钢丝缠绕预应力嵌合结构是指在预应力钢丝缠绕层的预紧下,嵌合子结构经界面嵌合作用而连接起来的结构。其应用解决了重型承载结构的设计、制造、运输、安装等诸多困难。近年来在我国自主建造的万吨级重型压机中已经得到广泛应用,但嵌合连接的基础性原理研究远滞后于工程应用。现重点从多峰弹塑性接触理论、断裂力学和弱边界理论三个方面对嵌合原理进行分析和探讨,为嵌合结构的深入研究和工程应用提供了初步的基础性原理支持。

快速制造是快速成形技术的重要发展方向之一,牙矫正器的快速制造是快速制造技术的典型应用.分析了牙矫正器快速制造设备Aurora350的不同工艺方案，采用模块化的设计方法对A urora350的硬件系统进行了总体设计，完成了该设备的研究开发。

制造无托槽隐形牙矫治器需采用快速成形工艺制作的牙颌模型作为模具,快速成形的牙颌模型表面性能对无托槽隐形牙矫治器与牙齿接触面的表面性能有决定性的影响.对比、分析了SL(Stereolithography,立体光刻)与FDM(Fused Deposition Modeling,熔融沉积制造)2种快速成形工艺制造的成形件的表面形貌特点、表面粗糙度和摩擦因数的差异及原因,对用于牙颌模型制造的快速成形工艺的选择和改进有重要指导意义.

探讨了预应力钢丝缠绕技术应用于锻造/挤压压机承载结构的关键因素——预应力钢丝的蠕变特性及其影响。基于对65Mn钢丝高应力低温蠕变的测量结果及预紧力损失计算,证明钢丝蠕变的影响主要集中在压机工作初期和立柱的局部区域,并可以通过增大预紧系数加以有效补偿。对世界第一台预应力钢丝缠绕25MN自由锻/快锻液压机的温度进行了分析和实地测量,钢丝实际工作温度只有50℃。

数控系统的合理性和可靠性是保证机床加工精度和稳定性的前提,快速成形是一种基于离散/堆积成型的快速制造工艺,对数控系统体系结构和软件有着特殊的要求.剖析了快速成形的工艺特点,提出以国产新型MCT运动控制器为控制系统核心、工业控制机为系统支撑单元的双CPU开放式数控系统,并介绍了该数控系统的功能和硬件、软件实现方法.通过该数控系统在快速成形机上的应用证明,该系统满足了快速成形技术对数控系统的要求.

在回顾预应力钢丝缠绕液压机的发展和现状的基础上抽象出液压机的基本力学模型指出重型设备工程领域常用的三种连接结构形式即冶金结合结构、键合结构和坎合结构。分别从连接形式、力学特征和应用特性等多方面对其进行了全面比较分析阐明了各种结合结构的优缺点同时也阐明了坎合结构在重型承载中的应用优势。通过例举我国多台自主建造的万吨级重型压机实施情况说明坎合原理及其技术在重型压机中已经得到广泛应用在重型装备等行业中具有巨大潜在市场。

现代重型模锻液压机以极高的压制强度为特征。为了实现高强度压制、减小设备体积、减轻重量并且控制制造难度和成本，大吨位超高压预应力液压缸以及高强度、高可靠性、高疲劳寿命的预应力钢丝缠绕承载机架是重要的技术手段。超高压大间隙密封，可靠、无应力集中的液压缸结构，以及高承载能力的预应力设计是设计和制造大吨位超高压液压缸必须解决的关键技术问题。而预应力结构可以提高结构的抗疲劳性能，特别是预应力钢丝缠绕结构可充分发挥材料的强度潜力、减小结构体积和重量，降低加工制造难度和成本。

为了解250MN钢丝预紧式主缸的应力和变形情况，对其进行了理论计算和有限元模拟。结果显示，主缸简体不管是在预紧状态还是在工作状态，由于受端部影响，其径向位移、应力是轴向位置的函数，并非沿轴向均匀分布。工作时，载荷边界线处的径向位移为0．895mm。预紧时，距缸体端面右侧581mm处轴向应力最大，约103．08MPa。最大Tresca、Mises应力出现在分界线右侧781mm的地方，Tresca应力约为332．46MPa，Mises应力约为301．19MPa。有限元计算结果和理论计算比较吻合，二者可相互验证。