对超声纵向导波在充粘液管材中的应力分布进行了分析,并讨论了用各模式检测充粘液管材的最佳频厚积范围和检测位置.分析表明,随频厚积的增加,L（0,1）和L（0,3）模式的平面内应力在管外壁上的值由负向变为正向,而L（0,2）和L（0,4）模式面内应力的值则相反,变换方向的点恰好在各模式的下一高阶模式群速度最大时的频厚积点附近;而在管内壁上,法向应力分布曲线达到零点的位置恰好在各模式群速度最大时的频厚积点附近.在各模式群速度较大的频厚积区域内,该模式在管内外表面上的平面内应力较大,而法向应力较小,因此能量泄漏较小.故在各模式群速度较大的频厚积区域内,用该模式来检测充粘液管材较合适.

基于随钻测量仪的密封要求,设计O形圈加单侧挡圈的密封结构。建立该密封结构的轴对称模型,采用非线性有限元软件ABAQUS对其应力进行分析,分析表明,O形圈与沟槽及钻杆内壁的接触面起主要密封作用。确定挡圈易受损和失效的关键部位,分析压力及压缩率等典型参数对关键区域的影响,获得O形圈及挡圈工作时的敏感区域的应力状态及各种参数。结果表明,此密封结构能够承受30MPa高压,且在高压下挡圈对O形圈的保护作用更显著。通过1 000m井下实验,初步验证了仿真结果的正确性。

接头是飞机结构中常见的结构连接形式，也往往是强度破坏或疲劳破坏的部位。有时为了更大的挖掘接头结构的承载能力，甚至还要考虑结构局部进入塑性区应力分布，属于材料非线性和力边界非线性的耦合问题。试图通过直接求解偏微分方程得到接头接触问题的解析解是很难的，甚至可以说是不可能的。基于非线性有限元分析方法，借助大型通用有限元软件MARC的弹塑性接触分析模块，通过不断细化网格的方法来对机翼机身对接接头进行非线性耦合分析。建立了对接接头的弹塑性接触有限元模型，给出了接头的应力分布以及屈服状况。数值模拟结果与实际情况相符，数值模拟结果为机身机翼对接接头的设计提供了重要的数据。

为分析气动冲击技术对长裂纹的修复效果,选取了三个裂纹长度均为100 mm以上的顶板与U肋试件,开展了气动冲击修复试验及修复后疲劳加载,并分析了微观结构变化、裂纹断面、裂纹扩展速率、应力幅等。同时,建立了相关有限元模型,基于分析结果提出了部分关键的技术参数。研究表明,由于锤击后的应力重分布,在锤击区域的两侧会产生新的疲劳源区,但具有长裂纹试件的疲劳寿命依然得到了显著的提高。气动冲击可产生可观的残余压应力,为取得最佳效果,气动冲击角度建议为70°。裂纹闭合后焊根应力呈不均匀分布,最佳的闭合深度为4 mm。在裂纹闭合深度影响的试验研究中,建议采用三点外推得到的热点应力作为评判指标。

设计了2种不同的高压阀阀体结构,通过仿真软件模拟分析各工作位条件下阀体应力集中、最大位移等情况,通过对阀体材料的改进和阀体结构圆角化和加厚优化处理,从优化前阀体最大应力值374 MPa减小到优化后的229 MPa,阀体变形也有所减小,满足产品的设计和使用需求,该方法可为多路换向阀的设计及优化提供参考。

考虑螺旋升角,应用Solid Works建立某特殊螺纹油套管接头的三维有限元模型并利用ANSYS软件进行有限元分析,分析不同复合载荷工况下油套管接头的应力分布情况。分析结果表明：在一定的内压范围内,管体的应力随内压的增大而增大,但对油套管接头的连接强度影响不大;在一定的轴向拉力范围内,轴向拉力的增大不会引起油套管接头螺纹牙两端的应力超过材料屈服强度,但可导致两端螺纹牙发生断裂失效,影响螺纹连接强度;复合载荷工况下,随着内压的增大,油套管管体和接箍出现向外扩张的趋势,密封面上的接触压力不断增大,可以起到提高油套管接头密封性能的效果。

为了分析带锯条的＂切斜＂失效形式,综合考虑了切削力、进给力、张紧力以及带锯条自身刀弯,建立了带锯条在切削工件区域的简化受力模型,使用数值计算模拟方法得到了带锯条各处内部应力的分布及变化趋势.结果表明,在较大的工件尺寸、切削力、进给力以及不足的张紧力和带锯条宽度的情况下,带锯条齿部处于受压状态,此时靠近齿部的带锯条基体发生弯曲形变,使得切削不再沿垂直方向进给而导致＂切斜＂失效发生.从验证实验来看,在同样切斜失效标准下,带锯条张紧力从130 MPa增加到190 MPa,锯切刀数增加了177%;带锯条宽度从27mm增大到34mm,锯切刀数增加了50%;工件尺寸从80mm增大到240mm后,锯切面积减少了83%.

建立涡轮增压器转子的有限元模型,采用有限元软件ANSYS,通过热结构耦合分析,考虑稳态和瞬态温度场作用下,计算转子涡轮和压气机叶轮的应力云图,得到最大等效应力,分析不同转速条件下涡轮增压器转子的应力变化规律.结果表明：稳态温度场作用下,转子的温度分布呈现线性关系,与瞬态温度分布有一定差别.稳态与瞬态温度场作用下转子涡轮的最大等效应力随着转速的增加不断增大.不同的是,随着转速增加,稳态温度场条件下压气机叶轮的最大等效应力逐渐降低,而瞬态温度场作用时最大等效应力不断增大.

射流管式伺服阀具有可靠性高、抗污染能力强的优势。以某射流管式伺服阀为研究对象，研究了阀体、马达壳体和马达螺钉组件的静强度。由于射流管式伺服阀的结构较复杂，使得强度试验中油压的加载位置难以精确控制，因此，采用CAD软件CATIA建立了阀组件的几何模型，然后利用Abaqus平台得到了不同工况下的静强度分析结果。分析了模型中各部件的应力和位移分布在不同的油压载荷下的变化规律。

基于球塞泵的运动学和动力学模型，得出球塞运动方程及运动轨迹，并推导出球塞在定子轨道任一位置时的受力；根据弹性力学理论和赫兹接触应力公式，反推出球塞在任意位置对定子内壁的接触应力及其分布。分析结果对球塞泵的优化设计具有重要指导意义。