利用涡卷弹簧受载、卸载时能量转化的特点,将其与发电机结合可以取代电动自行车上的蓄电池。设计了一种涡卷弹簧储能式发电系统,对涡卷弹簧进行了参数设计与三维建模,并对涡卷弹簧的收紧过程进行了有限元分析,得到其在收紧过程中的簧片位移与应力分布规律以及在完全收紧时应力集中区域处各层弹簧上的最大应力呈现出沿径向先增大后减小的变化规律,确定了涡卷弹簧储能时的危险截面,对提高涡卷弹簧储能式发电系统的可靠性具有重要的理论与实际意义。

利用美国MSC提供的CAE软件对锅炉的应力分布及位移变形进行了分析. 利用其便捷的前后处理软件MSC/PATRAN建立了几何模型和有限元分析模型,并利用MSC/NASTRAN对模型进行了计算和分析. 同时,利用材料力学的经典强度理论进行了计算和强度校核. 结果表明两种方法得到的计算结果基本吻合.

对超声纵向导波在充粘液管材中的应力分布进行了分析,并讨论了用各模式检测充粘液管材的最佳频厚积范围和检测位置.分析表明,随频厚积的增加,L（0,1）和L（0,3）模式的平面内应力在管外壁上的值由负向变为正向,而L（0,2）和L（0,4）模式面内应力的值则相反,变换方向的点恰好在各模式的下一高阶模式群速度最大时的频厚积点附近;而在管内壁上,法向应力分布曲线达到零点的位置恰好在各模式群速度最大时的频厚积点附近.在各模式群速度较大的频厚积区域内,该模式在管内外表面上的平面内应力较大,而法向应力较小,因此能量泄漏较小.故在各模式群速度较大的频厚积区域内,用该模式来检测充粘液管材较合适.

接头是飞机结构中常见的结构连接形式，也往往是强度破坏或疲劳破坏的部位。有时为了更大的挖掘接头结构的承载能力，甚至还要考虑结构局部进入塑性区应力分布，属于材料非线性和力边界非线性的耦合问题。试图通过直接求解偏微分方程得到接头接触问题的解析解是很难的，甚至可以说是不可能的。基于非线性有限元分析方法，借助大型通用有限元软件MARC的弹塑性接触分析模块，通过不断细化网格的方法来对机翼机身对接接头进行非线性耦合分析。建立了对接接头的弹塑性接触有限元模型，给出了接头的应力分布以及屈服状况。数值模拟结果与实际情况相符，数值模拟结果为机身机翼对接接头的设计提供了重要的数据。

为了分析带锯条的＂切斜＂失效形式,综合考虑了切削力、进给力、张紧力以及带锯条自身刀弯,建立了带锯条在切削工件区域的简化受力模型,使用数值计算模拟方法得到了带锯条各处内部应力的分布及变化趋势.结果表明,在较大的工件尺寸、切削力、进给力以及不足的张紧力和带锯条宽度的情况下,带锯条齿部处于受压状态,此时靠近齿部的带锯条基体发生弯曲形变,使得切削不再沿垂直方向进给而导致＂切斜＂失效发生.从验证实验来看,在同样切斜失效标准下,带锯条张紧力从130 MPa增加到190 MPa,锯切刀数增加了177%;带锯条宽度从27mm增大到34mm,锯切刀数增加了50%;工件尺寸从80mm增大到240mm后,锯切面积减少了83%.

针对大型数控机床床身应力场分布的检测问题,结合机床床身大体积、复杂结构的特点,提出了基于分布式应变片、适用于任意测点分布形式的床身应力分布预测算法。结合该算法,以数控滚轧车床床身安装为例,对应力分布预测算法进行了评估。结果表明,该方法能较好预测出床身应力分布状态。

行星架在行星轮系中起着重要的连接和支撑作用，实际使用中必须保证其强度和安全性。首先建立了不同销轴根部倒角尺寸、销轴内孔的行星架模型；其次用有限元软件分别分析了两种不同结构下的行星架应力分布情况。结果表明：随着倒角尺寸的增大，销轴根部的应力值变小；随着小孔内径的增加，销轴根部的应力值变大。因此在轻量化设计时，可以对销轴加工一个适当的内孔并合理设置倒角尺寸，就可以改善行星架的受力状态。

基于热应力场耦合建立了汽车涡旋压缩机涡旋盘有限元模型，涡旋齿载荷边界条件设置为流场离散，在气体压力载荷单独作用、温度场载荷单独作用以及两者耦合作用这三种情况下，对涡旋盘进行受力分析和变形分析，讨论不同主轴转角的涡旋齿的刚度和强度，最后得到涡旋齿的变形规律和应力分布。分析结果表明：当涡旋盘压缩腔运动到排气孔位置时，涡旋盘处于变形与应力最大的状态，热变形是影响涡旋盘整体变形的主要因素。

射流管式伺服阀具有可靠性高、抗污染能力强的优势。以某射流管式伺服阀为研究对象，研究了阀体、马达壳体和马达螺钉组件的静强度。由于射流管式伺服阀的结构较复杂，使得强度试验中油压的加载位置难以精确控制，因此，采用CAD软件CATIA建立了阀组件的几何模型，然后利用Abaqus平台得到了不同工况下的静强度分析结果。分析了模型中各部件的应力和位移分布在不同的油压载荷下的变化规律。

基于球塞泵的运动学和动力学模型，得出球塞运动方程及运动轨迹，并推导出球塞在定子轨道任一位置时的受力；根据弹性力学理论和赫兹接触应力公式，反推出球塞在任意位置对定子内壁的接触应力及其分布。分析结果对球塞泵的优化设计具有重要指导意义。