针对宽光谱光学系统初始结构构建效率低、设计周期长的问题，提出基于遗传算法的宽光谱光学系统设计方法。推导等焦距、等像面成像条件，建立合理的优化目标函数，以光学结构参数作为遗传变量，利用研究的遗传算法解算出大量优异初始结构，筛选最优结构输入到光学仿真软件中，经过简单优化即可得到满足要求的宽光谱光学系统。以此方法设计了可见光、近红外宽光谱光学系统，系统成像波段为0.4~1.2 μm，焦距为40 mm，视场角均为±5°，波段范围内焦距差异小于0.03 mm，且宽光谱范围内成像质量良好。

得益于自由曲面更多的设计自由度和强大的像差校正能力，人们设计出了众多具有超高性能、紧凑结构及新奇功能的成像光学系统。但自由曲面的数学复杂性以及非旋转对称性也对传统的成像光学系统设计方法提出了很大的挑战。简要概括了自由曲面成像光学系统的发展历史和现状。详细介绍了自由曲面成像光学系统的多种设计方法。分类总结了具有高性能、新结构和新功能的自由曲面成像光学系统在各领域的应用。最后，对自由曲面成像光学系统未来的发展方向进行了展望。

在渐进多焦点镜片（PAL）的直接设计法中，光焦度轮廓分布对镜片的光学性能至关重要。在子午线上同一曲率变化的基础上，引入不同圆锥曲线方程来描述镜片光焦度轮廓分布。利用椭圆、双曲线、抛物线和圆的定义设定镜片内表面子午线上每个点曲线的离心率以及开口大小。根据圆锥曲线分布情况加入偏移量，实现远近视区视配点可视区宽度调整。设计、仿真和加工了4块镜片。结果表明，基于双曲线方程计算得到的渐进多焦点镜片的周边最大像散大于1倍加光度（ADD），而基于椭圆方程、圆方程和抛物线方程计算得到的渐进多焦点镜片周边最大像散小于1倍ADD，光学性能更好。当定焦区较大时，基于椭圆方程设计得到的镜片定焦点可视区宽度最接近理论值；当定焦区较小时，基于圆方程设计得到的镜片定焦点可视区宽度最接近理论值。所提方法可为渐进多焦点镜片的优化设计提供新的方案。

爆破拆除技术以其安全、高效的特点, 已经成为拆除高层楼房的首选技术。近年来, 城市高层楼房逐渐呈现出规模大型化、环境复杂化和结构多样化的特点。针对城市复杂环境下房屋建筑物爆破拆除面临倒塌空间受限的难题, 结合多个爆破拆除典型工程案例, 分析了纵向逐跨坍塌爆破拆除技术的基本原理, 探讨总结其相关爆破参数的设计原则：纵向逐跨坍塌方式宜采用梯形爆破切口, 切口闭合角应不小于25°, 后排应预留足够刚度的支撑区; 纵向分区延期时间宜取0.3~0.6 s, 纵向跨度或刚度较大的框剪结构楼房分区延期时间应适当延长。通过3个楼房爆破拆除实例, 阐述了动力学有限元软件对楼房纵向逐跨坍塌爆破设计方案仿真验算分析的可行性, 模拟计算时可通过拉应力或主应变失效来控制楼房主体构件的破坏解体。纵向逐跨坍塌爆破技术具有爆堆堆积范围较小、破碎解体效果好、减小楼房触地振动等优点, 适用于高宽比小、长宽比大的楼房爆破拆除, 应用前景广阔。实际工程中, 应根据现场环境条件、楼房结构特点和技术风险等综合比选确定最佳的爆破方案。

针对高层楼房双向折叠爆破技术在工程应用中总体方案和关键参数选择缺乏计算依据的问题，对折叠爆破方案的定量化设计方法进行了研究。建立了楼房折叠爆破的运动学模型，并基于动力学模型和工程案例分析，提出了爆破切口位置、起爆顺序、起爆延时等主要参数的设计准则：爆破切口应2~3个为宜，且各分段的质量应接近；每段的高宽比应大于2；相邻切口的开口方向应相反，底部切口应朝向宽敞的区域；各切口的起爆顺序应自上而下；相邻切口的最小起爆时差约等于上部切口起爆后转动1°~2°的时间，最大起爆时差等于上部切口闭合的时间；合理的起爆时差应确保在任何爆破切口闭合前，楼房在空中呈Z字形。通过19层楼房的爆破实例，验证了设计准则和运动学模型的合理性。

基于低温共烧陶瓷(LTCC)电路基板和高硅铝合金封装载体互联的多通道T/R组件对互联界面质量要求高。为了优化大尺寸LTCC基板与高硅铝合金载体钎焊后的互联强度, 该文采用试验设计方法设计了大面积LTCC基板与CE11高硅铝合金载体, 并进行了焊接试验, 利用主效应法识别出影响焊接强度的关键工艺因素是183~140℃内降温速率及焊接峰值温度, 并采用回归分析法得到以上两类参数与界面焊接强度的关系模型。通过基于随机梯度下降的Adam算法得到最优的焊接工艺参数: 降温速率为0.967 ℃/s, 峰值温度为230 ℃。基于优化后的工艺参数可得验证样件界面焊接强度为23.6 MPa, 与优化后模型预测值的相对误差为2.1%, 这证明该文的研究对大尺寸基板与高硅铝合金载体钎焊后界面强度有显著的预测和提升作用。