为了研究不同铣削参数对7075铝合金铣削过程中铣削力和铣削温度的影响,进行铣削参数优化。采用仿真与试验验证结合的方法,利用有限元建立2D铣削仿真模型,研究铣削过程中铣削力和铣削温度的变化,并在相同的切削条件下进行铣削试验测量铣削力,通过正交试验和单因素试验进行铣削参数优化。结果表明,有限元仿真结果与试验结果数据相近,验证了有限元模型的准确性,通过正交试验选出最优的铣削工艺参数为主轴转速6000r/min、每齿进给量0.05mm/z、铣削宽度2mm、铣削深度0.5mm;铣削7075铝合金时,在不影响生产的条件下,应采用较高的主轴转速,较低的进给量、铣削深度和铣削宽度,铣削温度随每齿进给量、主轴转速和铣削宽度升高而变大,铣削深度对铣削温度的影响极小。

降低输电杆塔挂点焊接的变形和残余应力有利于提高输电杆塔挂点低温服役寿命。采用ABAQUS建立输电杆塔挂点有限元模型,采用双椭球热源模型模拟焊接热输入,采用生死单元技术模拟焊接材料的增长过程,考虑材料随温度变化的物理性能参数、辐射散热及对流等因素的影响,对挂点焊接温度场、变形和残余应力场进行数值模拟,分析了不同焊接工艺方法下输电杆塔挂点多层堆焊的多位置焊接变形和残余应力分布。结果表明,与原方案相比,焊道交错和层间交错方式的焊接改进方案有利于减少输电杆塔挂点的变形和焊接残余应力,从而有利于提高其在极端环境下的使役性能。

为了满足大口径非球面光学元件加工的需求,提出了用多模式组合加工（MCM）技术修正大口径非球面反射镜环带误差的方法。本文讨论的MCM技术以经典加工工艺为基础,采用抛光盘的多工位加工和抛光模式的组合完成光学元件的抛光,实现对光学表面中低频段误差的有效控制。介绍了MCM技术的重要组成部分JP-01抛光机械手的工作原理,分析了MCM的工作模式。采用MCM技术对Φ1230mm的非球面反射镜进行环带误差的修正,给出了镜面面形检测结果。实验结果表明,MCM技术可以有效地控制光学表面的中低频误差,使光学表面误差得到有效收敛,从而显著提高抛光效率。目前,采用MCM技术加工1～2m口径的同轴非球面,其精度可以达到30nm（RMS）。

利用正交试验法,设计并制作了不同配合比的混杂纤维人造花岗岩试件,并对试件进行了抗压强度测试。利用SolidWorks建立了超精密摆线轮成形磨床三维模型,在ANSYS Workbench平台对相似结构的混杂纤维人造花岗岩、未添加纤维人造花岗岩以及铸铁(HT250)摆线轮成形磨床床身分别进行有限元分析。结果表明:(1)添加混杂纤维可以提高人造花岗岩材料强度;(2)混杂纤维人造花岗岩床身的等效变形最小,等效应力低,床身前5阶固有频率最高。

全回转推进器的可调距螺旋桨工作时,桨毂和桨叶法兰之间使用被动压缩变形的O型圈进行密封,其间隙大时O型圈压缩量小可能泄漏;桨毂和曲柄销盘之间的摩擦压力和接触应力影响调距的灵敏性及磨损程度。通过在ANSYSWorkbench软件中建立桨毂、桨叶、法兰和曲柄销盘的有限元模型,仿真模拟螺旋桨在不同预紧力、温度、离心力以及调距时装配间隙及摩擦力的变化,研究分析各工况下间隙和摩擦力的分布规律,得出螺旋桨的最佳服役状态,并为服役寿命计算提供数据支持。

为了研究毛坯初始残余应力对7075铝合金薄壁回转结构件加工变形的影响,采用有限元仿真和试验验证结合的方法,利用ABAQUS顺序耦合热应力分析对铝合金薄壁回转结构件的淬火过程进行研究,得到毛坯的初始残余应力,并进行了毛坯的初始残余应力测量试验,再用有限元方法仿真了切削过程,并进行切削试验。结果表明,有限元仿真结果与测量结果数据相近,初始残余应力误差最大为16.85%,工件的径向变形量误差最大为0.033mm,毛坯初始残余应力对7075铝合金薄壁回转结构件的加工变形有着显著的影响,同时验证了有限元模型的准确性,可为后续的加工参数进行优化和预测,对实际生产具有一定的参考价值。

索驱轮系运动同步性是涉及两航天器交会对接的一项关键技术,其保证的难易程度可用参数敏感度来反映。为获得索驱轮系传动误差对参数的敏感度,先基于索驱轮系驱动过程钢索产生的形变建立了其传动误差模型,确定了传动误差影响因素。然后针对传动误差与参数间存在的复杂非线性关系,采用指数曲线拟合法,将该模型简化成传动误差与单因素关系,建立了参数敏感度方程,分析了参数敏感度对索驱轮系传动误差的影响,为实现航天器对接同步性有效控制,提高其装配效率提供一定参考。

运用ANSYS建立输电杆塔塔脚焊接的有限元模型,采用双椭球体热源模型模拟焊接热源,通过定义初始条件以及对流、辐射边界条件,分析了输电塔塔脚主筋板多层堆焊传热过程和温度场分布。结果表明:在整个焊接过程中不同节点温度随时间变化曲线的形状大致相同,遵循相同的热变化规律,由于热累积作用,后施焊的焊缝焊接过程中熔池的温度峰值有所增加,而筋板中心温度梯度先升后降。模拟结果和结论可以作为后续应力分析的基础以及工艺优化的指导。

应用ANSYS—CFX软件及标准k-ε湍流模型，实现了对多级多出口离心泵整机全三维流场的数值模拟，通过分析不同出口设置下的泵内流场分布和压力分布，发现处在泵出口下游段的泵级流量为零，级内的液流处于自循环状态，伴随有较大的能量损耗，且产生较大的静压，对泵强度及可靠性产生一定影响。然后计算出泵的特性曲线，发现当泵出口设置在多级离心泵最后一级时，泵扬程及效率达到最高，泵出口位置越向前级移动，多级泵扬程和效率下降越多。最后通过与试验性能曲线进行对比，验证了计算方法及结果的准确性。

提出一种在毛细管上添加串联式抗性消声器的降噪方案,给出了该消声器的设计方法和结构参数。通过理论计算和声学仿真对消声器进行了消声性能的理论分析,结果表明消声器能有针对性的消除冰箱毛细管中产生的特定频率噪声,有利于降低冰箱整体噪声。