利用有限元软件ANSYS对高超声速风洞组合整流装置进行了应力计算,采用了压力容器应力分析方法对应力集中区域进行分析。结果表明,线性化强度满足应力标准,为高超声速风洞整流装置的设计提供了依据。

针对潜油螺杆泵采油系统中轴承部分做优化设计,采用ANSYS有限元软件,对单个推力球轴承、二级推力球轴承串、三级推力球轴承串、四级推力球轴承串在相同外界条件下进行仿真分析,对比轴承串所受等效应力、等效弹性形变,验证轴承串结构的受载情况及轴承串结构的均压作用,估算出轴承串结构与原有结构相比的优化效果。

以naca2412翼型展弦比为9.6的后掠翼变刚度复合材料机翼为研究对象,通过改变上抛物线、下抛物线、正弦和线性变化4种铺放轨迹的纤维路径铺放角度,来实现三维机翼的气动弹性剪裁优化设计。利用NASTRAN软件对4种路径的任意初始铺层角度进行颤振速度计算;在ISight软件平台上利用多岛遗传算法,在铺层数量不变条件下,以纤维形状参数为设计变量、颤振速度为目标函数进行优化设计计算。结果表明,通过优化后的4种铺放路径均能较大地提升机翼的颤振速度,与直纤维相比,颤振速度由30m/s提高到41m/s。该方法可为基于变刚度复合材料的机翼设计提供参考。

利用ProToolkit工具对Pro/E二次开发了"管路自动检查"功能。该功能大体上先通过遍历,访问相关对象并读取管路加工所需参数,再通过特定算法分析这些数据,以判断当前模型是否符合实际生产标准。管路自动检查工具既能降低管路设计的错误率,又可提高用户的工作效率。

基于啮合原理，根据齿条刀具方程推导了渐开线圆柱齿轮的齿廓方程。在此基础上，基于MATLAB平台编制程序，实现了齿轮全齿有限元模型的参数化建模。在ANSYS环境下，导入MATLAB生成的有限元模型进行了齿轮齿根弯曲应力求解。最后分析了齿条刀具在不同刀尖圆角半径和不同刀尖过渡区形状下所加工齿轮的齿根弯曲应力，揭示了刀具刀尖过渡区域形状与齿轮齿根弯曲应力之间的关系。

针对盾构机长期工作造成的螺旋输送机的螺旋轴疲劳断裂,基于Fe-safe疲劳分析软件提出了一种预估螺旋轴疲劳寿命的方法。首先建立螺旋轴的静应力的有限元分析模型,根据分析结果确定了应力集中区域。其次,将不同重力方向对应的静应力分析结果代入Fe-safe疲劳分析软件,然后设置螺旋轴的疲劳材料参数,并采用BrownMiller算法计算疲劳寿命。疲劳分析结果表明螺旋轴的疲劳寿命大于107次旋转。最后,通过螺旋输送机的实际运行数据证明了疲劳分析结果的正确性。

通过对深海水下无人潜航器的使用环境进行分析,设计了两种不同结构形式的深海耐压舱,建立了耐压舱的有限元模型,并对两种结构形式的耐压舱分别进行了强度和稳定性分析对比,结合耐压舱段质量和浮力的计算,最终选择合适的耐压舱结构,并进行了打压试验验证了设计的可行性。

为了使舰炮转运机器人具有一定强度，尽量减轻质量并兼顾其动态性能，对转运机器人关键部件进行有限元分析及轻量化研究。选取转运机器人中的行走导轨、弹托、链条导轨及链节、架体进行有限元分析以校核其强度;从材料和结构两方面对转运机器人进行轻量化研究以保证其动态性能;通过对关键部件的分析优化，提高了转运机器人的整体性能。

设计一种新型水利模型，其叶轮转子采用端面齿啮合的连接方式。针对端面齿的存在而产生叶轮转子结构不连续的情况，对其刚度特性和模态性能进行研究，从而保证该型水泵水利模型设计合理可靠。基于新型水泵水利模型，建立一种叶轮转子端面齿啮合的基本模型，采用有限元分析方法对基本模型进行分析，确立了不同预紧力条件下叶轮转子基本模型的刚度、刚度修正系数与无量纲因子的关系。研究结论表明，当预紧力大于摆脱力时，叶轮转子采用端齿面啮合连接方式时，叶轮转子模态性能稳定。

在提升塔架安装600 t×150 m门式起重机时，提升重量非常大，提升吊点位置过于集中，提升过程中又滑移提升了支腿结构，在起重机的各个提升吊点处形成较大的应力。文中对该起重机的主梁提升点、刚性腿提升铰点的加强提出了方案，并设计刚性腿的滑移小车架。这些加强措施满足起重机的提升安装需求，保障了安装门式起重机时的安全性及起重机良好的使用状态。