准确计算液压支架工作变形和应力分布是保证其经济性与工作性能的前提.基于有限元方法,采用SHELL单元和SOLID单元分别对钢板结构和其他复杂形状零件进行网格划分,同时,设置不同类型单元连接为绑定接触、不同结构件的铰接连接为摩擦接触,由此构建了由混合类型单元组成的液压支架整机有限元分析模型,其节点和单元数量少、单元质量好、计算精度高、迭代求解速度快.分析计算中,分别选择顶梁偏载和底座两端集中载荷、顶梁偏载和底座扭转两种组合工况,分析了液压支架承载后的工作变形和应力分布规律,结果表明偏载和扭转作用是支架失效的主要原因,其对液压支架的设计具有重要的借鉴价值.

为研究运行中钢芯铝绞线(ACSR)截面应力真实分布规律,利用有限元法对导线截面的应力分布情况进行分析。以九江叶家山-柘林水电站Ⅱ回220KV工程线路所使用的LGJ-240/40钢芯铝绞线为实际对象,建立三维实体模型和有限元模型。模型一端面限制x、y、z轴自由度,另一端面分别施加15%、20%、25%计算拉断力,同时分两种情况进行受力分析钢芯铝绞线内各丝间无相对滑移及摩擦;钢芯铝绞线内各丝间存在相对滑移及摩擦。分析得到了钢芯铝绞线在两种情况下的截面等效应力分布情况。结果表明,当不考虑线内相对滑移及摩擦时,钢芯与铝股应力比约为31,截面等效应力呈圆环状由中心向外逐渐减小。当考虑线内相对滑移和摩擦时,钢芯与铝股应力比值约为51,截面等效应力呈中心对称分布。将分析结果与已有文献的理论和实验结果进行对比,验证了分析结果的有效性。

大型风力机叶片根部腹板与蒙皮粘结区常发生疲劳失效，造成腹板脱胶，进而影响风力机的安全运行。腹板缘条作为腹板与蒙皮的连接部件对腹板粘结区应力分布及叶片的结构性能有重要影响。文中以NREL 5MW风力机为研究对象，对叶片分别建立单、双腹板有限元模型。采用ICEM CFD对计算域进行结构化网格划分，在fluent软件中流场分析，并获取额定工况下的气动载荷。通过Ansys与Ansys workbench联合仿真，分析添加缘条结构前后叶片在额定工况下的叶片结构性能的变化，研究发现缘条结构有助于减小叶片变形、改善粘结区应力分布以及改变叶片固有频率，其中对单腹板叶片改善较小，双腹板叶片改善明显。

利用有限元分析软件ABAQUS,建立提梁机车轮纯滑动时,车轮和轨道的热弹塑性二维有限元模型,分析其温度场及应力场分布,以及轨道的残余应力及塑性应变,最后分析了不同工作参数(工作载荷、摩擦系数和滑动速度)对车轮及轨道的温度及应力的影响。分析结果显示提梁机的最高温度在车轮上的接触区,并且呈现一直升高的趋势;轨道表面温度场分布呈细长条状,其温度呈现一个急速快速及缓慢下降的过程;车轮在滑动过程中,会发生塑性变形,并会有残余应力产生;车轮和轨道的最大温度和应力和工作参数(工作载荷、摩擦系数和滑动速度)呈现正相关关系。

运用两爪跟刀架的使用技巧可高效率地完成加工难度极大的细长轴外圆磨削,可使加工效率提高2倍以上,实现了＂提质降耗＂的企业追求。

双滚刀岩石试验台可以进行刀间距、贯入度等参数对滚刀破岩效率影响的试验,为掘进机刀盘滚刀的布置提供设计依据。设计了可调整刀间距的高速双滚刀岩石综合试验台并进行了受力和模态的有限元分析,并利用试验台对普通花岗岩进行了滚压试验。结果表明：经有限元分析试验台的应力小于制造材料的许用应力,分析了试验台振型及振动频率和振幅;岩石滚压试验表明试验台在强度和振动方面满足使用要求;通过普通花岗岩的破岩试验测得破岩力及支撑框架振动幅值,所设计的试验台滚压花岗岩具有良好的使用效果,满足工程研究及使用。

机器人用薄壁角接触球轴承壁薄,易于发生较大形变。采用LS-DYNA软件建立了该轴承模型,进行轴承动态特性研究。研究发现,该轴承运转过程中,钢球组稳定运转但时而伴随有较大的速度波动和应力冲击;径向载荷承载区域及最大应力的变化总体都呈现先增加后减小,最终趋于稳定;钢球和内外滚道处的最大应力值及出现的位置一直处于动态变化,并非一直位于径向载荷指向的最下部,整体应力分布沿径载方向最下部处向两边呈波动递减的趋势。对轴承在不同转速、轴向载荷、径向载荷下的振动情况分析,应控制轴承的轴向载荷不超过2500N,径向载荷不超过轴向载荷的两倍,转速不应超过16r/s。

针对滚轮齿条传动机构的啮合法向力求解的不精确对应力求解的影响，提出了利用啮合线趋近量与法向力之间的非线性关系精确求解啮合法向力的方法，为啮合副应力的精确求解提供了理论支持。滚轮齿条传动机构加载径向预紧量，加载阻力矩，利用啮合副变形协调方程、静力平衡条件，以及啮合线趋近量与法向力之间的非线性关系，得到啮合法向力与阻力矩、预紧量之间的函数关系式，通过Matlab求解啮合法向力，对啮合副应力进行分析。研究结果表明：随着阻力矩的增加，前半周期啮合副应力逐渐减小，后半周期啮合副应力逐渐增加，阻力矩达到一定值时，出现应力为零的点；随着滚柱直径的增加，φ1值逐渐减小，应力最大值逐渐减小；随着径向预紧量的增加，应力最大值逐渐减小，应力为零的区间逐渐减小。

托举装置是清障车重要的执行机构,该部分的强度和刚度在清障车设计中起非常重要的作用。因此有必要对托举装置进行结构强度分析和实验验证。建立托举装置有限元模型,进行拖拽工况的静强度分析,对实际样车的托举部分进行应力测试试验。有限元结果表明托臂局部出现塑性变形,摇臂满足要求。实验结果表明各测点测试值与有限元计算值应力趋势一致,误差在10%以内,测点1和测点2的测试值超过屈服极限。与托臂有限元计算结果吻合,验证了有限元模型的正确性,为托臂的结构改进提供了可靠的分析方法。

为优化平衡式双排轴向柱塞泵缸体的力学性能，分析了缸体的受力情况，建立其力学模型和仿真模型，进行了有限元分析，得出不同结构参数下缸体的应力和应变的响应曲面，优化了缸体结构模型。分析不同载荷下应力应变曲线图，结果表明：平衡式轴向柱塞泵缸体具有良好的力学性能，缸体的轴向最大应变和径向最大应变主要取决于外排的变形；相比于仅外排和仅内排的缸体，双排缸体的径向和轴向应变远小于仅外排和仅内排缸体应变之和，表明平衡式轴向柱塞泵缸体双侧的力存在相互抵消情况，其结构相比普通轴向柱塞泵有一定的优势。