深海采矿垂直水力输送过程中，由于多种因素使矿物颗粒在输送过程中出现不均匀性和不连续性，会导致矿物颗粒在管道中的局部聚集，从而可能引起管道堵塞。旋流输送是一种改善颗粒局部聚集的可选方案。本研究基于OpenFOAM和LIGGGHTS对深海采矿旋流输送进行数值模拟，分析了旋流场及颗粒的分散特性。结合正交试验设计，对导流片的参数进行优选。通过旋流使管道中的颗粒再分散，从而优化矿物颗粒的流态，以提高水力提升的安全性和效率。

本作品结合力学仿真与试验提出了一种新的结合机器学习的航天器损伤检测方法，用于在卫星整星力学试验时快速检测到损伤的存在，并对损伤的位置进行初步定位。具体的通过patran与nastran结合自研的组批数据处理程序，获取大量振动数据作为机器学习的输入，并通过MLP神经网络让机器学习构建了基于数据预测航天器损伤位置与损伤程度的能力，并建立了两种力学分析模型来对这种方法进行考核与验证

反应精馏是一种新兴的分离方法，它在反应的同时进行精馏分离，对于酯化反应有着极大的优势，能够起到节省能源、提高产品转化率和纯度的作用，因此我们选择设计一个精馏塔来进行苯酐和丁醇合成邻苯二甲酸二丁酯的反应。苯酐和丁醇从精馏塔的中下部分进料，在精馏塔中进行反应和分离同时进行的过程，最终在塔釜得到较纯的邻苯二甲酸二甲酯产品，而在塔顶得到共沸的丁醇和水，由于该反应为可逆反应，在精馏过程中水从塔顶不断被移出去，因此提高了反应物苯酐的转化率。

基于FLUENT软件，对池式供热堆事故后非能动取样系统进行设计及验证。先使用稳态模拟选择取样管路冷凝端形式，再使用瞬态模拟事故后不同条件下的蒸汽凝结情况，选择适宜工作参数，最后对低温重力热管进行设计和模拟，通过对比取样冷凝和热管功率确定热管数量。项目分层次推进非能动取样系统的仿真设计，验证了系统的可行性并确定相关参数，具有重要实践意义。

通过建立了trnsys与参数设置模型，得到太阳能集中蓄热水箱的参数。在fluent中利用函数控制蓄热水箱的蓄放热，通过瞬态模拟得到水箱内部温度场的变化规律。对太阳能集中供暖系统的设计研究具有一定的参考价值。

本项目针对实际卫星工程上拓扑优化减重方法的设计结果参数不可控、难以大规模应用等难题，开展了面向星敏支架的可控形状混合优化设计方法及验证。 该方法克服了拓扑优化直接光顺建模设计方法存在设计参数、设计时间、减重效果、约束边界合理性、外形美观等方面不可控以及定制化设计的缺点。并将光顺设计建模步骤转变为基于杆系结构的三维建模、杆系结构参数影响分析与确定、开展面向制造的设计三个步骤，将不可控的光顺建模设计转变为可控的参数化建模设计。 项目结果经过了仿真分析验证及地面试验验证。该方法极大地减少了人为经验参与，使得设计师可以只进行一次拓扑优化设计，无需反复迭代，释放了大量的工作时间，结合先进增材制造技术，有效地降低了结构重量，为后续卫星结构产品的轻量化、参数化设计打下了坚实的基础。