基于流体动力学(CFD)数值模拟分析方法建立连续弯管的有限元模型,分析讨论了液体流速和颗粒粒径对连续弯管冲蚀磨损的影响规律。研究结果表明,液体流速对连续弯管的冲蚀磨损影响显著,管壁的最大冲蚀率和平均冲蚀率均与流速呈指数增长关系。随着粒径的不断增加,连续弯管的主要冲蚀区域由上弯管外拱逐渐向下弯管壁面的外侧转移,平均冲蚀率先减小后趋于稳定,而最大冲蚀速率呈先减小后增大的变化趋势,且当颗粒粒径为0.2 mm时最大冲蚀率最小,其值为2.95×10-5 kg/(m2s)。

利用DEFORM-3D三维有限元软件模拟高速铣削过程,分析铣削力与切削厚度间的线性关系,建立瞬时铣削力-瞬时切削厚度数学模型。通过一维搜索分离出刀具偏心跳动引起的铣削力并予以再次有限元模拟,完成刀具偏心跳动参数辨识,最终通过平头立铣刀加工AL6061-T6试验验证有限元模拟预测刀偏铣削力模型的正确性,为铣削力学分析与参数优化提供参考。

以矩形盒外形鱼罐头拉延为研究对象,利用正交实验的方法,以最大减薄率为研究指标,使用冲压速度、压边力、模具间隙3个参数为影响因子,使用SolidWorks建立的三维模型建立,根据理论计算结果通过CAE软件Dynaform按照3水平3因素的实验方法进行仿真模拟,观察并记录各组仿真结果的成形质量,通过减薄率进行极差分析,得到最优工艺组合压边力为31000 N,冲压速度为5000 mm/s,模具间隙为0.23 mm。并使用其工艺参数进行拉延仿真,得到结果无开裂和起皱缺陷,表面质量无缺陷,根据得出的结果指导实际生产,符合工艺要求,该方法简化了实际生产实践中所需要的多次调节步骤。

为检测高膛压火炮膛内弹丸运动加速度的时间变化规律,该文依据性能较优的电容式微型加速度计的测量原理,提出了一种高过载微型加速度计的结构设计方案,其弹性元件的动极板采用多根直梁支撑的形式,建立了该弹性元件的力学模型,并进行了有限元模拟。结果表明：该微型加速度计的量程为1.33×10^5g,具有较好的抗过载能力,加速度计弹性元件的固有频率约为250 kHz。

介绍了一种新型三轴全差分电容式加速度计的设计和制备.设计的加速度计采用了三个共用同一玻璃衬底的大厚度差分电容式微结构,分别用于检测三个垂直方向的加速度.同时,对所设计的微结构从理论和数值上进行了详细的分析.用有限元分析工具ANSYS对器件进行了模拟,模拟结果显示出器件设计的合理性.最后,给出了制备工艺和测试结果.

利用有限元方法,研究振子框架式微机械陀螺主要几何尺寸对其固有频率的影响.根据陀螺驱动模态频率和检测模态的频率匹配,优化了陀螺的结构尺寸,并为结构改进和制备工艺提供理论指导.

密封垫片的压缩蠕变性能是影响密封系统安全性和可靠性的重要力学性能之一,为研究现代核电运行系统中核级石墨密封垫片的蠕变性能,基于垫片压缩蠕变模型试验以及数值模拟,对比分析了预紧应力、服役温度以及垫片径向尺寸等因素对压缩蠕变性能的影响。试验结果表明:密封垫片存在一个使垫片金属环与法兰发生接触的门槛应力。在蠕变过程中,垫片压缩蠕变量随着环境温度的升高而增加,随着螺栓预紧应力的增大而增加,但垫片蠕变量受径向尺寸的影响较小。综合不同工况下垫片蠕变结果,发现其最大蠕变率为3.5%,远低于现行核电工程中对密封垫片蠕变性能的规范要求。研究表明:核级石墨密封垫片处于高温或高压环境下均具有较好的抗蠕变性能,可满足核电密封系统的可靠性要求。

由于整体制造困难等原因,复合材料结构件之间存在大量的机械连接,连接处往往是结构关键危险部位,因此提高连接区安全性和经济性十分必要。基于此,以承受单向拉伸载荷的铝合金与复合材料层合板连接结构为研究对象,针对四螺栓单搭接结构模型,采用Patran/Nastran有限元软件对比分析了4种常用连接单元模型,分别获得了各种连接单元模型连接结构钉载分配、应力应变分布以及应力集中情况,分析结果对复合材料连接结构建模和分析有一定的参考意义。

研究了金刚石刀具对具有镍磷合金（NiP）合金镀层的压印模辊进行长距离连续切削时刀具的磨损情况。首先，通过金刚石超精密辊筒车床对大尺寸NiP合金镀层模辊进行精密V槽切削。然后，利用加工好的V槽模辊进行卷对卷压印实验，通过压印片材上不同位置的表面粗糙度测量分析了刀具从切削开始到结束过程中的磨损情况。最后，利用AdvantEdge软件进行了有限元模拟切削过程中刀尖温度分布状态，同时对比了切削过程中不同位置处刀尖的轮廓线。实验结果表明：金刚石刀具切削NiP合金镀层模辊时刀具的磨损过程是有一个先慢后快的规律，即刀尖切削刃发生石墨化转变产生为崩刃以后，刀具的磨损速率明显加快。

以某设备的超高压组合缸体为研究对象建立组合缸体模型。首先对传统组合缸体进行有限元分析然后对外形相同的超高压组合缸体的两种自增强工艺进行有限元模拟和对比研究。研究表明:套装后再自增强处理在降低内缸内壁应力峰值上明显优于首先对内缸进行自增强处理。虽然套装后自增强压力超过1000 MPa但首先对内缸自增强影响过盈套装所以在压力源允许的情况下推荐套装后再进行自增强处理。该研究可为超高压组合缸体自增强工艺的选择和优化提供参考。