针对热冲击的瞬时特性，在运用Laplace变换求解厚壁圆筒内部受热冲击作用温度场的基础上，求解了圆筒的热应力响应，探讨了热应力随时间变化和随圆筒内外径比变化的规律，为研究管式反应器减小热冲击损伤提供了理论参考．

残余应力对MEMS器件的力学性能、可靠性和寿命都有较大的影响。基于MEMS电容式加速度计,采用热结构耦合场分析方法,对热应力的影响进行了仿真分析,并和实验结果进行比较。结果表明热应力不是影响器件性能的主要因素,而仿真模型中未考虑到的一些物理因素和工艺误差则可能是主要因素。针对课题组加速度计的制备过程从工艺的角度提出了相应的改进措施,为加速度计温度补偿模型的完善以及改版设计提供参考。

由于光学元件和装配材料热膨胀系数的不匹配,在环境温度变化时会导致光学元件中产生热应力,并引起光学元件表面产生变形,影响光学系统的性能。针对光学元件的粘接固定方式讨论了连续边缘粘接引起的热应力和变形的分析方程,得出连续边缘粘接无热厚度的解析方程。采用有限元分析软件对胶粘固定光学元件进行了建模和热应力分析,得出光学元件边界处的热应力的数值解,并与方程计算的解析结果进行了比较。对比计算和分析结果表明：简单的解析解可以很好地评估热应力和变形;采用合理的粘接厚度可以消除或最小化光学元件径向热应力,实现光学元件装配的无热设计。

锅炉是一种密闭承压的设备，它除要承受介质正常运行条件下的稳定不变压力外，还要承受起动和停运过程中的压力升降及内部介质重量构成的均匀外载等。另外，元件壁的温差产生的稳定热应力及变工况受热波动条件下引起的周期变化的热应力，也是锅炉受压元件工作时必然出现的一种载荷。上述各种载荷，一般与高温及腐蚀性介质同时作用于元件壁上。因此，锅炉受压元件所受的载荷情况比一般机械零件要复杂得多，也使得某些元件会过早地损坏。

氢冷发电机一般采用压力油来密封氢气,重载卧式转子轴承密封瓦一般采用浮动结构,材质为铜,原理是在转轴与轴承座之间放入一个圆环,再向环形小槽内注入高于氢气压力的压力油,压力油同时流向电机机座内和机座外,从而将氢气封在电机定子内,当冷却油路不畅等因素导致密封瓦温度偏高,这样就导致热应力和热应变超出允许范围。采用弹性力学理论,求解轴承密封瓦应力和变形,为密封瓦结构设计提供理论依据。

为探究高温作用对泥岩盖层密封性的影响,从理论上剖析储气库盖层产生热应力的3种形式,在室内试验的基础上,分析泥岩在高温环境下力学损伤程度和盖层物性封闭评价指标随温度变化特征。结果表明高温环境下泥岩整体结构性能降低,400℃左右是泥岩在周期热应力作用下损伤的阈值温度;高温作用会显著改变泥岩盖层物性封闭特征,400℃左右是泥岩丧失物性封闭能力的阈值温度。对某气藏型储气库盖层的实证研究和分析结果显示,目标盖层温度区间尚未超过阈值温度,认为泥岩盖层具有良好的封闭性能;评价结果能够反映泥岩盖封的真实情况。

超高压压缩机工作过程中产生的动态载荷是影响压缩机强度与寿命的一个重要因素,其中热载荷与机械载荷的耦合又是非常严重。以有限元法为基础,建立了52 MPa超高压气缸在工作循环中的热载荷的动态模型,预测了动态响应与稳态响应之间的函数关系,并通过冷启动和热启动的仿真分析,给出了其作用规律。该模型还可用于气缸危险区域的排查和气缸结构的优化分析。

摩擦副的热弹性特性直接影响液黏传动的工作性能和可靠性。为了研究软启动过程中温度变化和外界约束对摩擦副热弹性特性的影响,建立了摩擦副瞬态热传导和热弹性轴对称模型,综合考虑热应力和机械应力,采用间接耦合有限元数值分析方法预测对偶钢片温度场、应力场和位移场的分布规律,揭示了对偶钢片发生热失效的机理。结果表明热负荷特性直接影响应力的分布,是导致热失效的关键因素。当应力超过材料的屈服强度时,钢片会发生翘曲变形。周向应力是最主要的应力分量,可作为判断对偶钢片是否发生热失效的重要依据。轴对称模型能够简化计算,同时不影响计算结果的准确性。研究结果为液黏传动摩擦副的设计和提高使用性能提供了一定的理论参考依据。

针对TSV工艺中喷胶工艺因晶圆与光刻胶的膨胀系数不同而产生的应力分布不均的情况,对喷胶后光刻胶的应力分布进行了分析,并采用有限元分析软件ANSYS中的热应力分析单元对可实现同种工艺膜厚的三种不同配方喷涂的效果进行模拟分析。三组分析数据对比发现,通过对喷胶工艺的参数控制,采取最优的工艺参数,当光刻胶稀释比例为1∶12、光刻胶流量为2.2mL/min和喷嘴的移动速度为120mm/s时,取得的胶膜应力分布最为均匀。

油渣泵是输送油煤浆的重要设备,在充分考虑输送介质高温特性及锅炉油渣泵结构的基础上,建立了油渣泵的主要部件的有限元分析模型,并通过设定合理的边界条件及力约束条件完成了模型的数值求解,得到泵轴、蜗壳的温度场、热膨胀位移及热应力分布,对比分析了2种不同材质蜗壳的热力应及热膨胀位移分布,计算结果将为锅炉油渣泵的优化设计提供一定的理论依据。