为保障涡轮叶片正常工作，面对不断提高的涡轮前温度，发展更高效的冷却技术显得尤为迫切。陶瓷基复合材料（ceramic matrix composite， CMC）发汗冷却技术结合了CMC优异的高温耐受性与发汗冷却的高效散热潜力，在未来的涡轮叶片热防护中具有广阔的应用前景。然而，CMC材料强烈的各向异性及其内部复杂的多孔结构，为其发汗冷却过程的热分析带来很大挑战，相关流动与传热机制也不明确。对CMC各向异性导热系数和微孔隙渗流特性方面的研究进展进行了综述，分析了当前研究存在的关键问题与难点，并为建立面向CMC涡轮叶片发汗冷却结构的整体设计体系提出了建议。
为了探究装配偏差对管路密封性能的影响，根据扭拉关系建立有限元模型，分析3种装配偏差（轴向、径向和角度）单独作用对管路连接件密封性能的影响，并通过正交试验研究3种装配偏差耦合作用对管路连接件密封性能的影响。结果表明，单一偏差时，负轴向偏差、径向偏差和角度偏差均降低管路密封性能；3种装配偏差耦合时，密封性能下降，负轴向偏差和角度偏差对管路密封性能影响显著，径向偏差影响相对较小。因此，实际工程中应严格控制负轴向偏差与角度偏差，尽量减小正轴向偏差和径向偏差。
为系统揭示热退化与阻尼效应对壁板颤振边界与响应的作用机制，构建含热退化与阻尼项的壁板气动弹性模型，并基于稳定性判据开展了关键参数的灵敏度分析。首先，基于Von Kármán板大变形理论、Kelvin阻尼模型及一阶活塞理论建立考虑热退化和阻尼效应的二维超声速壁板动力学方程，并通过Galerkin法进行空间离散。然后，基于李雅普诺夫间接法和Routh-Hurwitz准则，得到不同热退化程度下的稳定性区域图，并确定各区域内平衡点的数量及其稳定性。最后，使用四阶Runge-Kutta方法求解非线性常微分方程组，得到壁板非线性气动弹性响应，并通过时间历程图、相轨迹图和分岔图等非线性动力学描述工具进行分析。研究结果表明，热退化和材料阻尼的存在会显著缩小壁板的稳定区域范围且使得壁板厚度成为影响稳定性区域的因素之一。热退化系数的增大不仅会导致壁板振动幅值的增大，还会使得分岔点提前出现，并加速分岔演化过程。并且，热退化效应还会显著提高壁板响应类型的多样性和对系统参数的敏感性。此外，材料阻尼效应能够有效抑制壁板的类周期振动与混沌振动响应。
针对螺旋桨飞行器概念设计阶段的快速迭代需求，涡格法等低可信度气动评估方法是较为合适的选择。为获得合适的计算参数及定量误差，基于螺旋桨标模研究了NASA开源飞行器设计工具（Open vehicle sketch pad，OpenVSP）非定常涡格法（unsteady vortex lattice method，UVLM），并首次给出了多重参考系准定常涡格法（multiple reference frame quasi-steady vortex lattice method，MRF-VLM）的计算特性。采用 APC电动螺旋桨标模分析了计算收敛性和误差特性，获得了兼顾计算稳定性和效率的网格/迭代参数设置。与试验数据对比表明，在合适的网格和迭代参数下，上述两种方法在低桨距角和中等前进比工况下推进效率计算误差分别在6.1%和3.6%以内，精度满足概念设计阶段要求，且4线程并行的MRF-VLM计算仅需4 min，效率更高。NACA 5868-9螺旋桨标模算例进一步验证了MRF-VLM方法的计算可信度。以上研究结果能够为OpenVSP涡格法可靠工程应用提供参考。但由于涡格法的线化势流理论局限性，上述两种方法在高桨距角和高低前进比下无法准确模拟较强的流动非线性，计算精度有待改善。
为了提升航空发动机总体性能计算模型的精度，提出一种主流热力循环与二次流流动融合的航空发动机总体性能计算模型建模方法。通过研究航空发动机总体性能计算原理，全面识别了二次流流动对主流热力循环的主要影响因子，揭示了二次流流动影响因子对主流热力循环影响的机理，并获取二次流流动对主流热力循环影响的特性。该方法在传统总体性能计算模型建模方法基础上，创新增加了二次流流量项、能量项及掺混项与主流热力循环的耦合计算。利用该方法完成了某发动机总体性能计算模型建模，结果表明，提出的改进总体性能建模方法较传统模型推力计算精度提升1.4%，耗油率计算精度提升1.33%，涡轮前温度计算精度提升2.7%，全面提升了航空发动机总体性能计算模型建模的精度。
针对液压油泵车试验台传统健康监测方法依赖周期性物理检查和维护、信息化程度低、生产效率不足等问题，提出了一种基于数字孪生的液压油泵车试验台监测系统应用开发架构。该架构集数据、模型和通信于一体，旨在提升设备的预测性维护水平和运行效率。通过构建设备数字孪生虚拟模型，利用TCP/IP协议和统一JSON数据包格式，实现物理设备与虚拟模型之间的实时数据交互与融合。在此基础上，系统能够对液压油泵车试验台进行模拟仿真、数值预测、故障诊断和预警，从而优化设备运行状态。试验结果表明，该系统能够实现液压油泵车实现的健康监测和故障诊断，在航空试验台应用方面有着广阔的前景。
为提升搅拌摩擦焊（friction stir welding， FSW）在焊缝遮挡等干扰下的视觉跟踪精度，提出了一种基于人工特征的高效卷积算子（efficient convolution operators with hand-crafted features， ECO-HC）的焊缝特征跟踪算法。该算法采用传统图像处理技术进行初始焊缝特征点的检测，同时在ECO-HC算法的基础上设计了由相似性计算和峰值旁瓣比组成的双重置信度评估机制，增强算法对异常干扰的敏感度，并提出了一种基于曲线拟合的轨迹预测方法，实现对丢失目标的重定位。利用不同厚度的铝合金焊件进行实验，结果表明，焊缝跟踪系统的平均绝对误差能够控制在0.051 mm之内，完全满足焊缝跟踪的精度要求，也证明了所提算法的有效性。
针对无人机（unmanned aerial vehicle，UAV）与地面无人车（unmanned ground vehicle，UGV）在搜救场景下的协同搜索任务规划问题，提出一种集中任务分配与独立路径规划相结合的方法。首先，根据需求明确任务并分配给UAV和UGV。然后，UAV和UGV依据各自所负责的任务分别进行航迹规划和路径规划。针对任务分配问题，引入一种基于任务类型的“多目标区域分割与分配”模型，采用一种结合遗传算法（genetic algorithm，GA）与禁忌搜索算法的自适应混合算法进行求解。航迹规划针对UAV任务需求构建了“旅行商路径-区域覆盖路径规划”（traveling salesman path-area coverage path planning，TSP-ACPP）模型，采用改进的遗传算法进行求解，即在传统遗传算法的基础上，引入“S”型路径作为初始种群，并设计适应度函数优化筛选过程。针对UGV的路径规划，提出了将A*算法与人工势场算法相结合求解最优行进路径的方法。仿真结果表明，与常用的遗传算法和A*算法相比，所提出的算法能有效完成搜索任务，并在任务执行效率和路径规划精度上均有显著改善。
为解决因隧道背景复杂性而造成的隧道火灾检测误检率较高的问题，基于YOLOv8n网络模型，提出改进的隧道火灾检测算法。首先，在主干网络部分，采用FasterNet网络进行替换并保留原有的SPPF模块，实现更全面的特征提取；其次，为了提高模型在复杂背景下对不规则目标的检测精度，在C2f模块中引入D-LKA注意力机制；最后，引入Focaler-IoU优化模型损失函数，进一步降低了干扰物导致的误检或漏检问题。实验结果表明，相较于YOLOv5、YOLOv7和YOLOv8n原模型，改进后的模型准确率分别提高了7.6%、5.6%和3.5%，平均准确率均值分别提升了8.3%、7.7%和5.1%，相比于其他基于YOLOv8n的改进算法，模型的平均准确率均值分别提升了3.3%、6.4%。
为研究受限空间内障碍物分布对超细干粉灭火剂流动特性的影响，采用Fluent软件建立超细干粉灭火剂释放后在受限空间内气-固两相流的二维瞬态仿真计算模型，对障碍物不同层数和空间位置条件下超细干粉的空间流动特性规律进行模拟研究。结果表明，障碍物的层数和分布均对超细干粉的空间流动与分布有较为显著的影响。在喷放初期，中间位置障碍物下方区域的浓度明显低于其他位置障碍物，而侧边障碍物则对空间到达全淹没灭火状态所需时间的影响更为明显。障碍物层数对超细干粉灭火剂达到全淹没状态的影响显著，在一定程度上，单层障碍物有利于加快受限空间达到全淹没灭火剂状态，而多层障碍物则正好相反，且随着障碍物层数的增加，达到全淹没状态所需的时间也越长。
