硬齿面齿轮存在一种被称为齿面断裂(Tooth flank fracture,TFF)的轮齿失效模式。ISO组织在2019年发布了针对齿面断裂承载能力计算的技术规范。齿面断裂失效是一种疲劳现象,初始裂纹萌生于表面硬化层与轮齿心部的过渡区,它的失效机理不同于传统的点蚀和齿根断裂疲劳失效模式。对齿面断裂失效的主要特征、研究现状、计算方法和主要影响因素进行了归纳。为深入了解齿面断裂失效提供了理论依据。

以圆柱垫与平面相接触的微动模型为研究对象，通过ANSYS对该模型进行不同载荷条件下的有限元分析，得到轴向载荷对接触区域剪应力分布的影响，并拟合出剪应力分布公式。

通过分析变截面圆杆轴向拉压时横截面上的应力问题，论证了在该类圆杆横截面上存在沿径向的剪应力，导出了计算该剪应力的公式。算例表明，在某些情况下剪应力必须考虑。

双金属片制成的温控器件，应用相当广泛。由于变温使该器件频繁动作，使其受交变应力作用。若不加控制，会产生失敏。这里对双金属片中的剪应力分布提出见解，从而为控制剪应力大小提供依据。

给出了计算曲梁剪应力和径向应力的一种新方法，即直接对剪应力积分方程进行求解。所得剪应力和径向应力解析公式不仅满足平衡方程，且满足曲梁上，下表面处力的边界条件。算例与其它采用了附加假设的近似解相比，这种新方法的解具有很高的精度，同弹性理论解非常接近。

对工字形截面上最大剪应力精确公式进行简化分析，提出了剪应力近似公式，该公式计算方便，精度较好。

研究了基于剪应力原理的振动式粘度计。通过对该传感器动力学稳态模型的分析,导出了粘度与补偿电流的对应关系。同时对仪表的闭环控制策略和Q值进行了研究。通过仿真和实验表明,该粘度计具有广阔的应用前景。

对基于规则微孔金属板的磁流变液的法向力的产生和阻尼特性的形成机理进行了研究,在可控外磁场作用下,储于金属板微孔中的磁流变液可以升高并析出,在其对面的剪切盘上产生法向力。当剪切盘旋转时,该磁流变液产生阻尼应力,通过实验验证了这一现象和特性。重点研究了影响法向力的主要因素和剪切应变对法向力的影响,并进行了实验验证和理论分析。

磨粒磨损作为磨损的主要类型之一，影响机械使用寿命。针对犁沟磨损机制，采用球形磨粒模型和分形磨粒模型，对于磨粒磨损的压入、滑动和压碎3个过程，利用有限元软件ANSYS，分析磨粒与磨损表面接触区的Mises应力和剪应力分布以及应力随表面深度的变化情况，并对2种模型的分析结果进行对比。研究结果表明，球形磨粒模型中，磨粒与表面接触处的Mises应力和剪应力分布比较分散。且应力峰值较小，在相同材料和压力下磨粒和表面均未压碎；然而分形磨粒模型中，磨粒与表面接触处的Mises应力和剪应力分布比较集中。且应力峰值较大，磨粒和表面均压碎。2种模型中，采用分形方法构造的分形磨粒形状与实际情况中的磨粒形状更加相似。

分析了三个主剪 力对材料屈服的影响，提出了双τ＾２屈服准则，并建立了一个统一表达式，分析结果表明，所建立的屈服准则，包含了Ｍｉｓｅｓ准则和双剪应力屈服准则，以及介于二者之间的一族屈准则。