在临床中,使用医用麻花钻给骨钻孔是常见的治疗手段,但医用麻花钻通常存在定心能力差的问题,骨大多都是曲面,所以在骨钻削中极易造成孔位的偏离、孔形不圆、孔直径偏大等现象。针对这一问题,改用定心能力更好的三尖钻并施加超声振动对皮质骨进行钻削研究。通过研究发现三尖钻超声振动辅助(UAD)钻削不仅改善了给骨钻孔时定心能力差的问题,而且与三尖钻普通(CD)钻削对比发现,UAD三尖钻钻削在轴向力、钻削温度、孔内壁表面粗糙度均比CD钻削有大幅度减小,钻孔直径精度则有大幅提高。三尖钻UAD钻削大幅度提高了孔的表面质量。

从线性化弯矩和曲率关系出发，将超静定梁多余反力的弯矩叠加到梁截面弯矩中去，经两次积分得到了包括积分常数和多余反力的分段转角方程和挠曲线方程，利用边界条件和连续条件确定积分常数和多余反力，进而确定了转角方程和挠曲线方程．文中工作扩大了积分法的应用范围．教学实践表明，用积分法解超静定梁的变形能够起到帮助学生学习和掌握固体力学的边值问题解题思想的作用．

在骨钻孔过程中,轴向力过大会导致钻头断裂、骨稳定性差等问题。引入三尖钻增加钻削稳定性,使用ABAQUS对三尖钻钻削皮质骨进行有限元仿真;通过试验验证模型的正确性,使用中心复合设计(CCD)进行仿真试验设计,通过响应面法得到轴向力的二次回归方程,研究转速、进给量和钻头直径对轴向力的影响。该研究为手术中使用三尖钻提供理论指导,二次回归方程作为预测模型为手术中控制轴向力提供可能。

为降低颅骨钻孔过程中的钻削温度与轴向力,通过有限元仿真软件ABAQUS建立颅骨钻削模型,探究麻花钻主要几何参数(顶角、螺旋角、腹板厚度与横刃斜角)对机械损伤与热损伤的影响规律。制备可减小机械损伤与热损伤的优化钻头,进行试验。结果表明:麻花钻最优几何参数为顶角96°、螺旋角38.802°、腹板厚度0.8 mm、横刃斜角131.018°;与优化前的钻头相比,优化后的钻头具有更低的轴向力与钻削温度。

采用非线性有限元法对经冷轧成型无缝钢管的液压缸筒承载能力进行了研究，目的在于定量分析冷轧钢管残余应力对液压缸承载能力的影响。对冷轧钢管成型过程进行了研究，获得了冷轧钢管脱模后的残余应力，在此基础上，在脱模后钢管的内表面施加内压模拟工作时的液压缸，获得残余应力和工作应力共同作用的应力场。计算了无残余应力缸筒在内压作用下的应力分布，并对有无残余应力液压缸筒的承载能力进行了比较。结果表明：初应力的存在改变了液压缸筒等效应力的大小和分布方式，最大等效应力是无初应力时的3倍，初应力降低了液压缸筒的承载能力，用冷轧钢管作液压缸筒应该首先进行热处理消除初应力。