极值问题是材料力学课程教学中经常遇到的问题。本文对材料力学课程教学中的几个极值问题进行了分析和研究。研究表明,空心圆轴抗扭截面系数是其外径的单调函数,外径越大,其抗扭截面系数就越大;对于某些截面来说,截去部分材料反而会使整个结构的抗弯能力增强;工程上常见的只承受集中载荷的双向弯曲梁的最大的弯矩只会出现在集中力作用的截面。教学实践表明,利用学生已经掌握的数学物理知识推导力学理论和公式,并将这些理论和公式结合工程实际进行分析,能够有效地激发和提高学生的学习兴趣,取得良好的教学效果。

基于穿戴式康复训练机器人液压系统非线性特点以及故障形式的多样性,为了真实反映穿戴式康复训练机器人的液压系统运行的稳定性,对液压驱动系统的故障机制进行分析,并对非线性液压系统的故障进行了研究。提出了通过AMESim、ADAMS与MATLAB联合来对液压驱动系统的故障信号进行仿真,将获得的相应的故障响应曲线与正常工作响应曲线作对比,确定了液压驱动系统的故障类型并对其进行诊断改善,旨在进一步提高康复训练机器人驱动系统运行的稳定性。

针对电液伺服系统故障数据冗杂、非线性以及多样性等问题,提出了一种基于Rough Set（RS）和Cuckoo Search（CS）算法优化的Support Vector Machine（SVM）的故障诊断方法。该方法通过AMESim仿真软件对穿戴式康复训练机器人电液伺服系统进行建模,并提取故障特征量;利用粗糙集把故障特征量的冗余信息剔除,再利用布谷鸟算法优化进行向量机参数的选取,将优化处理后的故障数据作为样本输入支持向量机,实现故障诊断和分类。通过将该方法与其他几种优化支持向量机方法相比较,这种方法对于电液伺服系统故障数据冗杂、非线性及较差的故障分类具有很好的诊断功能,且其诊断正确率较高以及诊断时间大大缩短。

为探寻更为合理的采棉机风机蜗壳宽度,分别建立了5种不同蜗壳宽度的风机模型。采用数值模拟的方法分析研究了蜗壳宽度变化对风机性能的影响,并对比分析了改良后的风机和原风机在不同流量工况下的流场特性。结果表明：随着蜗壳宽度增加,风机性能降低。当蜗壳宽度减小10 mm时,风机全压和吸口负压明显增大,风机性能得到提高;但当蜗壳宽度进一步减小20 mm时,风机性能又明显下降。改良后的风机较原风机流场质量得到了一定程度的改善。

液压阀块是集成式液压系统的核心部件,阀块内孔道损伤对液压系统机能影响重大，导致油液泄漏，甚至会影响阀块内其他油路。为分析自卸车举升系统液压阀块流固耦合情况，采用Solidworks软件建立流道及阀体三维几何模型，采用FLUENT软件对液压阀块内部进油路流场进行定常数值计算。采用ANSYS Workbench软件对液压阀块流道流场和液压阀块阀体进行单向流固耦合计算。重点分析了流道压力损失的位置，比较两种不同相交方式的流道对阀体的影响。结果表明：液流流过直角转弯结构后流速变化和压力损失较大，提出了流道的优化方案，减少了直角转弯处阀体应力集中现象，提高了自卸车举升系统液压阀块的可靠性。

为研究采棉机风机内部流场的影响因素采用Fluent软件对其内部流场进行了数值模拟分析并分析了不同转速和流量工况下风机内部速度场和吸口负压场。计算结果表明：随着转速的增大风机出风口速度、最大运输速度不断增大吸口负压整体呈现不断增大的趋势;随着流量工况的不断增大出风口速度、最大运输速度不断增大吸口负压最小值减小最大值增大。为采棉机风机性能改进提供了有效的借鉴意义。