利用ANSYS软件，对角接触球轴承端面凸出量测量仪的箱盖和挡盘3种设计方案进行了有限元分析。得出箱盖和挡盘的位移等值线图，并根据角接触球轴承端面测量仪箱盖和挡盘的位移量及其分布形态对测量误差的影响，确定出较合理的改进设计方案。

针对制动盘表面温升严重、磨损剧烈等问题,建立沟槽表面制动盘制动过程模型并进行热机耦合有限元分析,研究沟槽的角度、宽度、密度对制动盘温度场和应力场的影响。结果表明:沟槽结构可以储存空气,加快制动盘与外界的换热,具有散热性,并且减小了表面直接接触摩擦的面积,从而导致了沟槽型表面制动盘比光滑表面制动盘温度低和等效应力小;沟槽角度、宽度对制动盘表面温度和等效应力影响明显,其中沟槽角度为45°、宽为4 mm的沟槽型表面制动盘温度和等效应力值最小;沟槽密度对制动盘表面温度和等效应力影响不明显。

为提高采用化学复合镀制备磁性磨料的制备效率和质量,针对磁性磨料制备的化学反应体系开展优化研究。根据优化的化学反应体系进行磁性磨料化学复合镀制备试验,并对所制备的磁性磨料的性能进行检验。结果表明:丁二酸浓度对化学镀反应体系的镀速有显著影响,柠檬酸的浓度有较为显著的影响,丁二酸和乳酸的浓度对镀液pH值变化量的影响最小;优化的化学镀反应体系为柠檬酸浓度4 g/L、氨基乙酸浓度9 g/L、丁二酸浓度19 g/L、乳酸浓度26 g/L、硫酸镍浓度32 g/L、镀液pH值5.0~5.4;制备的磁性磨料表面镀层金刚石含量较高且分布均匀,在超声辅助磁性磨料光整加工钛合金中的使用寿命在30 min以上。

为了解决在大型叶轮叶片曲线光顺中采用整体法计算复杂、效率低的问题,针对叶轮叶片进行基于剪力跃度和局部能量法的曲线光顺研究。对叶轮叶片的光顺要求进行分析,建立叶片曲线不光顺点的剪力跃度全局检测及局部能量光顺处理模型,并利用建立的模型对直纹面叶片轴盘曲线和盖盘曲线离散点进行不光顺点检测及光顺处理,光顺后轴盘曲线和盖盘曲线的剪力跃度最大值分别降低了41.3%和39%,提高了叶片曲线的光顺性。

针对刀具与超声变幅杆进行热装过盈连接设计,并对连接部位修形设计进行研究。根据过盈配合理论设计刀具与超声变幅杆热装过盈连接的配合公差及装配加热温度。建立采用全圆弧母线修形和对数母线修形的修形模型,分别研究2种修形方法及其组合修形的应力分布规律。结果表明:刀具外圆面的修形量为8μm和变幅杆内孔的修形量为10μm的全圆弧母线修形及载荷修正系数m为0.2的对数母线修形,均可实现较好的修形效果;载荷修正系数m为0.2的对数母线与修形量为6μm的全圆弧母线组合修形,可实现刀具和变幅杆热装过盈连接时不出现应力集中现象,且具有较长的有效接触长度,修形效果最佳。

将W-M分形函数引入风电制动器制动过程的摩擦生热研究中,根据W-M分形表面形貌的特点及利用其特有的自相似性,以Matlab软件模拟出粗糙表面的分形曲面形貌.通过Creo软件建立不同分形维数的粗糙表面模型,运用Abaqus有限元软件分析分形维数、相对滑动速度、施加载荷对粗糙表面制动过程中闪点温度和接触压力的影响.结果表明：随着分形维数增大,摩擦区域块状热区的数量减少,而点状热区的数量增多;相对速度越大时,接触区域最顶端的微凸体节点温度也越大,非接触区域温度上升速率也越快;施加载荷增大时,微凸体的最高闪温点的温度变化幅度不大,但会影响热区的数量大小与次闪温点和非接触点的温度.