利用SolidWorks和ANSYS软件构建了ZY13000型液压支架的有限元模型,对掩护梁结构承受冲击载荷时的受力情况进行仿真分析。结果发现,掩护梁结构承受的应力非常不均匀,最大应力达到了674.3 MPa,几乎接近材料的屈服强度690 MPa,存在一定风险。从掩护梁整体箱型结构和千斤顶耳座结构两个方面进行优化设计,再次对优化后的掩护梁结构进行受力分析,发现最大应力降低至446.1 MPa,降低的幅度为33.84%。将优化后的掩护梁结构应用到液压支架工程实践中,经过6个月时间的现场测试,发现整体运行良好,使用寿命可延长20%左右。

针对双承载索货运索道的运输要求及结构特点,提出滑轮式连续双索货运索道系统,将常规2根独立承载索结构变为1根连续的承载索结构,通过承载索自调节装置实现承载索间张力及弧垂的自动调节。并设计了滚轮式双索鞍座,提高动态调节能力。该系统在运输过程中保证了承载索间弧垂一致,避免了运行小车的倾覆。建立了双索索道运行小车的转动位移及力矩平衡方程,形成了双承载索索道系统的整体分析方法。根据实际地形提出了4种设计工况并进行了分析计算,得出各工况下索道主要部件的受力状况,提出了工作索、自调节装置、鞍座等主要部件的选型参数,并通过有限元分析进行校核。结果表明,各部件能够满足结构强度要求,所设计索道系统的自平衡调节功能可以有效降低施工时承载索的弧垂调节难度和索间张力差,确保索道施工的安全稳定。

基于临近空间科学实验的需要,主要利用有限元的方法对临近空间载荷服务舱落地的安全性进行仿真分析。首先分析载荷服务舱的结构和力学模型,明确力学分析的边界条件,然后利用ANSYS软件建立有限元模型,最后通过ANSYS显示动力学模块仿真得到载荷服务舱主体结构的变形云图和应力分布云图。最终的仿真结果表明在载荷服务舱以7m/s的速度落地时,通过减震装置的缓冲作用,使得载荷服务舱主体结构落地的安全性得到保障,并且有利于内部设备的正常回收,为临近空间的科学实验奠定了基础。

在实际泡生法蓝宝石晶体生产过程中发现,籽晶杆在引晶时期总是会出现振动,极大地影响了液面的稳定性,容易造成晶体缺陷。文中以LJ-200型号泡生法蓝宝石晶体炉提拉系统为研究对象,利用有限元分析的方法完成了满加载情况下的提拉系统静力分析和引晶时期提拉系统的动态特性分析,得到了系统在极限工况下的静力变形云图、固有频率和前6阶振型。找到了提拉系统中产生振动的原因和系统中的薄弱环节,为防止共振和进一步优化提拉系统提供了理论依据。

通过有限元计算对高温、高压环境下TBM的整体框架结构强度进行了分析。为提高分析效率,通过合理简化,得到1/3的TBM整体框架结构模型,并以等效质量的形式考虑氚增殖子模块对整个模型的影响。对模型施加300℃高温及8 MPa的氦气压力,分析表明1/3的TBM模块整体框架结构设计基本满足高温、高压(300℃,8 MPa)载荷条件下的强度要求,但加强筋处应力偏大,其结构可进一步优化。

利用有限元方法对-Ku波段空间行波管收集极的热特性进行了模拟计算，得到了收集极的温度分布图。分析比较了接触热阻和热辐射对热特性的影响，结果表明接触热阻明显地阻碍了热量的散失，使收集极整体温度有一定上升，而热辐射在使收集极各部分温度降低的同时，使温度分布更均匀。运用间接法进行了热-应力耦合分析，得到了收集极的位移场分布等值线图，进而确定该收集极采用的结构在热形变方面满足散热要求；并对在轴向加矩形翅片和在径向加圆形翅片两种散热方案进行了分析，得到了各自的优缺点，为散热方案的选择提供了依据，从而可以更好地提高散热效率。

基于Hertz接触理论,建立了摆线针轮啮合传动单齿对法向接触刚度模型及等效接触扭转刚度模型。在此基础上,利用有限元方法计算了摆线针轮啮合传动中同时参与接触的针齿数,建立了摆线针轮啮合传动的等效接触扭转刚度模型,应用Matlab软件编制了等效接触扭转刚度计算程序。通过算例得出了3种修形组合下的等效接触扭转刚度变化曲线,讨论了3种修形组合下各曲线的变化特征以及等效接触扭转刚度曲线与摆线轮齿廓之间的关系。

为保证支腿可靠、稳定地工作,利用有限元方法对花键、花键套进行刚强度分析和支腿屈曲分析,校核花键、花键套的刚强度和支腿的稳定性。通过尺寸优化法优化支腿半径,实现轻量化,并检验优化尺寸下支腿的稳定性和刚度。结果表明,花键、花键套最大应力为269.2 MPa、最大位移为2.56 mm,屈曲因子为6.25,花键、花键套的刚强度和支腿的稳定性均能满足要求;当支腿活塞半径减少了24%,稳定因子为2.24,支腿稳定性依然满足要求。

利用有限元方法对爆炸容器剖分环式：孔门进行动力学强度分析并与铰链式、齿啮式：孔门结构进行了比较。通过加载爆炸冲击载荷，计算得到三种孔门各部位应力随时间分布曲线。计算结果表明剖分环式孔门在应用于大型爆炸容器方面并不具有优势，其特有的剖分环及旋转结构存在诸多缺陷，影响安全性及可靠性。文中的分析结果对剖分环式孔门在大型爆炸容器方面的应用有一定指导意义。

螺杆压缩机转子受力的准确计算是保障压缩机可靠性的基本条件。本文利用有限元方法对螺杆空压机阴阳转子所受气体力进行了分析计算,提出了实现转子受力计算的有效、快速的方法及实施方案。同时对转子所受轴向力进行了试验测试,验证了该方法的准确性。