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。

应用有限方法进行了蜂窝椭圆反射镜的轻量化孔结构设计研究.研究了离散单元尺寸对离散误差的影响,分析了六方形孔形状下孔排布形式和孔尺寸对蜂窝椭圆反射镜的各项性能的影响.结果表明6mm的离散单元尺寸对应着较小的离散误差;孔尺寸对质量、转动惯量和加工变形的影响较大,孔排布形式和孔尺寸对热变形的影响高于对自重变形的影响;80mm孔尺寸的第四种形式是最优的孔结构形式.

从复合管液压成形力学模型、边界条件约束和弹塑性分析的角度,讨论了塑性成形过程力学计算模型的差异,分析了双金属复合管液压成形过程应力、应变以及残余应力的非线性分布规律,提供了准确的有限元分析模型以及胀接区间确定方法,探究了基管和衬管间初始间隙对结果的影响。结果表明:双金属复合管成形过程是一个复杂的非线性过程,传统的模型对残余接触应力的计算存在误差;建立了考虑变形协调和轴向等效应力的液压胀接过程模型,利用应力变化曲线关系准确地确定了胀接应力区间;胀接完成后基管和衬管最大应力点为衬管外壁;制管时应减小复合管初始间隙。

对辅助变压器柜体建立了有限元力学模型,应用有限元方法对在偏心载荷下的柜体进行模态和谐响应分析计算,从理论上得到柜体动态力学特性和稳态响应,确定了辅助变压器柜在振动激励频率（0～99Hz）下的振动显著位置,提出柜体结构优化的方法.分析结果表明,优化后的柜体整体振动速度和振幅均有明显降低,同时也为其他同类产品的设计提供了参考.

高速开关阀滞后的主要原因是电感元件存在滞后这很容易通过加一个高电压产生过电流而去磁得到补偿.由于磁场存在涡电流因此限制了阀的快速性的提高而且阻碍磁力线渗入电磁铁.采用先进的有限元方法得到了电流和磁通量的瞬态特性以及磁力线渗入电磁铁的瞬态过程从而得到涡电流对高速开关阀的影响.通过过电流去磁和使用低导电材料可以降低高速开关阀的滞后.

采用有限元分析方法，考虑钢丝层及机体接触情况，在预紧及工作状况下分别对液压压砖机进行定义和加载，获得各个状态下的应力情况．其结果可为判断主机结构的优劣提供依据。