采用球铰支撑可以极大地提高大孔径反射镜工作的可靠性,但必须对这种支撑方式进行合理的稳定性分析.球铰支撑方式的有限元分析必须围绕其支撑方式所具有的严格而又明显的接触特性、顶丝预紧力作用、具有相对滑动趋势而产生的摩擦这三大基本特征展开.应用传统的线性有限元分析手段对大孔径反射镜球铰方式支撑的尺寸稳定性分析具有较大的局限性.为提高分析精度,采用了非线性分析方法,最大程度地模拟实际结构,并将罚函数的摩擦形式引进到了摩擦接触对中,并对其进行了实际模型的解算,使得分析结果更加精确,并依据分析结果,对预紧力进行了合理地选取,使反射镜在一定的工作环境下能够稳定地工作,满足系统成像的需要.

为研究微机械系统中的黏着、接触和变形等微观现象，基于经典弹性理论和Lennard-Jones势能定律建立了弹性球-球黏着接触模型，得到了黏着力、球面变形量及接触半径随两球体间距的变化规律．结果表明：在黏着引力的作用下，两球体在尚未接触时已产生明显的拉伸变形，导致两球体在1．5倍的原子间距时开始接触；当两球体接触后，球面轮廓和黏着力在接触区内外之间光滑过渡，不存在明显的接触区临界值．通过分析黏着力随间距的变化规律，得出了只有当两球体间距大于5倍的原子间距时，刚性黏着模型才能比较准确地得出两球体间黏着力的结论，为微机械黏着接触问题、纳米摩擦学和原子力显微镜的动态扫描等研究提供了理论根据．

磨粒磨损作为磨损的主要类型之一，影响机械使用寿命。针对犁沟磨损机制，采用球形磨粒模型和分形磨粒模型，对于磨粒磨损的压入、滑动和压碎3个过程，利用有限元软件ANSYS，分析磨粒与磨损表面接触区的Mises应力和剪应力分布以及应力随表面深度的变化情况，并对2种模型的分析结果进行对比。研究结果表明，球形磨粒模型中，磨粒与表面接触处的Mises应力和剪应力分布比较分散。且应力峰值较小，在相同材料和压力下磨粒和表面均未压碎；然而分形磨粒模型中，磨粒与表面接触处的Mises应力和剪应力分布比较集中。且应力峰值较大，磨粒和表面均压碎。2种模型中，采用分形方法构造的分形磨粒形状与实际情况中的磨粒形状更加相似。

为有效预测可伸长橡胶履带系统性能,研究了履带-轮-地面之间的相互接触问题,开发了一种橡胶履带连接算法,提出了履带张力的计算方法,建立了履带与负重轮、驱动轮、导向轮以及地面间的相互接触模型,分析了车辆沉陷、履带下的接地压力分布、剪切位移和剪切应力,并在干沙和粘土两种土壤以及半圆形和波形两种构形路面条件下进行了算例仿真分析。仿真结果表明采用新的履带连接算法建立的接触模型可以合理预测橡胶履带长度变化。研究结果为进一步预测和改善橡胶履带系统动力学性能提供了有益参考。

为研究摆线轮修形、轴承游隙对RV减速器角传动误差的影响,基于多体动力学仿真技术,结合目前最前沿的相对坐标系形位空间法和边界盒法的混合接触检验算法,建立齿轮之间的多体接触,运用弹簧力单元消除动力学仿真模型中冗余约束的同时,引入轴承游隙,建立了一套包含摆线轮修形、轴承游隙、齿轮多体接触的RV减速器动力学仿真模型,运用多体动力学计算仿真,检验摆线轮特定齿廓修形条件下RV减速器角传动误差和不同轴承游隙等级的减速器角传动误差,为多体动力学仿真研究摆线轮修形和轴承游隙对RV减速器角传动误差的影响提供了一种新的建模思路方法。

关节轴承的接触特性对其运行性能具有重要影响,为了研究关节轴承的接触特性,利用有限元软件ANSYS建立了关节轴承有限元模型。分析了轴向载荷、径向载荷和轴径复合载荷下关节轴承的应力分布,并研究了导油槽对接触应力的影响。结果表明：轴向载荷、径向载荷和轴径复合载荷下的应力分布和应力集中部位不同,但各种载荷下关节轴承外圈球面边缘处都产生应力集中;轴承外圈的最大应力比轴承内圈最大应力大;合理的导油槽能够起到减小应力集中的作用。

用Pro／E软件建立M20螺栓连接件3D模型，利用ANSYS Workbench 12,0有限元软件对螺栓连接件进行应力分析，得出了该组合件的应力分布云图，为进一步改进螺栓连接件的受力情况和实际安装方法提供了理论依据。

借助有限元软件ANSYS探讨、研究了一种新型大吨位双回转铁路起重机的底架结构。在前人的基础上整体建模,把支撑油缸考虑在内,在底架与支腿传统的刚接的基础上创造型的提出了耦合的方式,更符合实际,使结果误差减小,采用底架、支腿、销轴、支撑油缸等单独建模,然后组装为一整体,在回转支承处运用APDL语言对变载荷进行加载,对支撑油缸下表面进行约束全部移动自由度和模拟地面接触两种处理办法,这样能够比较真实地反映实际工况。另外还提出了新型支腿的有限元分析,为新型大吨位双回转铁路起重机的底架结构的研究提供了参考。

为了对外啮合齿轮泵齿轮副的动力学模型进行综合刚度的计算,从泵齿轮副的侧隙位置和啮合位置的交替变化,以及体积弹性模量的定义,建立了包括接触刚度与困油刚度在内的泵齿轮副综合刚度的计算模型,进行了一个困油周期内实例的仿真计算。研究结果表明泵齿轮副在综合刚度方面与常规齿轮副有所不同,困油刚度是影响综合刚度的最主要因素之一,得出了困油的存在能够减缓泵齿轮副振动的结论,为泵后续的动力学分析提供参考。