以复合纤维材料缠绕下的电磁轨道炮身管为研究对象,通过研究其工作原理建立瞬态3D耦合仿真模型,并基于LS-DYNA软件对模型进行电磁-热-结构变形场耦合计算,分析轨道在发射工况下的变形位移情况。结果表明轨道上应力波、振动以及临界速度共振现象的存在,说明预应力的施加会提高结构的稳定性,改变缠绕角度和缠绕层厚度会对结构刚度产生影响。

建立了基于“水化-温度-湿度-约束”多场耦合机制的超高索塔高强大体积强约束混凝土结构收缩开裂风险评估模型,定量分析了开裂风险影响因素;采用温度场与膨胀历程双重调控关键技术制备了绝热温升<50 ℃、28 d自生体积变形≥50 με的抗裂混凝土;提出了针对性的高强大体积混凝土裂缝控制施工方法。最终形成的集设计、材料、施工、监测于一体的成套技术可控制超高索塔高强大体积混凝土开裂风险<0.7。

采用基于"水化-温度-湿度-约束"多场耦合机制的抗裂性评估理论与方法,结合城市轨道交通工程典型的主体结构形式,考虑材料、结构、施工等因素对城市轨道交通地下车站主体结构混凝土开裂风险的影响,系统研究了混凝土自身材料性能(强度等级、绝热温升、自生体积变形)、结构(长度、厚度)、施工工艺(浇筑季节、入模温度、模板类型、拆模时间)等因素对开裂风险的定量影响,明晰了各参数对侧墙结构混凝土开裂风险的影响规律,为抗裂性能控制指标的确定和类似工程侧墙结构混凝土早期抗裂提供指导。

微机电系统的计算机辅助设计是MEMS真正走向市场的重要基础。耦合场分析与系统级仿真是MEMSCAD中2个最关键的环节。概括了MEMSCAD的体系结构；综述了耦合场计算的常用数值方法及应用范围；着重介绍了适合于MEMS系统级仿真的2个基本模型的基本思想、构造方法，分析了各自的优缺点，指出今后有待继续研究的几个问题。

项目小组以非接触式机械密封为研究对象,建立了二维轴对称的热-流-固耦合数学模型,密封界面间流体膜压和端面温度的控制方程采用有限差分法求解,密封端面的热力变形采用有限元法进行求解。研究了不同工作转速下的密封性能。研究结果表明:在热变形与力变形的共同作用下,密封端面沿外径向内径形成收敛型泄漏间隙,最小油膜厚度位于密封端面内径侧位置。

为综合考虑高速异步电主轴径向形变及轴向形变对其热误差的影响，分析电主轴各部分损耗。计及径向及轴向形变热误差，提出一种基于电磁一热一机械多物理场耦合的电主轴形变分析方法。分析电主轴机械结构、损耗、温升、电磁等物理场的耦合关系，设计多物理场耦合热误差分析模型计算流程。对异步电主轴进行三维有限元建模，并对其采样点的温升进行计算，并通过实验得出采样点的温升曲线，对比两条电主轴采样点的温升曲线可以验证有限元仿真的准确性。在有限元模型基础上进行多物理场计算，计算结果表明，电主轴由于机械和电磁损耗产生轴向热误差为6．541μm，由于径向形变而产生的基频气隙磁感应强度畸变率为7．6％，基于Maxwell张力张量法得到径向热误差为39μm。研究结果为机床误差分析及优化设计提供了理论基础。

对于有超声引入的铝合金大型锭坯半连铸过程,建立了声场、流场和温度场耦合的数学模型,合理地考虑了凝固过程不同状态铝合金的动力粘度和湍动粘度以及边界条件,并利用有限体积软件FLUENT求解得到了三维声场、流场和温度场分布.模拟结果显示,声场对流场和温度场影响很大.若超声振动的工艺参数设置合理,可使流场规模显著增加,有效地促进传热、传质和晶核弥散：可使温度场分布更加均匀,凝固前沿的温度梯度显著减小,对枝状晶向等轴晶转变有极大的促进作用.

在多领域统一建模仿真平台MWorks下，采用Modelica语言建立液压起升机构的多场耦合仿真模型，对吊重瞬间离地起升这一典型工况进行动态仿真，分析液压起升机构的动态特性，以及变量泵容积调速系统在减小冲击方面的影响。结果表明，采用建立的仿真模型能够较好地模拟起升机构性能，反映液压耦合的作用，为起升机构的设计提供理论依据。

电子稳定控制系统(ESC)是提高汽车行驶稳定性和主动安全性的关键装置,旨在提高ESC液压系统的控制精度,对其核心部件先导式电磁开关阀的相关特性进行深入研究。建立了先导式电磁开关阀多场耦合的数学模型,包括机械模型、电磁场模型、液动力模型和热力场模型;分析了气隙、电流、温度等因素对电磁力的影响,并通过试验验证了理论模型的正确性。结果表明:电磁力随气隙和温度分别呈非线性变化,一定范围内,随电流呈线性关系;当气隙超过0.8mm时,电磁力几乎不随气隙变化,呈现比例电磁铁的特性。另外,在试验中得到了先导阀两端压差对电流、压力、流量响应的影响。

以三位四通换向阀为研究对象,分析了电磁阀阀芯的运动机理,采用多物理场耦合的数学模型方法建模,建立了电磁换向阀阀芯工作过程的动态响应数学模型。在AMESim软件环境下对电磁阀建模。运用所建立模型,对影响电磁阀阀芯位移的因素进行分析,在模型中更改电磁阀弹簧刚度,得到一组阀芯位移曲线。结果表明：当弹簧老化后,同样输入下阀芯位移会增大,使液压系统产生安全隐患。最后对仿真结论进行了试验验证。