为了精确预测耦合效应对结构响应的影响,利用分区耦合求解方法,开展了气动热力结构多场耦合仿真,通过与文献对比验证了该方法的有效性。建立了舵翼结构仿真计算模型,完成了结构变形场、温度场数值模拟。结果表明,在高速飞行状态下,舵翼结构会发生纵向拉伸变形和横向弯曲变形,其中纵向变形主要由气动加热引起,横向变形主要由气动力作用引起。耦合效应使舵翼结构变形与温度增大;飞行迎角越大,耦合效应越明显,进一步加剧了气动热力载荷。

为了选取最为合理的轮肩及轮毂造型,以降低整车气动阻力,该文应用计算流体力学方法,建立了不同曲率轮肩与不同状态轮毂的组合方案并进行仿真计算,明确了轮肩与轮毂之间的耦合关系。计算结果表明,轮肩曲率大的车轮对轮毂开闭及结构的敏感性更强,说明大曲率轮肩的车轮更要关注轮毂开闭和造型对气动阻力的影响。该分析结果对今后的轮毂设计具有一定的指导作用。

提出了耦合弹性支承的齿轮传动系统等效模型,引入多维弹簧单元组合等效轴承与齿轮箱弹性,将“传动轴-轴承-齿轮箱”3个弹性支承件之间以及齿轮箱多个轴承孔之间的耦合关系表述为弹性支承系统的位移约束方程,并耦合齿轮有限元接触分析模型形成齿轮传动系统的性能分析方法。以某单级斜齿轮轴系为例,应用该方法分析了支承形式和刚度对其传动性能指标的影响,包括系统传动误差和齿面接触应力分布,结果表明,该方法相比经验公式计算方法更真实、全面地反映了轴系支承刚度特性对其传动性能的影响。研究工作对轴系支承结构的刚度设计有指导作用。

为了提高分析矩形止推气浮轴承静态性能的精确度,利用有限差分法对雷诺方程进行了求解.据此,对双U形止推轴承和双圆形止推轴承中两个均压槽之间的耦合关系进行了分析,并利用所设计的装置分别对这两种气浮轴承的承载力理论结果进行了试验验证.研究结果表明：双U形止推轴承中均压槽之间的耦合关系随着气压的增加而增强,双圆形止推轴承中的均压槽之间的耦合关系相对稳定,其强度不会随着外界条件的改变而改变;双U形止推轴承承载力要强于双圆形止推气浮轴承;有限差分法所得出的承载力与试验结果具有较好的一致性,其最大的相对误差分别为12％,13.3％.证明了该方法对矩形止推气浮轴承进行静态性能分析的有效性.