针对国内外FSAE赛车多以优化空气动力学装置改善整车气动性能的现状，以CATIA构造简化的赛车模型为研究对象，基于计算流体力学软件ANSYS Workbench平台，选取k-εRelizable物理模型，着重对六种不同的底部扩散结构进行气动特性数值模拟研究，结果表明:底部扩散结构的加装可改善赛车尾部流场结构;加装三角翼片的底部扩散结构对整车气动阻力影响较小，对气动升力提升较大，且三角翼片越多，气动升力改善越显著;以不同形式增加单横向翼片，可提升赛车的气动升力，同时进一步增加赛车高速及弯道行驶的操纵稳定性及安全性。

基于CFD数值模拟的方法,对方程式赛车空气动力学性能有重要影响的底部扩散器进行二维仿真分析,对比了不同格尼襟翼高度和角度、不同离地间隙下的尾部扩散角度、六种不同维度组合方案下的气动力系数及迹线图,探究其阻力和升力系数的变化规律及匹配原则,确定了相对优化的底部扩散器方案。结果表明:不同离地间隙下随扩散倾角的增加其阻力系数单调递增,在一定范围内离地间隙越低扩散器负升力值越小,在不同区间有不同的变化趋势;扩散倾角长度越长尾部气流易发生分离,易产生气动阻力而影响气动负升力的作用。

针对数值型设计结构矩阵（DSM）,提出采用自组织映射（SOM）算法的产品设计结构模块聚类方法。该方法将DSM中的信息经过初始化后作为SOM网络的输入层,然后通过训练SOM神经网络模型获得聚类方案。文中还提出了综合考虑模块内聚性和耦合性并且适用于数值型DSM的聚类效果评价指标。案例分析表明,与DSM经典算法相比,本文提出的聚类方法和评价指标能够优化产品设计模块划分。

在分析穿水冷却喷嘴的结构及工作原理的基础上，通过前处理软件Gambit建立喷嘴内部流场的三维网格模型，确定了数值模拟的数学模型、计算条件和求解方法。利用CFD软件Fluent对该模型进行了数值仿真，获得了喷嘴内部流场的各参数数据。分析了流场的速度分布与压强分布，为喷嘴设计及优化提供了理论依据。获得了不同输入压强情况下的喷嘴性能数据，为水冷过程的热交换分析和实际生产提供了参考数据。

液压挖掘机动臂是完成液压挖掘机各项功能的主要构件,直接承受各种动态工作载荷,其失效形式通常是疲劳失效,对动臂有限元分析与疲劳寿命预测具有实际意义。以某型20t级液压挖掘机为研究对象,基于Solidworks、Abaqus和FE-SAFE软件,对其动臂进行了建模、应力应变分析、疲劳强度分析研究。分析过程中,利用应力应变测量技术测得工作装置各测点的应变时间历程,经过分析处理,得到工作装置中动臂的边界条件,估算预测出了动臂各处的疲劳寿命。研究成果对其它工程机械的寿命预测有一定的参考意义。