设计出一种新型多轴柔性铰链——直圆导角复合型多轴柔性铰链,以卡氏第二定理为理论基础,推导了柔度计算式。利用所得结果进行实例计算,并进行有限元分析,通过结果对比验证了计算式的正确性。定义了铰链的厚长比λ,分析了柔度相对误差与λ之间的关系。利用所得柔度计算式,分析了铰链结构参数对其柔度的影响。通过与直圆型多轴柔性铰链的对比,得出直圆导角复合型多轴柔性铰链的转动能力与对载荷的敏感性均优于前者的结论。

依据250 km/h和350 km/h高铁路线架桥的需求,对架设长40 m的新型混凝土箱梁,提出了一个新型运架一体式架桥机金属结构设计方案.主梁在架桥机中起承担起吊梁片的功能作用,是架桥机一个重要部件.通过分析架桥机架梁流程的整个工作周期,提取架桥机在整个工作周期中的两个危险工况即大跨度工况和大悬臂工况.对两个危险工况分别采用结构分析理论和有限元分析软件进行静态分析,通过对两者的计算结果分析比对,相互验证,得出新型运架一体式架桥机金属结构主梁的合理设计.

文章基于吉村允孝法,将螺钉结合面面压分布规律、相关理论与试验相结合,进行某新构型卧式加工中心螺钉连接结合部刚度等效处理分析与研究,以提高整机动力学计算精度。利用有限元法分析了预紧力-结合面压力分布的作用关系,并建立了应力分布曲线;考虑到连接结构中垫片的影响,进一步提出了带垫片结构的螺栓连接结合面刚度计算模型。最后将结合面刚度法向、切向等效参数代入有限元模型进行计算,并与机床模态测试数据进行比较,以证明该刚度等效模型及方法的合理性及准确性。

为研究温度力作用下无缝线路钢轨的振动及传递特性,基于有限元方法,建立钢轨实体模型,分别对钢轨施加垂向和横向0~2000Hz简谐荷载,从频域角度分析不同温度力下钢轨的垂向和横向振动及传递特性。研究结果表明,随着钢轨温度的升高,钢轨垂向共振和pinned-pinned共振频率及振幅均有所减小;小于钢轨共振频率(300Hz)的范围内,钢轨垂向振动衰减最快,钢轨振动频率越高,沿线路方向传递越远;不论温升还是温降都会减缓钢轨垂向共振的衰减;随着钢轨温度的升高,钢轨横向共振频率有所减小,振幅有所增大;与垂向振动传递相比,温度力作用对钢轨横向振动传递影响较小,仅对横向弯曲共振频率(135Hz)以下频段的振动传递影响较大。

薄膜结构微压阻式传感器在提高灵敏度过程中容易引入非线性误差，导致传感器输出性能变差。通过分析微压阻式传感器核心敏感元件结构，利用Ansys软件建立硅杯薄膜有限元分析模型，并通过弹性力学方法对有限元模拟的精确度进行验证。针对薄膜结构传感器非线性误差随灵敏度提升而急剧增加的问题，为了提高传感器的线性性能，通过在敏感薄膜下方集成双岛结构，并分析优化岛长和岛宽等结构参数，得到了一种输出线性度优良的双岛结构传感器模型。模型输出结果表明：双岛结构挠度线性度为0．8％，相比薄膜结构8．6％有了较大的改善，电压输出线性度为0．9％，能满足使用要求，且实现了高灵敏度下线性输出优良的传感器模型设计。

研究了基于抗磁悬浮原理的能量采集器的静平衡问题。该能量采集器自上而下由提升永磁体、上热解石墨板、悬浮永磁体、下热解石墨板以及两热解石墨板内侧的线圈组成。通过理论分析发现悬浮永磁体静平衡位置和两个热解石墨板间距有很大关系。利用有限元软件COMSOL Multiphysics TM对悬浮装置进行仿真计算,求得当热解石墨板间距L在时,悬浮永磁体所受合力存在1个零点,悬浮永磁体只有1个平衡位置;当时,悬浮永磁体所受合力有3个零点,分析其势能曲线,发现其中2个零点为其平衡位置。通过实验验证了平衡位置个数随热解石墨板间距变化而变化。分析了实验数据和理论曲线有偏差的原因,进而验证了理论分析的合理性,为能量采集器的设计和优化打下了基础。

本文主要研究气动控制领域的直动式压电气动伺服阀。阀芯运动机构是该阀设计的核心部分，主要由作为动力源的积层式压电驱动器、柔性铰链微位移放大机构、阀芯、弹性回复机构以及相应的连接件组成。设计基于柔性铰链微位移放大机构的阀芯运动机构，结合有限单元法对阀芯运动机构进行静力学与动力学的仿真分析，验证理论分析，为直动式压电气动伺服阀总体设计以及控制策略的选择提供理论依据。

针对80MN快锻压机快锻时载荷大、频率高、冲击振动大的特点,为减小压机高频重载下的冲击振动,提高油缸的使用寿命,本文在分析压机系统泄压时间最小基础上,利用ANSYS软件通过比较不同泄压时间下侧缸应力应变时间历程曲线,分析了泄压时间对压机侧缸的动力学影响,同时通过应力应变云图,得到了侧缸应力集中、变形最大的主要部位,分析结果对压机系统设计具有一定理论和实际意义。

内孔加工作为液压缸缸筒加工最关键工序，其质量好坏直接影响液压缸的安全性与可靠性。针对缸筒内孔刮削之后端口尺寸超差问题，根据缸筒刮削加工原理，建立缸体物理受力模型，结合有限元技术对缸筒端口刮削尺寸超差进行深入研究。研究结果显示刮削倒角是影响缸筒端口刮削尺寸超差最主要因素，并通过实验验证了结论的正确性，为液压缸缸筒内孔加工提供理论参考与指导。

为了在密封圈投入使用之前就可以了解它的性能，该文选取常用的聚氨酯Y形密封圈，利用有限元分析软件建立Y形密封圈的模型．模拟密封圈的工作环境。得出Y形圈在各种工作压力下的变形与受力情况，总结Y形圈的变形及受力规律，以及密封圈可能出现裂纹的位置。