运用分形接触理论,分析得到了轮盘结合面切向刚度模型,通过轮盘表面材料性能参数、拉杆转子法向载荷、切向载荷及轮盘表面的分形参数来得到轮盘结合面的切向接触刚度,对其变化规律进行数值仿真,并通过试验进行验证。研究结果表明在定性理论模型上,分形接触理论是正确的,但分形理论有其适用范围,适用于粗糙度较小、拉杆转子法向载荷较大的模型;在试验方面很好地补充了分形接触理论的适用环境。

以某企业的T-V855立式加工中心为研究对象,用虚拟介质法计算出机床结合面的动力学参数,建立整机有限元模型,进行模态分析,获得前6阶固有频率与振型。进行了T-V855立式加工中心实验模态测试,由实验结果与模型仿真结果对比可知,实验模态测试结果和整机有限元仿真的结果一致,最大误差为8.7%,验证了考虑机床结合面的整机有限元模型的合理性和正确性,同时对机床进行了谐响应分析,确定机床的关键部件为主轴箱与立柱,为后续机床二次设计提供了理论基础与方向。

某款发动机在整车综合耐久试验中,油气分离器与缸盖接合面出现渗油问题。经过分析,油气分离器与缸盖结合面渗油问题的主要原因为衬套高度低于塑料法兰面,塑料面挤压变形,导致螺栓力矩衰减,密封面无法有效密封,导致密封面渗油问题。通过增加衬套凸出量,提高螺栓结合面抗变形能力,解决了螺栓力矩衰减导致结合面渗油问题。

为了实现滚动直线导轨的整体动力学性能的较精确计算，建立了滚动直线导轨结合面的动力学模型。首先，以滚柱直线导轨作为研究对象，利用弹簧单元模拟结合面导轨与滑块的接触，采用Palmgren的经验公式，通过等效的方法计算了弹簧单元的刚度等参数，建立了弹簧位移与系统广义坐标的函数关系，运用拉格朗日方程法建立了系统的振动微分方程；最后，采用动力学仿真软件ADAMS创建了动力学模型，计算出了系统的固有频率及其对应的振型。研究结果表明，滚柱直线导轨的固有频率较高，这与滚柱直线导轨的高刚度特性是一致的，所建立的动力学模型可以应用到其他的动力学分析中。

针对肋形混凝土永久性模板与结构新浇混凝土之间粘接问题,制作了与肋形模板原理相同的试件及对比试件共四种24个,用双面剪的方法对试块进行了新老混凝土的粘结面抗剪试验。试验结果表明,掺PVA纤维并带宽、高均为10mm肋的试件粘结面的抗剪强度是整体混凝土抗剪强度的85.78%,能够满足利用永久性模板浇筑的板、墙类构件抗剪要求。同时,对新老混凝土粘结面抗剪能力的计算方法进行了探讨。

增大截面法加固的钢筋混凝土梁属于新旧材料二次组合梁,能否成为一个整体,关键取决于结合面能否充分传递剪力。为了确保新旧混凝土协同工作,剪力可靠传递,达到良好的加固效果,本文通过对三种不同结合面处理加固梁的力学性能进行了研究。结合面粘贴钢丝网的处理方式,可以改善梁的受力性能,提高梁的承载力,加固效果好。

为准确揭示机械结合面的弹塑性接触变形机制,通过对单一微凸体的接触分析,利用统计学方法建立了结合面量纲一实际接触面积、接触载荷与接触刚度模型,并基于模型进行仿真分析。结果表明结合面量纲一平均表面距离随着量纲一接触载荷的增加而减少;量纲一接触面积和接触刚度随着量纲一接触载荷的增加而增加,当量纲一接触载荷增加一定程度时,量纲一接触面积值趋于名义接触面积值,但量纲一接触刚度值与理想接触刚度值相差较远;当结合面处于弹性和弹塑性接触状态时,塑性指数越大,量纲一实际接触面积越大,而量纲一平均接触距离和接触刚度就越小;当处于完全塑性状态时,塑性指数越大,量纲一接触刚度和平均接触距离相应越大,而量纲一实际接触面积反而较小。

以DVG850立式加工中心为研究对象,运用SolidWorks软件进行三维建模。考虑到结合面对整机动刚度的影响,对整机进行模态及谐响应分析得出x、y、z方向的动刚度,结果表明整机动刚度测试实验结果与仿真结果高度吻合,3个方向的误差分别为9.184%、8.477%、7.143%,均在10%以内,验证了有限元模型的准确性。

为了研究滚珠丝杠螺母副的动态特性,提出了滚珠丝杠螺母副结合面的单自由度动力学模型,搭建了动态特性参数辨识的测试系统,分析了不同轴向载荷和工作台位置对动刚度和阻尼的影响。试验结果表明随着轴向载荷的增大,丝杠螺母副的轴向动刚度也增大,轴向阻尼先减小后增大;在工作台从丝杠的一端移动到另一端的过程中,轴向动刚度呈现先增后减的变化趋势,轴向阻尼则呈现先减小后增大再减小再增大的变化趋势。数据分析还表明轴向载荷对动刚度和阻尼的影响明显强于工作台位置对其的影响。

设计了一种汽车发动机缸盖钻铣结合面夹紧装置,经过实践使用表明,该装置对汽车发动机缸盖机械加工成品率的提高具有很大的帮助。