枕簧是铁路货车减振装置的关键部件，发挥着承载和缓冲的作用，其尺寸直接影响车辆的减振能力与特性。为保证行车安全，铁路货车段修和厂修时必须对枕簧几何尺寸等进行测量与检查。为提高枕簧检修过程中的测量效率，提出了一种基于三维激光点云的枕簧几何尺寸测量方法。该方法采用线激光传感器获取了枕簧三维点云数据，利用下采样和k-means聚类等算法实现了点云数据的预处理，然后通过平面拟合利用高度测量算法测量了枕簧高度；经过点云降维、边缘提取、圆分割后利用改进的圆拟合算法测量了枕簧内、外直径。搭建试验平台进行了测量算法的精度、可靠性和重复性试验。结果表明：测量10组不同枕簧，最大平均误差在±0.35 mm内，平均测量时间为2.7 s；测量4组枕簧10次，最大平均误差在±0.35 mm内，重复性小于3%。测试结果具有良好的精度和稳定性，满足检修规程和检修工艺要求。

弹片作为一种重要的电连接器, 它的可靠性会直接影响设备的电性能。研究弹片电连接的规律和影响因素, 对于提升设备性能并节约成本具有重要意义。本文通过软件仿真及实验测量, 测试了在弱外加力(<2 N)的条件下, 以弹片为代表的电连接部件, 接触电阻阻值随着接触金属面材料的电阻率减小而减小, 且随着外加力的增大而减小的规律。通过机械接触理论分析及计算, 验证了接触电阻会受到材料的电阻率与外加力影响; 对弹片的接触电阻产生机理给出了明确解释, 能够更准确地判断弹片与不同接触界面产生接触电阻的大小关系。

The fabrication of pure copper microstructures with submicron resolution has found a host of applications, such as 5G communications and highly sensitive detection. The tiny and complex features of these structures can enhance device performance during high-frequency operation. However, manufacturing pure copper microstructures remain challenging. In this paper, we present localized electrochemical deposition micro additive manufacturing (LECD-μAM). This method combines localized electrochemical deposition (LECD) and closed-loop control of atomic force servo technology, which can effectively print helical springs and hollow tubes. We further demonstrate an overall model based on pulsed microfluidics from a hollow cantilever LECD process and closed-loop control of an atomic force servo. The printing state of the micro-helical springs can be assessed by simultaneously detecting the Z-axis displacement and the deflection of the atomic force probe cantilever. The results showed that it took 361 s to print a helical spring with a wire length of 320.11 μm at a deposition rate of 0.887 μm s-1, which can be changed on the fly by simply tuning the extrusion pressure and the applied voltage. Moreover, the in situ nanoindenter was used to measure the compressive mechanical properties of the helical spring. The shear modulus of the helical spring material was about 60.8 GPa, much higher than that of bulk copper (～44.2 GPa). Additionally, the microscopic morphology and chemical composition of the spring were characterized. These results delineate a new way of fabricating terahertz transmitter components and micro-helical antennas with LECD-μAM technology.

对比封装体不同的热疲劳寿命预测模型，选择适用于微弹簧型陶瓷柱栅阵列(CCGA)封装的寿命预测模型，并对焊点的热疲劳机制进行分析。利用Workbench对焊点进行在温度循环载荷作用下的热疲劳分析。对比不同热疲劳寿命预测模型的结果，表明基于应变能密度的预测模型更适用于微弹簧型CCGA。随后对等效应力、塑性应变、平均塑性应变能密度和温度随时间变化的曲线进行分析，结果表明，在温度保持阶段，焊柱通过发生塑性变形或积累能量来降低其内部热应力水平，减少热疲劳损伤累积；在温度转变阶段,焊柱的应力应变发生剧烈变化，容易产生疲劳损伤。

针对转向架侧架空间狭小以及不确定光照条件下难以通过传统的视觉系统及算法实现枕簧端面缺口定位的问题，本团队提出了一种基于线激光光斑特征的枕簧缺口视觉间接定位方法。通过对K6型转向架承载弹簧和减振弹簧这两类枕簧外簧第一、第二层簧圈的尺寸特征进行分析，并采用最小二乘法拟合尺寸数据，分别建立了两类枕簧簧圈高度比值与枕簧端面缺口方位对应关系的数学模型。采用YOLOv3-tiny目标检测算法实现了复杂背景下枕簧的检测与感兴趣区域(ROI)的分割，基于阈值分割和边界框拟合算法提出了激光光斑高度自适应求解方法，该方法提升了定位方法的灵活性。试验结果表明，所提方法的定位精度在－5°～＋5°以内，单次定位时间不超过0.15 s，而且对光照强度的变化具有很强的鲁棒性。

玄武岩纤维增强复合筋(BFRP筋)碱激发混凝土为海洋环境下混凝土的耐久性提供安全保障。在其中心拉拔试验的基础上, 采用分离式模型, 运用ABAQUS有限元软件进行粘结滑移性能数值模拟与分析。通过试验数据, 得出适用于BFRP筋碱激发混凝土的粘结滑移本构模型以及碱激发混凝土的塑性损伤模型, 构建了基于非线性弹簧单元的数值模型, 试验结果与计算结果吻合程度较好, 验证了模型的准确性。试验与模拟结果表明: 粘结长度为2.5d、5d(d为BFRP筋直径)的试件均发生筋材拔出破坏, 粘结长度为10d的试件均发生劈裂破坏; BFRP筋与碱激发混凝土之间的粘结应力分布并不均匀, 随着粘结长度和筋材直径的增大, 极限粘结强度逐渐减小; 当BFRP筋直径d=12 mm, 粘结长度为2.5d、5d和10d的碱激发混凝土试块极限粘结强度分别为13.92 MPa、13.56 MPa和12.60 MPa, 较相同粘结长度的普通混凝土试件, 其极限粘结强度分别提高6.58%、10.97%和9.76%。

为了能够控制低频噪声，设计了一种二维连接板式声子晶体。运用有限元法计算了该结构的色散曲线及位移场。结果表明，所设计结构在29.37~354.07 Hz存在带隙。与文献模型相比，该结构的起始频率更低，带隙更宽，说明连接板结构声子晶体更容易获得低频带隙。通过位移场的振动模态分析，并结合质量-弹簧模型，解释了带隙产生的原因。在此基础上，讨论了连接板宽度和硅橡胶包覆层开孔半径大小对带隙的影响，随着连接板的宽度减小以及硅橡胶包覆层上孔的半径减小，该结构的带隙逐渐变宽。

该文提出了一种加装限位弹簧的机械式非线性多稳态悬臂梁压电俘能结构, 建立了该系统的机电耦合方程, 并分析该系统在简谐激励下的运动状态和俘能特性。对系统弹性恢复力及势能函数的分析表明, 加装限位弹簧可以增大弹簧刚度, 减小势能函数的势阱深度, 易于实现系统的阱间运动, 从而增大了俘能器的工作带宽。