现代机械制造中,振动测试、数据采集和数字信号处理为重要的组成部分。过去的振动测试方法十分复杂繁琐,需要大量的测试仪器,浪费不必要的资源。所以,设计一种基于LabVIEW的振动测试分析系统。该系统由硬件和软件测试两部分组成。可以对加工中的振动进行实时分析,通过实践证明其有效性和合理性。

利用有限元软件ABAQUS分析了陶瓷试样表面倾斜角度对仪器化压入O-P硬度H_（O-P）和名义硬度H_n识别结果的影响。结果表明,对于试样表面出现小角度倾斜的陶瓷材料,其O-P硬度和名义硬度的识别结果随着倾斜角度的增加而增加,当倾斜角度小于2°时,O-P硬度识别误差小于1.67%,名义硬度的识别误差小于1.77%,具有较好的识别精度;当倾斜角度大于3°时,两种硬度在不同倾斜方向上的识别误差均超过3%,误差明显增大,影响了结果的准确度。在进行用于仪器化压入硬度识别的陶瓷材料试样表面加工时,应当保证表面达到足够的平整度,表面倾斜控制在2°以内,以保证识别结果的准确性。

运用GT-POWER软件建立了某增压中冷柴油机的工作过程计算模型,并利用该模型对柴油机进行优化,分析了在不同工况、不同配气相位下柴油机性能参数的变化规律,以功率为目标得出了在不同转速下的最佳进气晚关角,从而确定了该柴油机进气VVT的设计方案。

螺旋搅拌过滤器的搅拌轴转速直接影响过滤过程的过滤效果。文中采用计算流体力学的方法对过滤器的工作过程进行仿真。分析了过滤过程中,搅拌腔内流体的流速、流态、压力和固含量随搅拌轴转速的影响,讨论了流场内截面的切向流速大小随工作转速的变化规律、各截面涡流的形成和对过滤效率的提高作用,以及工作转速对分离效率的影响。结果表明,随工作转速从200 r/min增加到800 r/min过滤腔内切向流速上升近4倍,边界压力上升15%,分离效率提升5.3%;域内各截面涡流数目增加、涡流直径变大,对混合液的过滤效果增强。文中还给出了螺旋搅拌过滤设备的过滤方程,方程的计算值与仿真值的误差在15%左右,可以为后续设备的结构优化和改进提供必要的依据。

滑块是这种新型滚动直线导轨重要运动部件。起到导向的作用,对机床的运动精度和加工精度有非常重要的影响。使用SolidWorks软件建立滑块的三维模型,导入ANSYS软件中,对其进行静力学分析,得到优化前的静态特性。然后对其进行拓扑优化,根据概念设计图对滑块进行修改,将修改后的模型重新导入ANSYS中进行静力学分析得到新的静态特性。然后对优化前后的数据进行对比分析。文中的优化是在滑块满足机床使用要求的情况下,尽量节省材料成本,使滑块运动更轻便高效,进而提高运动精度。

结合虚拟样机技术和有限元分析技术,利用Pro/E、ADAMS以及ANSYS Workbench软件,建立多盘制动器弹子加压装置实体模型,对弹子加压装置进行动力学仿真,并对简化后模型进行有限元分析。根据在ADAMS软件中加压装置的运动仿真,得到制动弹子与弹子盘的接触受力情况,同时在ANSYS Workbench软件中对加压装置进行接触应力、应变分析,并结合Hertz接触理论计算加压装置Hertz接触模型的变形量大小。从分析结果中得出,Hertz接触理论并不完全适用于弹子加压装置的接触问题;由于受力较大,弹子槽与弹子接触表面易发生应力集中现象,反复加压会导致弹子槽磨损严重,发生磨损失效的现象,严重影响其加压效率和制动力的传递以及使用寿命。这为弹子槽表面强化工艺提供了理论依据。

以百万千瓦等级汽轮机的低压排汽缸为研究对象,运用CFX仿真分析软件,采用排汽缸单独计算与结合末级动叶联合计算两种方法,以及不同进出口边界条件组合形式,对比研究不同计算条件下的排汽缸气动特性。通过多种计算方案的对比分析,采用结合末级动叶进行联合计算的方法更符合低压排汽缸的实际气动特征,为后续的低压排汽缸优化改进工作提供有效的仿真分析基础。

基于鼠笼式异步电动机原理及结构特性,提出一种双笼式永磁涡流联轴器结构,其具有启动性能好、传递性能良好等优点。从温度场角度出发,研究联轴器在工作状态下内部温度分布规律。有限元分析结果表明：联轴器温度场整体呈区域性分布,最高部分发生在内转子,可达79.163℃,外转子永磁体最高温度为30.48℃,未达到材料居里温度,联轴器可保证正常工作。分析结果对双笼式永磁涡流联轴器进一步的性能研究具有一定的指导意义。

碳纤维复合材料铺层参数对其振动特性影响很大。以碳纤维复合材料板为研究对象,从理论上分析了碳纤维复合材料板在自由振动下的模态特性,并运用有限元模型分析了铺层参数（铺层角度,铺层厚度,铺层顺序）对碳纤维复合材料板隔振性能影响特点。结果表明,在单一铺层中,±45°的铺层隔振性能更好;铺层厚度对碳纤维复合材料板隔振性能影响不大;与循环铺层方式相比,对称铺层方式更有利于提升碳纤维复合材料板的隔振性能。

螺旋齿圆柱齿轮具有承载能力大、工作寿命长、传动稳定、对轴线平行度误差适应性好、无轴向力等优点,传动性能优于直齿与斜齿齿轮传动副。为此研究了螺旋齿圆柱齿轮的切削成形方法,基于微分几何学建立该齿轮的齿轮模型,进而构建可视化设计模型,研究分析其设计参数与接触应力。