针对高压介质的金属密封问题,利用有限元分析方法得到圆柱面分析模型,以密封面接触应力、理论接触面积为输入参数,得到不同过盈量下密封面的真实接触面积,结合修正后的微观泄漏计算模型,研究不同曲率圆柱密封面泄漏规律。研究表明随着圆环过盈量增加到0.04 mm,密封面产生稳定接触,泄漏量不再随着过盈量而发生变化,密封性能满足最小密封比压要求。该预测方法以密封面平均接触压力为唯一变量,可以对不同啮合方式的任意尺寸圆柱密封面泄漏量进行预测,计算泄漏率与实验数据,验证了模型的准确性,对金属高压密封设计和评估具有重要意义。

提出了基于曲率的圆度误差评定方法。从曲率的定义出发,推导出了用最大内接圆或最小外接圆评定圆度误差时筛选点的条件：用最大内接圆评定时,筛选掉曲率半径最小的点;用最小外接圆评定时,筛选掉曲率半径最大的点。根据这一条件,可以得到满足圆度误差评定原则的3个特征点,从而确定圆度误差。筛选点时,用最小二乘圆把测量点分成内点集合和外点集合,最大内接圆从内点集合中筛选,最小外接圆从外点集合中筛选,这样就可大大减少了计算量。经过实例验证,表明该方法的正确性和可行性。

基于球面螺旋曲面的成形与运动特性,运用微分几何学对球体上的球面螺旋曲线和球面螺旋曲面进行描述和数学模型构建.提出一种球面螺旋面与滑块相啮合的滑块式球面螺旋副,对其进行啮合面的摩擦力和自锁特性研究,设计一种运用此球面螺旋面副的夹紧机构.结果表明该机构结构紧凑、动作灵活、运动安全可靠,并能对多种不同尺寸的物体进行精准和可靠装夹.

基于摆线凸轮机构所具有的优异传动特性,设计了一种新齿型活齿传动机构-内摆线凸轮活齿传动。基于内摆线生成法、转速变换和齿形包络法推导出激波轮和中心轮理论及工作齿形,利用仿真软件分析了二齿差和三齿差的中心轮理论齿形的曲率半径。在避免齿廓干涉条件下,选择合理的活齿半径,同时给出了齿廓平滑完整无顶切的激波轮和中心轮的理论齿形并分析了齿形参数对中心轮齿形的影响。

为了促进高性能面齿轮传动技术的发展,对点接触面齿轮传动进行承载接触分析。建立了点接触面齿轮传动的坐标系,推导了传动中接触点方程,实现了传动中面齿轮上接触点位置的仿真。利用曲面上任意点处主曲率的计算方法,得到了传动中圆柱齿轮和面齿轮上接触点处主曲率的变化规律。根据布希涅斯克问题的求解方法,给出了传动中面齿轮上接触区域的椭圆长、短半径、中心最大变形量、最大压应力以及载荷分布的方程,分析了接触中心最大压应力的变化规律,实现了接触斑点的可视化仿真。

阐明了曲率弯矩方程的物理概念及用此方程建立梁(柱)弯曲微分方程的思路,论述了在建立梁(柱)弯曲微分方程中规定弯矩正负号(简称这种规定)引起的问题1)这种规定破坏了曲率弯矩方程所反映的物理概念及用曲率弯矩方程建立梁(柱)弯曲微分方程的思路;2)这种规定导致了梁(柱)截面内力矩与梁(柱)曲率正负号无关的错误概念;3)按这种规定建立梁(柱)弯曲微分方程须记住弯矩正负号的规定,与此种规定对应的坐标系,不考虑梁(柱)曲率的正负号等3条内容,否则得出错误结果。建议材料力学在阐述梁(柱)弯曲微分方程中删去这种规定,以避免上述问题。

分析了旋压式JCOE直缝焊管后弯工艺过程，给出了影响后弯工艺过程主要参数的确定方法。所给方法对实际生产过程具有指导意义。

随着油气田进入晚期开采阶段,由于通井相对比修井作业而言具有作业成本低的特点,所以选择将通径规接在钻杆末端,整个管柱串下入套管内进行通井作业。文中首先进行了携带通井工具的井下管柱的有限元分析中的本构方程推导,在此基础上进行了管柱挤毁理论分析,并应用有限元软件分析通井工具在小曲率井眼内受到弯曲载荷作用下产生的应力,从而得出挤毁压力,研究曲率对通井工具挤毁压力的影响。该分析对通井施工具有一定的参考意义。

热轧钢卷精整生产中,辊式矫直机布置于开卷机与平整机之间,是入口主要设备之一,全程对带钢进行矫直,用来消除带钢内部的残余应力,改善板形。文中依据弹塑性弯曲理论,结合热轧平整生产的工艺特点,分析了矫直机的辊数、辊径等重要结构参数的选择,并详细介绍了矫直机的结构形式、控制模式、运行精度。

管道的弯曲角度影响流体流动特性与管道应力分布.利用有限元方法对不同曲率情况下管道的流固耦合特性进 行了分析研究了流固耦合作用下不同曲率管道的等效应力、位移变形和流体流动特性规律.结果表明：弯曲角度大于 135°时对管道的固有频率影响较大;流体对弯曲管道壁面产生的作用力导致管道发生变形管道的最大位移变形和管道内 流体的最大流速随着弯曲角度的增加均先增加后减小.