为了进一步提升电主轴的加工性能,以常见的A02型电主轴为分析对象,使用热膨胀系数小以及减振性能优异的碳纤维材料替换芯轴的不同部位,以此设计4种碳纤维-金属复合芯轴,探讨其对A02型电主轴的影响。通过有限元分析,对4种碳纤维-金属复合芯轴和常规钢芯轴的动态特性和热特性进行评估。结果表明全碳纤维芯轴的性能最佳,而心部碳纤维芯轴可以在避免使用大量碳纤维材料的基础上实现与全碳纤维芯轴相近的效果;外侧碳纤维芯轴具有成熟的加工工艺,可以直接进行加工试验。列举了几种碳纤维-金属复合芯轴已有或具备可行性的加工方案,为碳纤维材料与电主轴结构更好地结合提供参考。

提出一种新型的磁液轴承,以电磁悬浮支承为主、静压支承为辅,实现双重支承,并可以实时调控。通过建立磁液轴承的有限元分析模型,对其进行流-固-热耦合求解,得到轴承的流场、温度、应力及应变分布云图。通过调整轴承系统的结构参数(进油孔直径和线圈匝数)及运行参数(输入电流、进油流量、转子转速)分别进行有限元建模,利用ANSYS软件进行仿真分析,求解不同参数对轴承温升及定子热变形的影响规律。结果表明流体造成的压力在进油孔内最高为1 MPa,流体在油膜处流速最高为0.8 m/s;轴承定子温度分布对称,有利于散热。研究结果为磁液轴承系统的优化设计提供理论依据。

多路阀是甘蔗收获机械液压系统的核心元件,用于控制多个工作装置的协同作业。针对其阀口压差变化大,节流温升明显,易造成阀芯变形卡滞的问题,对多路阀阀芯进行了流固热耦合仿真研究。利用Design Model软件抽取对应流道,并建立不同开度的多路阀流场仿真模型,导入ANSYS Workbench平台进行不同工况下的流固热耦合仿真,分析对比了双U形和三角形节流槽在不同开度、不同进出口压差工况下,多路阀内部流场的流体速度、阀芯温度及变形的情况。结果表明双U形、三角形节流槽阀芯最高温度始终在节流槽处;随着阀进出口压差增加,油液的最大流速以及两种节流槽型阀芯的最高温度和最大形变量增大,但三角节流槽型阀芯变形相对较小;随着阀口开度的增加,三角节流槽型阀芯温度及最大形变量均小于双U形节流槽阀芯;三角节流槽型阀芯的最大形变量较双U节流槽...

利用圆域上正交基-Zernike多项式拟合镜面温度场，将温度场转化为较有意义的模式，采用有限元方法进行了热变形的计算，其中针对空间大口径超薄镜面建立镜面模型，且暂不考虑重力，另外因超薄镜厚度很小，也不考虑轴向温度梯度的影响。通过计算利用Zernike多项式得到温度场产生的热变形，得到了不同温度模式产生的不同像差形式：即对于不同的温度场模式-温度整体变化（平移），一端凉且一端热（倾斜），中心与边缘温度不同（离焦热模式），以及像散热模式，彗差热模式，球差热模式导致的热变形分别主要表现为像差离焦，倾斜，离焦，倾斜，倾斜，球差。不同热模式在相同温差下产生的变形有数量级的差别，能够产生较大变形量的温度模式有离焦，彗差和球差，这意味着超薄镜对这些温度场比较敏感。计算和总结表明，利用Zernike多项...

针对常用机械零件的特点全面分析了影响机械零件热变形的因素，指出机械零件的热变形除受材料热膨胀的影响之外还受到其它５种因素的影响；文章还选取了以两种材料加工的圆筒为实验对象，通过实验证明了机械零件的受热变形与材料的热膨胀有显著的不同。

船舶艉轴机械密封在运转时,密封环端面温度的分布及热变形对密封的泄漏有重要的影响。为了提高机械密封的密封性,采用有限元分析方法,运用整体法和分离法对机械密封的动、静环的温度场、热变形进行分析,研究在不同主轴转速下端面温度的变化情况。分析表明:机械密封端面的最高温度出现在接触区域的中间,并向内、外两侧递减;端面摩擦热与主轴的转速有密切的关系,转速越大,产生热量越多,温度越高;密封环的导热系数也对端面温度也有影响,导热系数越高,端面最高温度会越低;端面热变形量内径处大于外径处。

针对伺服阀滑阀级在宽温域工况下易产生的卡死现象展开研究,利用Solidworks软件建立用于温度场模拟分析的三维结构模型,并在Ansys Workbench仿真平台中搭建热固耦合场来数值模拟电液伺服阀滑阀处于不同高温环境时的传热过程以及滑阀副的热变形情况,当油液温度下降时,阀体内部以环状形式进行传热,将导致阀芯和阀套的配合间隙的变化,分析得出了温度变化后阀芯与阀套之间径向配合间隙的变化规律.

以机匣加工中心（加工中心）为研究对象,综合考虑机床结构特点、内外部热源的影响,进行整机的热源分析及计算。利用ANSYS Workbench软件对整机进行热特性分析得到整机的温度场与热变形场;对加工中心主要热源进行了温度测试实验,为加工中心结构设计阶段提供热变形理论基础,并进一步为热变形补偿提供依据。

应用热变形理论分析了直齿轮热变形产生的齿形误差,综合考虑热变形及轮齿修形产生的齿形误差,考察了轮齿动态啮合刚度特性。建立了考虑动态啮合刚度、间隙及齿形误差等非线性因素的齿轮副动力学模型,比较不同的修形量、修形曲线在各种工况下对于直齿轮传动噪声及振动的影响,并分析了修形对于热变形导致的线外啮合冲击的改善情况,通过建模分析结果发现,正确的修形能大幅降低齿轮啮合过程中的振动及噪声。

以Abaqus软件为平台,通过有限元方法,在已知温度场的前提下,依据热应力分析理论,研究了铁路货车转向架对角线检具的应变情况。结果表明,温度场在0~28℃之间,测量值变化范围为2 706~2 706.88 mm,为铁路货车量检具设计研究提供了参考。