针对KM01型温热理疗床存在的结构振动和噪声偏大的问题，运用有限元分析软件HyperWorks计算理疗床身的结构模态参数，以此为基础，基于拓扑优化的基本理论，建立理疗床身的简化模型。根据对理疗床身简化模型拓扑优化的结果，对理疗床身的结构改进提出了建议并进行了尝试。

为了完善金刚石膜生长工艺，对衬底温度进行测量和控制，采用基于C8051F020单片机的热电偶多区域测量系统来收集EACVD设备的衬底温度。对测温的机械机构、电路方案及软件流程进行了详细的设计。经过验证该系统测温准确，效果良好。

确定合理的走刀路径是保证铣削加工精度和表面品质的重要工艺措施之一，也是确定数控编程的前提。针对高速铣削过程中四周侧壁的加工变形，提出了一种基于ANSYS仿真的分析方法：将陀螺台体的薄壁铣削加工分解为3个部分，分别创建仿真模型进行ANSYS变形仿真分析；比较了不同加工路径对零件变形的影响规律，获得了较优的加工路径。

基于KISS（Keep it simple,stupid）创新设计理念,设计了铰杆式二次正交增力离心式离合器。介绍了其工作原理,给出了其输出力和输出转矩、接合角速度和接合转速、额定角速度和额定转速、弹簧最大工作载荷的计算公式。上述力学计算公式,对具体工程设计具有指导意义。铰杆式二次正交增力离心式离合器结构紧凑,制造成本较普通或一次正交增力离心式离合器增加甚微,但输出转矩的能力显著提高。这种新型的离心式离合器适于在大功率或低速场合应用,其设计原理也可移植用于设计超速制动器。

为解决标准斗链模型中约束条件“员工作业速度严格递增排列”在实际生产中难以实现的问题,释放标准斗链模型的约束条件,对作业速度非严格递增的斗链装配线进行了建模分析及数值仿真研究;分析了其平衡点特性及向自平衡状态收敛的能力,提出非严格递增作业速度斗链装配线的平衡点存在定理;在此基础上给出同质员工斗链装配线的运行规则,并通过对生产实例的Witness仿真验证了其有效性。

针对磨料气射流加工技术在常温下无法加工聚二甲基硅氧(Polydimethylsiloxane,PDMS)等聚合物材料的问题,提出了低温磨料气射流加工PDMS等聚合物材料的设想。设计了一套低温磨料气射流加工装置,通过改变浸没在液氮中的蛇形管长度,可以得到不同温度的低温磨料气射流。建立了蛇形管长度计算的数学模型,通过实验验证了该模型的可行性,为以后对低温磨料气射流加工进行更深入的研究奠定了基础。用不同温度的磨料气射流加工PDMS,发现常温下磨料气射流无法加工PDMS,而低温下可以进行加工。低温下加工PDMS可以提高孔的横截面质量,材料去除机理为塑性去除和脆性去除的结合。

介绍了三种偏心夹紧机构与无杆缸组成的流体传动装置的工作原理，给出了相应的力学计算公式。这三种偏心夹紧流体传动央具结构紧凑，有一定的刚性。其中重点介绍了力封闭和形封闭机构的优缺点，并指出了它们的应用范围。