擒纵机构是机械手表中的关键部件之一,由于受到周期性受迫振荡而使其运动十分复杂。基于此,研究了瑞士叉瓦式擒纵机构的动力学问题,将擒纵机构的半周期分成4个部分,采用冲击微分方程理论,建立动力学模型,并用Matlab软件对其进行了动力学仿真计算。以Seiko7009a为实例,根据摆轮与时间、摆角与摆幅等关系,揭示了瑞士叉瓦式擒纵机构动力学特性,并分析了影响走时准确性的关键因素。结论表明提出的数学模型在描述和预测动力学上具有较高的精度。

基于Hertz接触理论,建立了摆线针轮啮合传动单齿对法向接触刚度模型及等效接触扭转刚度模型。在此基础上,利用有限元方法计算了摆线针轮啮合传动中同时参与接触的针齿数,建立了摆线针轮啮合传动的等效接触扭转刚度模型,应用Matlab软件编制了等效接触扭转刚度计算程序。通过算例得出了3种修形组合下的等效接触扭转刚度变化曲线,讨论了3种修形组合下各曲线的变化特征以及等效接触扭转刚度曲线与摆线轮齿廓之间的关系。

分析了大口径(1500 mm)球面阀芯整体式研具机械研磨的缺陷,不能满足球阀硬密封零泄漏而实现互换性,加工效率低;提出采用小片研具旋转研磨,并组成行星轮系研具片组,按一定速度、轨迹运动,来覆盖整个球面密封带的方法实现球面研磨;针对粗、精加工,提出采用球面上超声振动/脉冲电解加工/机械研磨复合加工,分析其加工机理得出能有效提高加工效率,提高尺寸精度,降低表面粗糙度数值;在空间结构布局上,设计出了满足3种加工条件的新机构;为高精度大球面的加工,提供了工艺方法及机构。

基于标准κ-ε双方程湍流模型和拉格朗日离散相模型,研究强降雨条件下列车前端计算区域长度的取值。在此基础上,分析不同车速、不同降雨强度下的高速列车气动特性,并与无雨条件下的计算结果进行比较。研究表明,列车前端计算区域长度应达到雨滴运动水平距离的1.5倍。降雨强度增加,列车周围雨滴浓度整体上增大。雨滴越靠近尾车,浓度越大。车速越大,雨滴飞溅程度越大,飞溅的距离越远。在强降雨条件下,列车的整车阻力、头车阻力、中车阻力均随降雨强度和车速的增加逐渐增大;尾车阻力随降雨强度增加而减小,随车速增加而增大。气动阻力变化的百分比随着降雨强度的增加而增大,随着车速的增加而减小。

针对动力稳定装置中液压油缸的工作压强及液阻系数对作业效果的影响等问题,对动力稳定装置的轮轨接触特性、液压油缸工作原理以及钢轨的受力特征等进行研究。在刚性钢轨动力稳定装置-轨道横向耦合系统键合图模型的基础上,提出一种基于Euler梁理论的柔性钢轨动力稳定装置-轨道横向耦合系统键合图模型。基于此模型进行轨枕振动特性分析,并将分析结果与实验结果对比分析,验证了模型的准确性。分析了夹钳油缸工作压强、液压油缸进出油口的液阻参数和轮轨接触角对轮轨间能量传递效率与作业效果的影响。通过分析得到:当轮轨间能量传递效率保持在95%以上,轮轨角度应保持在0~40°;在轮轨间隙消除时(即夹钳油缸工作压强为7 MPa时),轮轨间能量传递效率会从之前的30%激增到99%左右,提升了69%。

为实现发动机装配质量的稳定性与一致性,探究发动机装配生产中过程数据与冷试质量数据间的关系,以发动机冷试时缸盖的振动峰值作为切入点,通过灰色关联分析法确定各相关工位螺栓拧紧质量对缸盖高速振动峰值的影响程度,探索对缸盖振动影响显著的因子。通过神经网络与支持向量机模型,实现对生产数据的实时分析以达到发动机质量数据的预测,并将其用于实际生产中冷测试的辅助,指导生产工艺及标准改进,通过修正工艺参数最终达到提高发动机整体性能的目的。

针对二维桁架结构拓扑优化结果面向工程制造的问题,提出了一种桁架拓扑优化结果的特征线（桁架杆件轴线）提取方法。基于渐进结构优化方法（ESO）对连续体结构进行拓扑优化,获得桁架结构的拓扑结构。根据桁架拓扑优化结果提取各拓扑区域的中心点坐标,基于桁架杆件的直线特征对拓扑区域进行区域划分,而后建立各拓扑区域的特征线数学模型。结合各特征线数学模型确定桁架杆件的节点,并引入节点合并的半径区域,建立了桁架各杆件连接节点位置的二次优化数学模型。最终,根据最优的节点位置得到了面向制造的桁架拓扑优化结果-特征线。采用3个经典算例,验证了该桁架拓扑优化结果特征线提取方法的有效性,为后续桁架结构的杆件截面优化提供了基础。

为解决高精密车床主轴回转误差难以精密分离的问题,提出了多步误差分离法。根据误差特性,每步消除单一误差,最后分离得出精确的回转误差。以固接在精密车床主轴端的标准球为直接测量对象,设计一套以三个空间上相互垂直的电涡流传感器为基础的测量平台,对高精度标准球的径向跳动和轴向窜动进行同步测量。基于径向垂直的两个传感器测得的数据,进行预消偏处理,分离出平均偏心距13.1μm。对轴向窜动量和径向跳动量进行对比分析,从理论上探究轴向窜动对径向跳动的影响程度。最后对预处理后的采集数据采用数理统计法进行误差分离,通过最小二乘圆法评定主轴的回转误差,最终得出标准球的形状误差为2.2μm;而在（0-700）r/min主轴实际转速范围内,该主轴的平均回转精度为1.8μm。

根据测量常规锂电池极片辊压过程后的厚度发现，极片厚度往往并不均匀。通过建立辊压机主动滚的受力数学模型，得出极片厚度不均匀机理。为改善这种现象，提高锂电池质量，提出对传统辊压机的结构优化改进，即在压辊两端安装轴承座与两组施力不同的液压缸。对优化后的辊压机进行Solidworks建模并进行优化分析，得到使压辊弯曲应力最小时应对液压缸的施力。并通过二次开发软件建立辊压极片的设计平台，可极大提高获取机构优化后的辊压机相关工作参数的速度。实验结果表明，优化后的辊压机可使锂电池极片厚度更为均匀，锂电池生产自动化水平度大幅提高。

从瑞利阻尼的基本概念出发,推导了瑞利阻尼的基本表达式,提出利用最小二乘法求解构件的瑞利阻尼系数,并验证其可行性。以变压器用层压木和层压纸板为例,对二者进行锤击试验,在优势频段之内,得到其主要模态,采用前人已有的三种瑞利阻尼系数确定方法及最小二乘法分别求得二者的瑞利阻尼系数,与最为经典的方法所得值进行对比。此外,利用有限元软件ABAQUS对层压木和层压纸板进行同一边界条件、不同阻尼系数的谐响应分析。结果表明：所有方法求得的瑞利阻尼系数,构件谐响应分析中位移响应曲线的趋势几乎一致,且最小二乘法中所取模态越多,误差越小。证明利用最小二乘法求解构件的瑞利阻尼系数是可行的。