针对已有基于信道状态信息（CSI）的行为识别方法存在冗余信息多、识别精度低等问题，提出一种基于CSI数据预处理的行为识别方法。首先通过计算子载波的贡献度进行子载波的选择，有效降低了CSI中的冗余信息；在此基础上，提出一种CSI动态特征增强算法，从原始CSI信息中分离出动态分量，实现对人体行为的准确表达，从而达到动态特征增强的目的。使用开源的CSI数据进行实验验证。结果表明：将预处理后的CSI数据用于行为识别，准确率较预处理前提升约30.5%；与WiFall、WiAnti预处理方案相比，本文所提方法准确率分别提高了7.5%与3.3%，证实了本文方法的有效性。

针对传统永磁同步电机谐波电流抑制算法中基于低通滤波器和电流平均值法的谐波电流提取方法无法兼顾电流提取精度和动态响应速度的问题，提出了一种基于改进电流平均值法的谐波电流提取方法。将谐波电流信号进行多旋转坐标系变换后，先后经过低通滤波器和电流平均值算法模块进行滤波，从而在保证谐波电流提取精度的同时，加快提取的动态响应速度。将所提出的电流提取方法与电流PI控制策略相结合，通过仿真分析对所提方法的有效性进行了验证。结果表明：电机在500、1500和3000 r/min 3种典型转速下，采用所提方法前后，定子电流总谐波畸变率分别从11.54%、8.14%和8.25%降到了6.84%、4.45%和5.66%，实现了对永磁同步电机5、7次谐波电流的有效抑制。

针对夹层泡沫复合材料在弯曲载荷下易分层失效的问题，通过缝合技术来增强其弯曲性能。通过实验方法研究缝合密度和面板厚度对复合材料弯曲性能的影响，并结合有限元模拟分析弯曲过程渐进损伤。结果表明：碳-玻璃纤维夹层泡沫缝合复合材料的弯曲性能与缝合密度和面板厚度呈正比关系。当缝合密度为10 mm×10 mm、面板厚度为5层时，试样弯曲性能最优，弯曲强度达到73 MPa，弯曲模量为4.19 GPa，弯曲刚度为4.01×10～6 N·mm²；碳-玻璃纤维夹层泡沫缝合复合材料弯曲破坏形貌主要表现为上面板凹陷、下面板断裂、泡沫发生压缩变形和剪切破坏现象，缝线树脂柱出现抽拔断裂。

为实现复合材料异型构件编织预成型体的精确自主生产，提出了一种基于偏心理论的异型构件编织工艺推理方法，提出编织的偏心参数并分析偏心下纱线的沉积规律，基于收敛长度随时间的响应函数建立纱线在芯模表面落点的位置方程；应用模型重构算法，重构异型构件的变截面、大曲率等表面轮廓特征；基于轮廓特征对纱线分布进行优化设计，实现编织速度、牵引速度、牵引轨迹等工艺参数推理。结果表明：该工艺推理方法使芯模内外侧覆盖率差值降低了68.9%，显著提升了编织异型预成型体的一致性。

针对开关磁阻电机（SRM）的传统转矩分配函数（TSF）控制方法在重叠导通区转矩脉动较大的问题，提出一种基于新型多电平功率变换器（MLC）的SRM在线TSF控制方法。利用新型MLC具有的高压快速励磁和高压快速退磁功能来提高各相绕组的转矩跟随能力；并将重叠导通区划分为2个区域，在不同区域依据各相转矩输出能力在线分配参考转矩以进一步减小转矩跟随误差；在减小转矩脉动的同时，运用粒子群优化（PSO）算法对不同工况下的角度控制参数进行离线寻优，以进一步降低电机铜耗。通过仿真和实验对该方法的有效性进行验证，结果表明：本文所提方法有效地减小了电机转矩脉动，尤其在高转速时相较传统方法转矩脉动最高降低了46.6%，同时电机效率也得到了提高。

针对传统商业Pt/C电催化剂在酸性电解质特别是盐酸中稳定性差这一问题，采用先冷凝回流后低温煅烧法制备了稳定性良好的高效氢氧化反应电催化剂即碳载硫化铑（RhxSy/C）纳米催化剂，结合物理表征手段以及在1 mol/L HCl中的电化学测试，考察了煅烧热处理的温度对电催化剂催化性能的影响。结果表明：不同的煅烧温度造成了RhxSy/C纳米颗粒中不同的晶相组成，进而影响催化剂的整体催化性能。在350℃煅烧温度下制备的RhxSy/C催化剂既拥有一定氢氧化活性，同时也呈现出良好的稳定性，经过1000圈加速老化稳定性测试后仍能保持87.1%的催化活性。

针对锂硫电池（LSB）中存在的硫利用率低、循环稳定性差的问题，采用简单的静电纺丝技术，并结合半碳化、硫化方法制备了一种独立的硫化聚丙烯腈/羧基化多壁碳纳米管（SPAN/MWCNTs-COOH）复合材料。将该材料直接用作锂硫电池的正极材料，并探究了不同的MWCNTs-COOH添加量对电池循环性能的影响。结果表明：由于其独特的纳米纤维三维网络结构，促进了电池中离子的快速转移，提高了电池的电导率，所制备的正极材料具有库伦效率高、循环稳定性好、柔韧性好等特点。添加9%（质量分数）MWCNTs-COOH的正极材料在0.2 C循环200圈后的容量为533.97 mA·h/g，在0.5 C循环500圈后容量达到429.21 mA·h/g，在较高的电流密度1 C下，仍表现出较好的循环稳定性。

为了解决复杂环境下的废水处理问题,开发兼具优异机械性能和亲水性的改性聚苯硫醚（PPS）膜。采用热致相成膜法在玻璃纤维基布（glass fiber fabrics,GFF）表面均匀地涂覆了PPS膜分离层,成功制备了机械性能优越的基布支撑型聚苯硫醚复合膜;通过N-乙烯基甲酰胺（NVF）和二乙烯苯（DVB）自由基聚合在PPS@GFF膜表面引入功能层,在功能层引入2-氨基对苯二甲酸锆MOF材料（UIO-66-NH₂）纳米颗粒,通过调节其掺杂量,制备出性能优异的PPS@GFF/聚N-乙烯基甲酰胺-二乙烯苯共聚物（PNDB）复合膜,并对结构和性能进行测试和表征。结果表明:在UIO-66-NH₂纳米颗粒负载质量分数为4%时,复合膜对考马斯亮蓝（CB）、孟加拉玫瑰红（RB）2种染料的截留率为99.8%、99.99%,对无机盐的截留率均不到10%,具有良好的染料/盐分离性能;在24 h的循环过滤过程中,复合膜对CB的截留率均保持在98.5%以上,对NaCl的截留率保持在3.5%以下,具有良好的抗污染性能与长期运行稳定性。

为了解决常规氧化锌光催化剂能带隙宽、量子产率低、稳定性差等缺陷，以g-C₃N_x为基底、以ZnO作为金属源在g-C₃N_x表面原位生长类沸石咪唑酯框架-8（ZIF-8），经高温煅烧后制得具有高稳定性和可见光催化活性的g-C₃N_x@ZnxO异质催化剂；采用TEM、XRD、UV-DRS、瞬态光电流等测试方法对实验材料进行分析表征，并将g-C₃N_x@ZnxO用于水环境中亚甲基蓝有机物的可见光催化降解。结果表明：g-C₃N_x和ZIF-8的引入不仅使材料的光吸收能带隙变窄，而且显著提高了瞬态光电流响应信号，有效抑制了光生电子与空穴对的重组，从而增强了材料的光催化性能，g-C₃N_x@ZnxO对亚甲基蓝的可见光降解率达到了98.45%。

针对打纬机构惯性打纬力与打纬阻力不平衡造成的不利影响，建立打纬机构的力学模型，以四连杆打纬机构为例，确定打纬机构结构方向的调节方法，考虑空间受限情况进行定量仿真分析，对比分析不同调节方案对驱动力矩和输出力矩的影响，并分析不同杆长设计参数带来的运动特性。仿真结果表明：通过增设平衡构件和改变杆长比例可以有效地调控惯性打纬力；当打纬力不足时，转动惯量与角加速度后打纬力矩分别提升了约14.5%与3%，共同调节提升约17.8%；当打纬力过大时，通过尺度调节后力矩降低了约7.6%；转动惯量和角加速度是惯性打纬力的主要控制变量，通过调节这两个变量可满足不同条件下的织造工艺需求，并为打纬机构尺度及结构设计提供理论参考。

为提高机构的动力学分析精度，基于平面六杆机构，同时考虑多个关节间隙与构件柔性对多体机构动力学响应的影响。通过实体建模和引用ADAMS软件中“冲击函数”接触力模型，对含有多个间隙关节与柔性连杆的六杆机构进行动力学模拟仿真，研究间隙数量、间隙位置、间隙大小、柔性连杆及其与间隙耦合对系统动力学性能影响。研究结果表明：与单关节间隙相比，多关节间隙会产生更大的接触力，导致构件的加速度波动更加剧烈；间隙关节距离电机位置越近，则对机构的动力学行为影响越明显；考虑连杆柔性时，可以极大地降低间隙对机构动力学波动的影响。

为有效抑制多硫化锂（LiPSs）的穿梭效应，通过静电纺丝、电化学沉积和化学气相生长技术在碳纳米纤维（CNFs）上垂直生长碳纳米管（CNTs），开发了一种超薄、轻质的多功能三维多层交联碳纳米纤维-碳纳米管（CNTs-CNFs）夹层，并研究CNTs-CNFs对锂硫电池（LSBs）电化学性能的影响。研究结果表明：CNTs-CNFs薄膜优异的导电性和丰富的孔隙结构为LSBs提供了均匀的导电网络和LiPSs的吸附过滤屏障，与无夹层相比，含有CNTs-CNFs夹层的电池具有更优异的容量保持率和循环稳定性，在0.2 C电流密度下具有1 296.7 m A·h/g的初始放电比容量，在100次循环后仍能提供了864.7 mA·h/g的放电比容量，容量保持率为66.68%。

为解决沼气分离过程中单级膜过程产物CO₂纯度低及CH₄的损失率较高等问题，通过界面聚合法制备了具有超高分离性能的具有聚酰亚胺分离层的复合膜，研究了操作温度、进料侧压力及切割比等因素对分离效果的影响。结果表明：该膜适用的温度及压力范围较广，不同操作条件下的膜均表现出了优异的分离性能，产出的CO₂纯度高，CH₄的损失率低。低温、低压、低切割比有利于渗透侧高纯CO₂的输出；高温、高压、低切割比则有利于渗余侧CH₄的回收。使用该膜模拟沼气分离，在切割比为0.1下操作，当进气压力为0.2 MPa、温度为25℃时，通过单级膜过程,渗透侧可得到99%的CO₂，渗余侧CH₄回收率可高达99%。在很宽的操作范围内，本文制备的复合膜在沼气中CO₂组分分离时，CH₄损失率可控制在1%范围内，是理想的CO₂/CH₄分离膜。

为改善聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）纤维的保温隔热性能，使用熔融纺丝工艺制备具有保温隔热性能的PET/二氧化硅气凝胶（SA）/气相SiO₂（FS）复合纤维，并用NaOH溶液对纤维进行碱处理，以在纤维表面形成孔隙；采用SEM、XRD、TG、DSC和导热系数仪等表征技术对复合纤维进行了表征，探究了碱处理时间对纤维表面形貌、拉伸强度、导热系数等物化性质的影响。结果表明：碱处理之后的PET/SA/FS复合纤维表面出现孔隙，断裂强度降低24.5%；热导率从纯PET纤维的0.089 4 W/（m·K）最低降低到PET/SA/FS复合纤维的0.040 0 W/（m·K），降低了55.3%，从而显著提高了纤维的保温隔热性能。

为制备具有长效天然抗菌性的粘胶纤维水刺非织造布，选择以艾草精油-β-环糊精（WO-β-CD）微胶囊为抗菌剂，利用不同质量分数的纤维素溶剂N-甲基吗啉-N-氧化物（NMMO）对粘胶纤维非织造布进行溶胀和表面溶解处理，采用浸轧法将WO-β-CD微胶囊负载至粘胶纤维水刺非织造布上，制备天然抗菌非织造布，并对其进行结构表征和性能测试。结果表明：NMMO质量分数70%可将粘胶纤维溶胀，72%则会使粘胶纤维表面部分溶解，经溶胀和表面溶解处理后的非织造布可以有效负载WO-β-CD微胶囊，所得抗菌非织造布不仅具有良好的物理和力学性能，而且还具有长效抑菌效果。与未经溶胀溶解处理的WO-β-CD抗菌非织造布相比，溶胀和表面溶解处理后的WO-β-CD抗菌非织造布放置96 h后对大肠杆菌的抗菌率从80.4%分别提升至92.4%和96.3%，对金黄色葡萄球菌的抗菌率则从85.3%分别提升至96.4%和99.5%。

为了解决传统石油基聚酯纤维生产带来的资源短缺和环境问题，以2,5-呋喃二甲酸二甲酯（DMFD）、碳酸二丁酯（DBC）和1,4-丁二醇（BDO）为原料，采用熔融聚合和熔融纺丝制备了聚2,5-呋喃二甲酸丁二醇酯（PBF）纤维和聚（2,5-呋喃二甲酸-碳酸-1,4丁二醇）酯（PBCF）纤维；利用乌氏黏度计测试制备的聚酯切片与纤维的特性黏度以及纺丝过程的黏度损失；利用声速取向度仪、DSC和XRD来分析纤维的取向度以及结晶性能；利用沸水收缩率测试来比较2种纤维的尺寸稳定性；利用TG分析纤维的热稳定性；利用纤维线密度测试和纤维强伸测试来表征纤维的力学性能。结果表明：PBF聚酯切片特性黏度为0.88 dL/g，与PBCF的特性黏度1.01 dL/g相比偏低；在2倍牵伸下，与PBF纤维相比，PBCF纤维的取向度（fs=0.27）、结晶性能、尺寸稳定性（沸水收缩率=37.42%）、力学性能（断裂强度=5.88 cN/dtex，断裂伸长率=110.34%）略低；但PBCF纤维的热稳定性(T_d,0=363.4℃，T_d,max=383.3℃)优于PBF纤维，能满足在纺织品领域的应用。

针对中厚板多层多道焊的焊道测量问题，提出利用焊缝检测和焊道尺寸视觉测量的信息融合自适应微调焊枪位置的方法。首先基于结构光视觉传感器系统采集焊缝图像，在典型图像处理算法的基础上，结合FROSAC提取算法提取焊缝特征信息；将提取到的特征点进行坐标转换，采用视觉测量获得焊道轮廓和尺寸信息，来修正机器人的运动路径；根据焊缝特征信息分析工艺参数对焊道成型的影响，确定焊道层数、各焊道的工艺参数以及焊枪的偏移量，完成多层多道焊接工艺规划；最后基于搭建的机器人焊接视觉系统在12 mm母材上进行V形坡口多层多道焊接试验。结果表明：该方法下坡口填充良好，焊道尺寸平均测量误差小于0.2 mm，满足多层多道焊接工业应用需求。

为开发一种航空飞行器防冰用电热复合材料，选取3种细度的镍铬合金丝，基于平针、罗纹和双罗纹3种纬编结构，优选了6种镍铬合金丝纬编电加热织物，以镍铬合金丝纬编织物为电热层，制备玻璃/环氧电热复合材料，并采用实验方法研究了镍铬合金丝细度和纬编结构对电加热织物及其复合材料的电热性能和对复合材料拉伸性能的影响。结果表明：同种纬编结构，镍铬合金丝细度较大，织物电热转换效率较低，电加热织物及其复合材料表面最高平衡温度较高，电热复合材料拉伸强度较小；同种镍铬合金丝细度，在11 V直流电压30 s下，平针组织电加热织物为电热层的复合材料表面温度由室温升高到74.1℃，升温速率达1.63℃/s，较罗纹和双罗纹组织升温速率分别高154.69%和33.61%；平针组织电加热织物为电热层的复合材料的拉伸强度为450.2 MPa，较罗纹和双罗纹组织拉伸强度分别高3.68%和4.53%。初步工作表明，含镍铬合金丝纬编电热层复合材料有望满足航空飞行器防冰用电热复合材料的需求。

为了解决聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）材料制品使用后降解缓慢和聚2,5-呋喃二甲酸二甲酯（PEF）韧性差的问题，开发一种新型嵌段共聚酯聚2,5-呋喃二甲酸-乙二醇-co-对苯二甲酸酯（PEFT），可通过酯交换-熔融缩聚法合成，且PEFT拥有与PEF相媲美的热力学性能。利用FTIR及NMR等对聚酯结构进行表征，结果表明该方法成功制备了PEFT聚酯。通过TG、DSC和紫外光照表征，结果表明PEFT聚酯热学性能优良，且在紫外光照射下可快速降解。又将PEFT聚酯材料通过非溶剂致相分离法（NIPS）制备了不同铸膜液浓度的PEFT纳滤膜，用于对染料离子及金属盐溶液的截留，而后对其表面粗糙度、水接触角、荷电性、染料和金属盐离子的截留能力等方面进行了测试。结果表明：PEFT纳滤膜对甲基蓝（Mr=799.8）染料、酸性品红（Mr=585.4）染料都具有良好的截留性能，最高截留率可达99%和87.7%，并且纳滤膜经长期循环后仍具有较高的稳定性，但对金属盐（MgSO4）溶液截留性能不佳，截留率最高不超过35%。综合研究发现PEFT纳滤膜在染料截留方面性能突出。

为分析层联衬经斜纹机织预制体的细观结构，通过X射线显微镜（Micro-CT）观测复合材料中的纤维，基于Micro-CT观测的纤维横截面形状和空间走向，提出矩形衬经纱横截面、矩形接结经纱横截面、凸透镜形纬纱横截面、直线型衬经纱路径、直线型纬纱路径和抛物线形接结经纱路径等假设，推导了纤维预制体厚度和纤维体积含量与纤维参数之间的关系，建立了预制体细观结构模型，通过纤维宽度和厚度计算纱线横截面变异系数、预制体厚度和纤维体积含量。为验证模型的准确性，以芳纶纤维和超高分子质量聚乙烯纤维为原材料制备了2种相同结构、不同纤维的层联衬经斜纹机织复合材料，并与提出的预制体模型对比分析。结果表明：理论值与实测值在合理误差范围之内，预制体厚度误差小于1.5%，预制体纤维体积含量误差小于1.5%。

为了降低超滤处理含藻水的膜污染，探究了预混合和预沉积磁性离子交换树脂（MIEX）超滤处理含藻水的膜污染控制。对实验过程中的总阻力、可逆阻力及不可逆阻力进行分析，并使用扫描电子显微镜、三维荧光光谱、不可逆污染组分及超滤过滤模型对膜污染机理进行探究。结果表明：在相同投加量下，预沉积MIEX比预混合MIEX膜污染的控制更好，最大预沉积量为235.2 mL/m~2时，膜污染控制最好，此时预沉积MIEX的总阻力、可逆阻力和不可逆阻力分别比预混合MIEX的相应值低52.7%、65.7%和50.1%；蛋白质均是造成2种投加方式不可逆阻力的主要原因；随着预混合投加量的增加，滤饼层厚度从4.82 m降低至4.07 m，滤饼层内藻细胞及胞外有机物（EOM）含量降低；在预沉积MIEX中，随着沉积量的增加，沉积层形态发生变化，当沉积量最大时，沉积层拦截较多藻细胞和EOM，形成明显的藻类滤饼层。

为了研究节点特征表示的不确定性对节点分类的影响，提出一种可信的图神经网络节点分类方法。算法使用径向基函数计算节点间距离，得到各类节点质心后，根据距离分配与未标记节点最近质心的类别标签提高节点分类性能，同时定义未标记节点和质心之间的距离为模型输出的不确定性，并使用梯度惩罚损失加强输入变化的可检测性，可以有效地检测分布外节点样本。在Cora、Citeseer和Pubmed这3个公开网络数据集上的结果表明：模型在分类任务的AUROC指标分别达到81.5%、76.2%和74.6%，在分布外样本检测任务中AUROC指标分别达到83.6%、72.8%和70.6%，证明了所提算法在提高节点分类性能的同时，可以有效检测分布外的节点样本，提高了节点分类的可信性。

为了提高传统聚酰胺纳滤膜的分离性能，利用酰氯与羟基之间的酯化反应将带有正电荷的季铵盐氯化胆碱（CC）引入聚酰胺纳滤膜表面，制备在中性条件下具有近中性荷电性的氯化胆碱/聚酰胺纳滤膜，通过对无机盐的分离测试考察了CC质量分数对薄膜复合（TFC）膜性能的影响。结果表明，当CC质量分数达0.10%时，改性效果最佳，TFC膜对Na_2SO_4、Mg SO_4和Mg Cl_2均具有较高的截留率，具有改善的Mg~(2+)/Li~+分离能力，渗透通量提升了315%。

为实现高密度聚乙烯三维网状纳微米纤维（PENFs）的自主化规模化生产，以高密度聚乙烯和二氯甲烷为原料，通过高压闪喷纺丝设备成功制备了性能优异的PENFs，采用响应面法对纺丝过程中各工艺参数进行优化，并对其力学性能和耐候性能进行分析。结果表明：PENFs的最佳制备工艺条件为纺丝温度176.3℃、纺丝压力8.6 MPa、纺丝溶液质量分数8.0%，此时制得的PENFs的断裂强度和断裂伸长率分别可达到29.1 cN/dtex和99.9%，优于芳纶和涤纶等常规纤维；定伸长和定载荷条件下，PENFs的弹性回复能力随着拉伸次数和载荷的增加而逐渐降低，拉伸伸长为5%时PENFs纤维的弹性回复率可达到92.8%且拉伸10次后降低至75.5%，拉伸载荷为1.2 N时PENFs纤维的弹性回复率为84.6%；放置在室外20 d内PENFs纤维的强伸性能损失较小，30 d后断裂强度和断裂伸长率明显降低，但纤维外貌并无明显变化。

针对传统单向导湿Janus织物制备方法生产效率低、稳定性差等问题，利用存在润湿性差异的莫代尔和涤纶2种纤维构建Janus织物，探究接结点数量、织物组织等结构参数对Janus织物基础性能和单向导湿性能的影响规律。结果表明：莫代尔纤维和涤纶纤维通过机织法可以制备Janus织物；随着接结点数量的增加，织物的单向导湿性能降低；平纹组织的单向导湿效果优于2/2纬重平、2/2斜纹组织；接结点数量为1，两侧均为平纹组织时Janus织物的单向传递指数可达382.72，单向导湿性能相对最优。

为了提高二维材料Ti_2CT_x MXene的催化活性，通过碱处理和热处理等表面处理技术对MXene进行调控，扩大MXene层间距，减少电化学活性差的-F端基，形成以丰富-O端基构成的t-Ti_2CT_x材料，并将其用作锂氧电池氧电极催化剂，研究其对电池性能的影响。结果表明：在100 mA/g电流密度下，t-Ti_2CT_x锂氧电池放电比容量为13 150.2 mA·h/g，放电/充电过电位为0.17/0.65 V，均优于未处理的Ti_2CT_x电池性能。在电流密度为1 000 mA/g、限容为500 mA·h/g条件下，t-Ti_2CT_x电池可稳定循环125次；限容1 000 mA·h/g时可循环105次，且循环过程中放电电压均高于2.5 V，由此说明t-Ti_2CT_x锂氧电池实现了较好的电化学性能。

针对传统的连续无创血压测量设备结构复杂、体积大、不宜穿戴、限制患者运动等问题，设计一种可穿戴设备对人体血压进行实时无创测量。通过硬件设备同步获取心电-脉搏波信号，设计信号处理算法，提取特征点用于后续血压估计。应用MIMIC数据中心电-脉搏-血压信号计算脉搏波传导时间及射血前期，并利用最小二乘法进行线性回归分析，构建血压测量模型，实现个性化血压检测算法。实验验证结果表明：采用该技术检测人体血压时，误差的标准差在±8 mmHg(1 mmHg≈133 Pa)范围内，平均绝对误差小于5 mmHg，满足AAMI国际血压计准确性评价标准的要求。

为实现废塑料制氢的高氢气产量和高氢气选择性，采用传统电炉和微波2种方法制备Ni/C催化剂，采用拉曼光谱、热重分析、SEM、TEM、XRD等方法对Ni/C催化剂和塑料脱氢后的碳产物进行表征，对比分析2种催化剂在微波辐照下对塑料脱氢效率和产物分布的影响，探索2种方法合成的Ni/C催化剂活性差异的原因。结果表明：微波辅助合成的Ni/C催化剂具有优异的微波加热和选择性断裂C—H键的能力，最终实现了53.1 mmol/g(g为塑料质量)和87%的氢气产量和氢气选择性；伴随塑料脱氢后产生的碳在催化剂表面沉积并结晶生长为高附加值碳纳米管。

针对钨极惰性气体保护（TIG）焊弧压跟踪中采用传统机械摆动装置容易发生钨针与坡口的干涉碰撞问题，设计开发了一套磁控装置，利用外加横向磁场作用于焊接电弧实现柔性电弧往复摆动，通过提取弧压特征信号，获取焊枪焊接过程中的偏差量，用于焊缝跟踪。基于COM.SOL软件建立了磁控装置的有限元模型，研究了励磁回路、电流对磁场强度及分布的影响规律，并将此装置应用到TIG摆动焊接试验。结果表明：形成励磁回路能有效增强装置磁场强度；增大励磁电流，是最方便有效的增强磁感应强度的方法，对应的电弧摆动幅度也有明显提升；在保证磁感应强度不会大幅下降的前提下，焊缝跟踪时励磁频率选取范围应在4 Hz以内；在开展的对中、左偏和右偏2 mm的磁控电弧摆动焊缝偏差实验中，获得了规律性明显的弧压变化特征，为下一步磁控电弧偏差提取和焊缝跟踪打下了基础。

针对采用光学相干层析（OCT）技术进行体积较大的前磨牙和磨牙的隐裂检测时，仅从单一扫描视角采集可能存在误检或漏检的问题，提出一种双树复小波变换（DTCWT）与稀疏表示（SR）相结合的牙隐裂三维图像融合方法。利用扫频OCT对人工牙隐裂模型从2个扫描视角进行成像，经过三维图像配准后，利用双树复小波变换对图像进行分解。对于低频子带进行稀疏表示，采用“最大L1范数”规则进行融合，高频子带采用“绝对最大”规则融合，最后通过DTCWT重构得到融合后的图像。实验结果表明：采用本文方法融合后的牙隐裂图像可以得到裂纹的完整信息，获得准确的定位和分级，各方面性能均优于单独采用各多尺度分解方法和稀疏表示方法，标准差（SD）、平均梯度（AG）、空间频率（SF）和边缘信息评价因子（Q）的值分别平均提高到36.7、6.0、27.9和0.74，有效提高了OCT牙隐裂检测的准确性。

为保证焊缝跟踪的精度并将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来，提出了一种基于深度残差（SRNU）网络的激光条纹分割算法。该算法是将带有弧光的图像送入SRNU模型，对内嵌于Resunet网络的编码层部分进行改进，添加SE模块和分组残差模块，对多层级特征信息进行提取和解析。结果表明：所提算法与Resunet算法相比，平均交并比、精确率、召回率与F1分数分别提升了0.79%、1.38%、0.50%和0.91%，说明该方法有较好的鲁棒性且具有较强的抗干扰能力，在复杂工况下也能将激光条纹从强弧光、飞溅中分离出来。

为了改善膜分离工艺在用于含油废水处理过程中通量低、连续运行稳定性差的难题，采用“静电纺—预氧化—碳化”工艺制备超亲水、水下超疏油的纳米纤维导电碳膜，并研究该导电碳膜的油水分离性能。结果表明：导电碳膜做阴极，在-50 V/cm电压下过滤正己烷、大豆油和二氯甲烷3种油水乳液时，膜通量显著提高，分别比不加电时提高了57.6%、94.3%和53.4%；而且，膜通量衰减得到明显抑制，10周期连续过滤后，膜比通量衰减幅度比不加电时分别降低了9.2%、26%和16%。此外，与不加电时相比，导电碳膜对3种油水乳液的分离效率虽然只是略有提高，但分离效率的稳定性却显著增强，连续10周期过滤后，导电膜的油水分离效率始终稳定在99%左右。导电膜过滤工艺的产水效率和运行稳定性都比传统膜过滤工艺显著提高。

为了制备性能最佳的木质素基碳纤维前驱体，采用1,10-二溴癸烷对硫酸盐木质素（KL）进行烷基化改性，然后将烷基化木质素（KLS）与聚乙烯醇（PVA）以不同比例共混，通过干湿法纺丝技术制备了KLS/PVA复合纤维，并研究了不同配比的纺丝液对复合纤维形貌、力学性能及热稳定性的影响。结果表明：烷基化程度随着1,10-二溴癸烷比例的增加而提高，当KL与1,10-二溴癸烷的质量比为1∶0.2(KLS2)时，KLS分子质量达到9.15×10～6g/mol，溶解性相对较好；当KLS2与PVA的比例为7∶3时，KLS2/PVA溶液具有较好的可纺性，所得纤维表面均一光滑，断裂强度达224 MPa，热失重后纤维残碳量达33.18%，为后续制备低成本碳纤维奠定基础。

针对预测芳纶绳带在降落伞上的使用寿命常采用半经验的方法，缺乏理论依据。通过研究高载荷下25-600型芳纶1414绳带蠕变行为和抗冲击性能，分别得到芳纶1414绳带载荷大小与蠕变断裂时间之间的拟合曲线和冲击强度与冲击次数之间的拟合曲线，用于预测其在高载荷下的使用寿命，并测定绳带试验前后的取向度和结晶度。结果表明：在蠕变过程中载荷大小与蠕变时间对数呈函数关系，其中单层和单圈两层绳带的拟合方程分别为ln t=33.65-0.33σ和ln t=32.45-0.31σ；冲击模型的斜率与截距均与蠕变模型呈2倍的关系，当样品承受相同载荷时，蠕变断裂时间对数与冲击次数之间的关系为ln t=An-B，即可用冲击次数预测绳带的蠕变断裂时间，反之亦然。芳纶1414绳带蠕变和冲击前后的取向度与结晶度表明，在相同载荷下，蠕变和冲击对绳带的损伤效果相同，这进一步证明25-600型芳纶1414绳带蠕变性能与冲击性能之间高度联系。

为了克服传统芬顿催化剂的降解速率慢、pH适用范围窄、难回收等缺点，采用浸涂溶胶-凝胶法制备了玻璃纤维负载的α-Fe₂O₃/CuFe₂O₄异质结薄膜（FCGF），对其结构、形态和化学组成进行表征，并将其用于亚甲基蓝的光芬顿催化降解，考察其催化活性、pH值适用性和重复使用稳定性。结果表明：CuFe₂O₄颗粒生长在α-Fe₂O₃颗粒表面，形成α-Fe₂O₃/CuFe₂O₄异质结；在模拟太阳光辐射条件下，加入2 g FCGF和20 mmol/L的H₂O₂,50 m L质量浓度为30 mg/L的MB溶液在40 min后降解率达到97%，而在相同条件下加入α-Fe₂O₃与CuFe₂O₄降解率分别为20%和30%，其催化活性的增强可归因于异质结光催化剂产生的光诱导电位差驱动的光生载流子的有效分离；同时，FCGF在宽pH范围显示出较高活性，pH=10时，MB溶液40 min后降解效率仍达到63%;FCGF具有良好的稳定性，5次循环后其催化性能没有衰减，反应40 min后MB降解率仍可达97%。

为了对输送带表面损伤进行定量分析以有效判断其损伤程度，并根据损伤程度选择检修方法和时间，为工作人员检修提供依据，提出了一种基于双目立体视觉的输送带表面损伤定量分析方法。该方法首先对双目相机进行相机标定，对输送带表面损伤图像进行图像处理校正、立体匹配，基于视差原理根据三角测量原理获取目标点的三维空间信息，通过数学计算模型对损伤程度进行定量分析，提出了改进的Census变换和SGM(semi-global matching)算法相结合的立体匹配算法。结果表明：提出的改进算法匹配效果有所提升，和Census变换算法及梯度算法进行对比，误匹配率分别降低了5.26百分点和3.92百分点，得出的视差图精度最高；通过提出的方法对输送带表面损伤进行定量分析，在输送带损伤长度、宽度、深度三者误差中，损伤深度误差最大为8.5%，仍在可接受范围。

针对目前带式输送机张力检测存在易损坏及准确性和可靠性差的问题，提出了一种基于光纤传感的带式输送机的张力检测方法。将法珀腔传感头置于带式输送机张紧装置的液压回路中，液压回路的压力使法珀腔传感头的硅膜片产生形变，引起法珀腔传感头反射光变化；光电解调器光路接收法珀腔传感头的反射光后，经光路解调后得到反射光谱，通过光电解调器电路的光电转换、处理、分析后，得到反射光光谱的自由光谱范围，再根据油缸内部面积计算出带式输送机张力，实现了带式输送机张力检测。根据双干涉效应原理设计了法珀腔传感头，采用Jetson Nano嵌入式系统开发板设计了光电解调器硬件，采用Python语言设计了光电解调器软件，并进行了实验研究。实验结果表明：该方法能够实现带式输送机张力检测，压力测量范围为0～25 MPa，灵敏度为0.148 nm/MPa，测量精度为0.1%，不易损坏，抗干扰性好，准确性和可靠性高。

为实现对芥子气模拟物去污，开发柔性防护织物。利用磷酸处理对芳纶纳米纤维（ANFs）表面改性，利用水热法实现MOF-808在ANFs表面的原位生长，利用冰模板技术制备MOF-808@ANF气凝胶材料，研究MOF-808的负载量对其结构和对芥子气模拟物2-氯乙基乙基硫醚（CEES）降解性能的影响。结果表明：MOF-808负载量可达125.56%，比表面可达408.267 m²/g,MOF-808@ANF气凝胶对CEES具有良好的降解效果，24 h内降解率可达到90.97%，半衰期为30.11 min；同时具有良好的结构稳定性和隔热性能。

针对超薄电解铜箔出现的致密性和力学性能差等问题，设计了一套直流电沉积系统，研究了无机添加剂钨酸钠对电解铜箔微结构和性能的影响规律，成功制备了厚度为7μm的超薄铜箔，并对其结构和性能进行了表征和测试。结果表明：添加剂Na₂WO₄的引入并不改变铜箔的晶体结构类型，仍然属于面心立方晶体结构，（111）择优取向程度减小，（220）和（200）晶面择优取向程度提高；当钨酸钠添加剂质量浓度为10 mg/L时，超薄铜箔的抗拉强度由267.9 MPa提高至382.8 MPa，晶粒尺寸由35.1 nm减小至26.6 nm，铜箔表面粗糙度R_a由1.25μm降低至1.11μm。本研究旨在为高拉伸强度超薄电解铜箔的制备提供理论指导。

为了加快三维测量的速度并减少噪声影响，提高相位解调精度，设计了单帧彩色条纹相位解调算法。把三步相移彩色编码方法改进为施密特正交化法彩色编码，将每个通道的相移差δ由2π/3改为（0,2π）区间的任意值，利用加权四向横向剪切最小二乘法进行相位展开，最后完成对三维形貌的测量。仿真实验结果表明：本方法可以有效改进彩色编码算法对相位信息解调的影响，并避免包裹相位的叠加干扰，在三维测量结果方面，高度均方根误差平均降低4.4%，相较于三步相移彩色编码方法节约了14.5%的运行时间。