针对手机用铁芯马达在跌落测试中良品率过低的问题,对振动马达的结构进行优化设计。通过NX建立了马达的仿真模型,求解得出马达在跌落过程的中的所受应力最大的部分为轴承与轴的接触部位。优化设计方案将马达的轴承宽度加大0.2mm,这一改进可以加大轴承与轴的接触面积。再次使用仿真模拟出优化后的马达与原始马达相比所受最大应力减小了25.7%。最后通过跌落实验表明优化后的马达在摆锤偏移值,噪声值,以及轴承孔变形情况上均有改善,证明了优化设计的合理性。

在Hyperworks软件中建立汽车起重机车架有限元模型,经过静强度和模态分析,其最大应力值大于材料的屈服极限值,经结构改进,车架静强度远小于材料的屈服极限,低阶模态值较低,影响乘坐舒适性。为解决改进后起重机乘坐不舒适性,建立以车架强度、刚度和振动模态等学科的多学科优化设计,采用响应面方法构件各学科结构响应的近似优化模型,最后将响应面近似模型导入ISIGHT优化软件,并用多岛遗传算法对车架进行协同优化。结果表明,车架质量减少129kg;车架的强度和刚度均满足材料要求;振动模态有所提高,达到了起重机工作状态下乘坐舒适性和车架轻量化的目的。

为研究具有侧杆的机械手结构特性,以一类面向核电环境的侧杆式拨爪机械手为研究对象,对其结构进行分析,借助Adams仿真找出了侧杆铰接点与拨爪运动的关系;模拟实际工况,建立拨爪与滤芯外盖的尺寸关系模型,并验证了其准确性;结合结构的几何关系,采用DH法对机械手做了运动学分析;借助Adams构建虚拟样机模型,得到了拨爪运动曲线。文中对此类机械手铰接点位置进行了分析,并模拟实际工况建立了拨爪尺寸选取规则,同时提出了一种借助结构尺寸关系解决此类侧杆式机械手运动学分析的方法。仿真曲线无震颤现象,表明该机械手动作平稳,性能良好,外形和尺寸设计较合理,可实现高辐射极限条件下对滤芯的高效操作。

应用解析法和有限元法求解了构件受拉压、弯曲、扭转三种基本变形的应力和强度比,并进行了结果的比较分析;采用ANSYS的APDL语言,建立了2MW水平轴风力机复合材料叶片的有限元模型,分析了叶片的模态和静力特性。结果表明应用有限元分析的几何建模,铺层定义,约束以及载荷定义均正确,固有频率、应力和位移的数值结果具有可靠性;当重力作用时,最大位移发生在叶尖处,最大应力位于翼型与叶根的连接处;受风载时,研究了具有竖直向上,向下,水平方向的叶片,最大位移和应力值不同但前者均发生在叶片的尖端,后者均位于叶片中部。

液压支架是矿井工作面高效开采的基本保护手段。当支架的单个部分在工作中正确安装并支护,且其工作参数满足要求时,支架可正常工作。但是整体的几何形状,特别是地板基座和顶部支撑点的正确位置,对其工作的参数和有效性有重大影响。基于此,提出了一种测试支护工作面效果的新方法。这种方法的基础是安装在液压支架主要结构元件上的倾斜仪(角度传感器),通过测试倾斜角度的记录值和开发分析模型用于确定工作面支护的正确位置。研究表明,液压支架截面的几何形状对其不均匀载荷有重大影响,并且为通过截面几何尺寸设计液压支架结构提供了依据。

通过对大型轧机用密封圆锥滚子轴承非对称内圈滚道进行结构分析,制定了采用内圈滚道的磨削加工工艺,经过实际的生产加工应用,生产出的产品完全满足用户的需求,受到了用户的好评。

基于ANSYSWorkbench,通过使用有限元分析的方法,对工作过程中的带式输送机机架进行结构,并提出优化机架结构的方案,提高机架的结构性能。使用SolidWorks软件将建立好的机架模型导入到ANSYSWorkbench中,并施加一些约束条件,再对其模型进行分析计算,求出机架在施加载荷的情况下的最大变形量和受到最大应力的位置,根据计算机分析的结果,提出机架结构的改进方案,再对改进后的结构模型进行分析计算。最后对比两次的结果,从而可以看出改进后的效果好,更能增强机架的结构性能。

为了准确计算轴流泵叶轮的应力分布状况，采用了FLUENT软件与ANSYS软件协同仿真的方法。基于FLU—ENT，N—S控制方程与标准k-ε湍流模型对轴流泵全流道进行了三维流动计算，通过Workbench流固耦合技术传输数据，应用ANSYS对轴流泵叶轮进行了结构计算。通过数值分析，确定了叶片应力集中区域，得出了叶片应力从叶顶到叶根逐渐增大的分布规律。计算结果为轴流泵叶轮的优化设计提供了有利的依据。

基于现有油水分离的研究成果，提出了一种新型旋流器——同向出流倒锥式旋流器，介绍了其结构及工作原理。基于计算流体力学（CFD）方法，运用Fluent软件对其内部流场进行了数值模拟分析，通过观察流场特性，分析了新型旋流器的典型结构参数（溢流管直径、溢流管伸入长度、锥角和出水口尺寸）对其分离性能的影响。

钢包液压升降装置是一种能够将盛满钢水的钢包提升到指定高度并待钢水处理结束后回到原来位置的一种机械设备。通过两种典型钢包液压升降装置的结构分析及使用情况对比，分析各自的特点，给出了各自的使用工况环境参数，为工程师选择合适的钢包液压升降装置提供借鉴作用。