基于发动机整机热力学模型和动力学模型，得到主轴承的时变载荷；然后，考虑了材料特性、制造尺寸、工况参数不确定以及阈值中的不确定性，用概率分布对它们进行量化，并建立了磨损预测模型；最后，基于拉丁超立方采样方法实现多源不确定因素与累计磨损的结合，并基于干涉理论得到主轴承的时变可靠性。通过分析得到，载荷和转速分布均符合正态分布，且标准差分别为均值的25%和20%；在考虑多源不确定因素的影响下，当发动机运行约1.78×104小时，主轴承可靠度为50%。

连杆作为发动机承受载荷最大的核心部件之一，其工作可靠性和使用耐久性不仅影响内燃机整机的工作可靠性和使用耐久性，而且还直接影响发动机整机的动力性、经济性、排放特性。针对连杆开展了设计全过程的结构优化及工艺优化研究，在实现短流程及低成本的基础上，保证了连杆的可靠性。采用数值模拟和试验研究相结合的方法，先对连杆结构强度、材料利用率、加工余量进行优化，在此基础上进行了疲劳试验研究，实现材料利用率提高了7.25%以上，毛坯总质量降低了7.5%以上；用优化后的结构对工序整合、生产线自动化、物流优化等工艺进行了优化设计，诠释了精益设计，实现缩短工艺流程35%，减少人员30%，提升生产效率20%，降低废品率1.3%以上。

针对某管道系统喷流噪声问题，通过实验方法选取一种具有良好消声效果的穿孔式消声器，采用三维时域方法分析该消声器的消声性能，并设计新型测量方法进行验证。首先采用三维时域方法计算无流条件下消声器的传递损失，在其入口施加脉冲信号，计算入口单个监测点和外部圆柱体包络面6个监测点的声压信号，从而计算其传递损失。其次采用圆柱体辐射声功率工程测量方法测量消声器无流条件下的传递损失和喷流条件下的插入损失，验证三维时域计算法的有效性。本文方法可用于指导喷流噪声消声器的声学设计，减少实验成本。

随着新能源汽车中的电机和电池性能不断提升，对热管理系统的性能需求也不断提高。纳米流体微通道散热器是提升热管理系统性能的一种有效方法，结合机器学习方法，能够提升微通道散热器的设计效率。采用多相流混合物模型，建立了纳米流体微通道散热器的数值仿真模型，在进行了验证后，生成机器学习所需要的数据集。利用支持向量回归（SVR）模型，构建了纳米流体微通道相关参数的映射关系，输入为散热器入口雷诺数（Re）、纳米流体浓度（φ）和热流密度（q），输出为压降（△P）和加热壁面平均温度（Tave）。结果表明，SVR模型对微通道散热器的流动传热性能预测较好，并且SVR模型能够捕捉各个参数变化的规律。SVR模型对Tave的预测更为准确。总体而言，SVR模型能够在纳米流体微通道相关参数的设计过程中起到辅助的作用。

柴油机机带泵是一种非自驱动水泵，采用柴油机动力系统进行新型机带泵的性能试验验证，工作成本高，动力系统风险未知，设备缺乏可靠保证。设计柴油机机带泵试验平台，用于柴油机机带泵的性能、振动以及可靠性等试验验证，满足柴油机机带泵安装、试验及润滑油循环的功能需要。试验平台独立性强，整体结构简单、安装方便，试验数据测试精确，建设成本小、可靠性高，能够满足对柴油机机带泵的出厂试验需求，验证柴油机机带泵的可靠性。

汽车发动机悬置系统连接着发动机和车身，可起到支撑和隔振降噪的作用，随着汽车科技的进步，对发动机悬置的要求越来越高。本文为提高某乘用车的隔振效果，将其发动机悬置从橡胶悬置替换为半主动液压悬置，计算分析动力总成六自由度模型下的解耦率与模态频率，用Matlab和Adams分别对半主动液压悬置进行解耦率计算，比较了二者计算结果的区别与优劣；推导并建立了十三自由度整车模型，对半主动液压悬置的隔振率和解耦率进行了计算和分析，并验证了理论优化后的参数的科学性和可行性；通过AMESim平台建模，研究了半主动液压悬置内部结构及其参数对动特性的影响，并分析得到达到理论优化后的动刚度的参数优化方案。

以15 Nm3/h制氢量的甲醇重整制氢系统为研究对象，提出了重整制氢工艺流程及系统设计，研制了一套甲醇重整制氢系统进行实验研究。通过改变甲醇水进料、加热量和操作条件，实验研究了不同操作条件对甲醇重整制氢系统性能影响。实验结果表明：水碳比和温度的增加促进了甲醇转化率的增大；CO选择性随着水碳比和空速的增大而减小，随温度升高而增加。选取了适宜的水碳比、空速和操作温度分别为1.4、0.88 h-1和210℃，该工况下甲醇转化率、氢气流量、CO选择性和CO2选择性分别为98%、19.3 Nm3/h、5.93%和94.07%，满足15 Nm3/h制氢量需求，验证了甲醇重整制氢系统性能的优异性及可靠性，为优化重整反应器结构及催化剂技术工艺，提高重整制氢系统性能及能源效率提供实验基础。

针对某型船用发动机建立了曲轴-连杆-活塞-活塞环多体动力学模型；基于平均雷诺方程和G-T接触理论建立活塞裙部、环部混合润滑模型。设计耦合算法对上述模型同时求解，对考虑活塞环-缸套摩擦副影响的裙部二阶运动进行了表征，同时对比了刚柔性活塞裙-缸套摩擦副的润滑动力学特性。计算结果表明，活塞环使得裙部侧向力幅值有所提高，并对其动力学行为产生影响；刚柔性活塞裙-缸套摩擦副的工作特性表现出了显著差异。

通过GT-POWER建立二冲程柴油机一维仿真模型，分析了其扫气系统参数对发动机工作性能的影响规律，在保证动力性、经济性的前提下，提出了以扫气效率为优化目标的设计方案。研究结果表明：二冲程柴油机气口尺寸及正时对扫气系统效率与发动机动力性能具有显著的影响。为获得较高的扫气效率，在气口尺寸方面，应适当增大扫气口宽度，减小排气口宽度。在气口正时方面，应提前扫气口开启时刻，推迟排气口开启时刻。本文优化结果显示：扫气口宽度比为1.0，排气口宽度比为0.8，扫气口正时为123°CA，排气口正时为89°CA时发动机扫气效率达到最优。

比例伺服阀广泛应用于内燃机进排气、燃油喷射及排气后处理系统中，比例电磁铁是其中的核心驱动与控制元件，它的动静态工作特性对于整个比例阀的性能都起到关键性的影响，因此比例电磁铁的优化成为了现代内燃机流体控制领域的一个重要发展方向。本文以CKD气动比例电磁阀作为研究对象，通过结合数学分析和电磁场有限元仿真，对其比例电磁铁进行二维建模，通过仿真实验对比不同安匝数下的性能区别，分析得到比例电磁铁的线圈优化策略和漆包线的选择、对于动阀芯在工作区域内所受平均电磁力与有效工作行程的影响。