竹根挖掘机可以去除土壤中残余竹根,提高土地资源的利用率。支架结构是竹根挖掘机工作机构的主要支撑和工作部件,其结构强度对于竹根挖掘工作的保证至关重要。混合田口法和有限元法对支架结构进行多目标结构优化设计,在保证结构刚度的同时,进一步优化结构的材料分布。优化设计结果表明,优化后的支架最大偏移量比原方案减少了3.22%,同时质量减少了0.33%,优化了支架结构的同时有效提高了支架的性能,最后还制作了支架的物理样机。该研究为竹根挖掘机等农业机械的优化设计提供了参考。

根据液压支盘成形机工作过程的特点,分析和研究了液压支盘成形机工作机构及其各构件在工作中的受力,建立了工作机构的力学模型,为液压支盘成形机的机构设计及优化提供了参考。

主轴箱作为主轴系统不可或缺的一部分,其热误差是影响数控机床加工精度的重要因素之一。以热设计为核心,通过结合田口法和有限元法,对主轴箱进行多目标优化设计与研究。搭建了主轴系统热态特性实验平台,以某机床厂的立式数控铣床为研究对象,获得其主轴系统的温度数据;根据实验测得的数据建立9组主轴箱优化模型;采用有限元法对温度-结构场耦合的9组模型进行仿真分析,得到各组模型的温度场分布云图和热变形分布云图,并进一步获得主轴箱结构优化结果和较优水平的主次因素参数组合。结果表明:对主轴箱热变形影响程度由高到低的因素为底板长度L、距离B、肋板宽度A、距离C;对主轴箱质量影响程度由高到低的因素为底板长度L、距离B、距离C、肋板宽度A。该研究为降低数控机床研发成本提供了参考。

机床的热态性能已成为影响高速机床工作性能的最重要的因素之一。主轴是机床的关键功能部件，其热态特性在很大程度上决定了机床的切削速度和加工精度，是影响机床精度提升的最重要因素。因此，在主轴的设计阶段减少机床热误差的影响，对于提高机床的热态特性十分重要。在过去的近一个世纪时间中，国内外众多学者针对主轴热设计方法开展了研究探索，基于热设计的过程可以分成三部分内容：热态特性分析方法，热设计与优化方法和热态特性试验方法。先通过主轴热态特性（如温度场分布、热变形、热平衡时间等）建模与分析获取必要的参数，然后以此为基础开展主轴结构设计优化、材料设计优化和冷却系统设计等热设计措施，获得较佳的主轴热态特性，最后通过热态特性试验来校验分析和设计优化的结果，整个过程循环直至达到满意...

主轴系统的热误差是影响数控机床加工精度的主要因素。根据自然界昆虫的翅脉结构,设计了一种基于鳞翅目昆虫翅脉仿生流道的新型主轴系统冷却结构。建立了昆虫翅脉仿生流道冷却结构模型,在数值传热学相关理论基础上,通过Fluent有限元软件对传统螺旋形流道和新型昆虫翅脉仿生流道冷却结构进行流固耦合仿真对比分析,结果显示后者比前者具有更好的散热效果和流动特性：在相同边界条件下,冷却液最大流速约为1.839m/s,出入口压降为3 181Pa,加热面最高温度降低了约17.8%、最低温度降低了约4.6%,且冷却结构的温度场分布更均匀。研究结果可为数控机床主轴系统冷却结构的热设计提供参考。

鞭炮是中国的一种传统文化，更是人们逢年过节不可缺少的部分。目前，我国的鞭炮生产大多还处于传统的手工生产或者半自动化生产阶段，其生产过程存在工艺繁杂，生产速度缓慢，成本高，且存在安全隐患等缺陷，需要用专门的机械产品来代替传统的手工鞭炮编织的工艺操作模式。文中综述了国内外的鞭炮编织机的成果，研究了由高校、科研机构以及企业的研究成果，最后建立了鞭炮编织机的虚拟样机模型，为开展自动鞭炮编织机的机械部分结构设计与优化提供了思路。

作为非圆柱式对辊破碎机的关键基础部件的机架,其动态性能与机床的加工性能关系非常密切.文中采用SolidWorks Simulation软件进行机架的动力学模态仿真分析,研究了机架的无阻尼自由振动,得出其前四阶的振型和固有频率,分别为=41.677 Hz、42.487 Hz、61.652 Hz、64.353 Hz.研究结果为整个系统的动态响应计算和分析奠定基础,为破碎机机架设计提供了参考.

传统的对辊式破碎机虽然结构简单造价低廉,但移动性能较差、噪声大、破碎比小、对辊磨损率高,使其在工程中的应用受到了限制。根据破碎机的工作原理,设计出一种非圆柱形对辊可移动式破碎机。并对其关键部件—非圆柱式带齿对辊建立了三维样机模型,采用SolidWorks Simulation进行有限元分析、强度校核,为对辊式破碎机的结构设计提供了参考。

针对现今的鱼蛋撒料加工现状,根据需求采用虚拟样机技术对鱼蛋撒料进行了数字化设计,设计出一种可实现自动、均匀撒料的鱼蛋生产线。该新型撒料生产线具有质量轻、操作简单、生产效率高、绿色环保等优点,在功能性上有着高生产力、高性能、高自动化、均匀撒料的生产效果,有效地实现了鱼蛋调料撒料过程的“机器换人”,极大地提升了鱼蛋撒料加工生产效率。