为解决某背腔天线结构的振动安全性问题,采用力学仿真和试验的方法对其进行了研究。首先,根据电气数模及项目的要求对天线进行详细结构设计,在满足电气指标、质量和外形尺寸等要求的情况下对天线结构进行强度仿真,结果显示电缆内导体在与立柱交汇处的强度不足,振动时容易断裂;然后,改变天线的馈电方式,并进行电磁仿真,在满足电气指标的情况下,再次对模型进行结构优化设计,校核天线的结构强度,使其满足振动条件的要求;最后,通过振动试验及实测驻波验证了机电一体优化设计的可行性。文中的研究思路和方法可为该类天线的设计提供参考。

以提升质子交换膜燃料电池(PEMFC)结构可靠性、降低各部件损伤风险为目标,将阳极板、阴极板和膜电极通过注塑粘合成一个整体部件,开发了一种一体化密封单电池,该方案对膜电极具有更好的保护性,且更易加工成型。对模型进行有限元仿真,结果表明,在阴极板流场脊区域平均应力0.6~1.2 MPa条件下,一体化密封方式下质子交换膜(PEM)活性区域边缘平面内平均变形量比线密封方式降低了67.52%~80.73%,活性区域厚度方向上受压后平均变形量降低了30.86%~45.92%,极大改善了PEM的力学稳健性,降低其撕裂风险,从而提升了其使用寿命。搭建了基于差压法的密封性能测试系统,对加工成型的一体化密封单电池实物进行了密封性能测试,结果表明各项漏率指标均达标。

分析了某便携式雷达收发机箱的结构组成,运用轻量化的设计方法,进行箱体的减重设计,采用中空共轭密封风道散热技术进行雷达内部的各分系统散热。通过热仿真计算分析,表明该密封风道具备良好的散热性能。通过有限元力学分析,表明该机箱具备足够的强度和刚度,满足高强度力学环境下的使用要求。

液压支架的一系列动作是通过乳化液驱动液压缸来完成的,但是液压支架的研发很少考虑乳化液的影响,有必要采用流固耦合方法对液压支架进行分析。以ZY6000/25/50型液压支架为例,基于Pro/E建模软件建立三维虚拟模型。采用单向流固耦合方法对立柱在冲击载荷下进行有限元分析。通过有限元接触仿真获得了液压支架整体机的应力和位移云图,进而得到最大应力及最大位移的位置。研究结果表明:液压支架整机的最大应力为843.79MPa,且最大应力出现在顶梁主筋板处。该研究结果为液压支架的设计与分析奠定了理论基础。