的未来研究方向进行展望，探讨制造领域图谱与新一代人工智能技术的融合，以推动其持续创新与智能化发展。