从碟簧的实际结构特征和具体工作特点出发,对组合碟簧进行静刚度试验测试,并利用有限元软件ANSYS/LS—DYNA的非线性显式算法进行计算,对叠合碟簧的连续加载以及加载—卸载过程进行数值模拟,得到碟簧的载荷位移关系曲线.将结果和试验值与传统的计算法Almen-Laszlo公式的结果进行比较,可以看出这种方法计算的结果与试验值基本符合,比Almen-Laszlo公式准确.从而为在工程应用中选择组合碟簧提供一个简便正确的方法.

非协调位移模式可有效改善计算精度,但对任意非规则网格常不能满足收敛性条件.根据线性边界力状态下的广义协调条件,对任意不规则四边形单元构造出一种广义协调等参元.该单元的导出考虑了线性切应力条件,使单元间位移协调条件在加权残数意义上得以满足.进一步给出了相应的广义协调应变形函数矩阵,模式紧凑而不易出现奇异性.该等参元对任意不规则四边形网格能通过分片检验,当单元为平行四边形时蜕化为Q6元.算例表明,该类型等参元精度较高,对不规则网格剖分能保持良好的数值性态.

针对对称型微结构中经常遇到对称机构受到沿对称轴的外力作用下的建模问题较复杂,提出了一种把对称变换用于对称结构建模的方法,推导出任意两个关于X轴、Y轴和原点对称的结构间的对称变换关系.该方法既能充分利用结构的对称性简化求解过程,又能兼顾外力对该结构整体变形及约束反力的非对称性影响,有效地提高了建模效率,减少了建模过程中的失误.通过对蟹脚型微谐振器建模实例的验证,说明此方法可以在对称型微结构建模中应用.

在超声波测距技术中，通常受温度的影响和传播声时（TOF）的检测误差，使得超声波测距的精度不高．为了提高超声波测距仪的测量精度，针对传统超声测距仪在结构上进行了改进，安装了具有温度补偿功能的标准校正器具；同时，根据回波信号的传输特征，利用小波分析法对回波信号进行运算处理，提出了基于小波包络原理的峰值检测方法．试验结果表明：这些技术显著提高了超声测距的精度并增强了超声检测的可靠性．

商用自动导引车（AGV）通常采用链传动机构进行动力传动,其车轮的固定结构可以视为悬臂式结构.因此,容易发生驱动轮＂外掰＂和启停＂冲击＂问题,这限制了AGV在频繁和快速加速或减速过程中的精确运动.本文以某公司设计的AGV为例,通过反复试验和数值模拟,从结构和受力分析入手,找出了产生这种现象的原因：驱动单元的＂L＂形悬挂机构引起了较大的应力,使各个零部件的接触间隙放大;链传动机构的使用使AGV在频繁启停或正反向运动时,容易在链轮和链条之间形成间隙.之后从工程角度提出了新的驱动单元结构,解决了上述问题,同时大幅减小了机构中的应力,提高了传动精度,为AGV的设计提供了一种更实用、更优化的驱动结构.

为了弥补局部均值分解（LMD）在处理非平稳、非高斯信号的不足,提出一种基于补充总体局部均值分解（CELMD）和频谱分析相结合的轴承故障诊断方法.该方法向原信号成对地添加符号相反的白噪声,首先对含噪信号进行LMD分解,得到一系列的乘积函数（PF）,再选取包含最丰富故障信息的PF分量,最后对该PF分量进行FFT变换,提取故障特征频率,实现对轴承状态和故障类型地识别.通过对仿真信号和轴承振动信号地分析,表明该方法不仅能消除残留白噪声和抑制模态混叠还可以提高故障诊断的准确性和有效性.

传统无轴承电机将电机的旋转和径向磁悬浮支承功能集成于一体,具有支承无接触、无摩擦和无需润滑的优点,但是其转矩和径向悬浮力相互制约,永磁体厚度必须折中考虑.设计了一款基于洛伦兹力的无轴承电机,该无轴承电机可以同时产生转矩和轴向悬浮力,径向悬浮依靠径向永磁轴承实现.通过磁路欧姆定律推导了电机的轴向洛伦兹力的数学模型,采用有限元法分析了永磁体厚度、气隙长度和电流大小对轴向洛伦兹力的影响.结果表明,永磁体厚度增大使洛伦兹力无轴承电机的轴向承载力变大,永磁体厚度为3 mm最合适.

针对硬岩掘进机（tunnel boring machine，TBM）强振动工况，分析引起泵轴疲劳失效的两种机理：载荷与材料性能变化．建立了泵轴在强振动下的受力仿真模型，仿真得到泵轴稳态受力幅值随频率及振幅均呈线性增加．根据经验数据。获得不同工况下的S-N曲线修正模型．建立泵轴的有限元模型，加载不同工况的载荷与材料参数，得到振动参数影响泵轴疲劳寿命的规律．结果表明：当振幅小于3mm，频率小于20Hz时。泵轴总能满足对寿命要求；当振幅大于4．8mm时，不能满足其寿命要求；当频率为10Hz时。能满足泵轴疲劳寿命的最大振幅为4．3mm．

介绍了自动化生产线中的液压缸式收送料机构设计，包括机械系统的动力学建模、分析和液压系统的设计计算．给出FORTRAN软件计算程序的流程图，计算了等效质量、惯性阻力系数、传动机构的效率和速比、油缸的工作推力．给出收送料构件的位移、速度变化规律．提出液压缸式收送料机构的机械系统与液压系统的整体设计，程序分析结果与试验结果基本符合．所设计的液压缸式收送料机构执行动作准确，运动平稳．

通过对液压静力压桩机起吊系统的分析和研究，运用AMESim软件建立了液压驱动系统的仿真模型，并建立了钢丝绳的力学方程，分析了激励加速度对钢丝绳动张力的影响．对吊臂在不同动载系数时，起吊系统的最大起重力及变幅油缸的最大油压与变幅角度的关系进行了仿真研究．通过仿真分析可知激励加速度的变化会引起动张力的变化，运用修正后的动载系数代替经验取值对模型进行力学分析，不但简化了运算过程也使结果更加准确．