利用卡氏定理推导了航空发动机轴间径向-端面接触式密封环上三种作用力(切口处端头切向作用力、距切口90°位置的直径方向作用力和整个圆周弧长上的均布载荷)及其引起的端头位移。研究发现,径向-端面接触式密封环安装后单位周长弹力与直径方向弹力的关系与文献给出的计算方法有差异,主要原因是航空发动机轴间径向-密封环所用材料为碳石墨,其弹性模量较低,较小的端头切向作用力也可引起较大的端头位移。为此,在加工、装配、分解检查过程中,应避免使用压缩空气吹除轴间径向-端面密封环表面的磨损碎屑以及其他异物。

管道全位置焊接机器人环形导轨的刚度与质量是一对矛盾,刚度不足会影响焊接小车运行的稳定性,要保证刚度就可能增加导轨质量,从而降低设备的易用性,通过提出一种轨道厚度和支撑个数的选择表法,来解决这一问题。首先运用能量法中的卡氏定理和虚功原理建立了导轨的径向的变形和所受应力与导轨厚度和支撑个数的解析模型。其次通过考量实际制造加工的成本和精度要求,绘制导轨厚度和支撑个数的选择表,为轨道厚度和支撑数的选取提供依据。最后基于ANSYS与ADAMS刚柔耦合仿真平台,对依据此选择表选取相应设计参数的导轨模型进行仿真验证,证明本设计方法对于指导环形导轨的设计有一定参考价值。