平整光滑的机械结构表面从微观看是由无数尺寸不同的微凸体构成,表面之间的接触特性通过微凸体群之间的相互作用来表征,这种接触特征导致接触过程的真实接触面积远小于名义面积,易发生局部过载造成磨损或压溃的现象,影响其工作性能,因此对于机械结构表面接触性能的研究一直是摩擦学和力学领域研究的热点。文中介绍了现有研究方法中应用最为广泛的统计学法和分形法的研究进展,并综合发展现状对现有相关研究中存在的待解决问题做简要探讨,为未来机械结构表面接触理论的进一步发展提供基础。

扩张式封隔器是一种常用封隔器,广泛用于油气开采过程中。为探究扩张式封隔器性能影响因素,建立封隔器有限元数值计算模型,讨论了胶筒长度、厚度、肩部倾角、胶筒座倒角和胶筒与套管间间距对胶筒密封性能和力学性能的影响。分析结果表明:胶筒座倒角为1 mm、胶筒肩部倾角为40°时胶筒应力集中程度最小;胶筒厚度改变对接触压力没有明显影响;胶筒长度变化对胶筒密封性能影响较小,但长度过短会影响胶筒使用性能;在不影响封隔器下入的前提下,可适当减小胶筒与套管间距离,以改善胶筒力学性能。

多重接触式静密封广泛应用于海洋工程、石油化工、工程机械、医疗设备、建筑等领域,文中针对其泄漏特性提出了一种定量分析理论模型,通过数值仿真分析了密封区域数量、密封空间体积对泄漏特性的影响。该理论模型也同样适用于动密封和非接触式密封,为开展多重密封设计,定量分析密封性能提供了参考。

为了使钢管对接操作方便简单,降低误差,本文设计了由液压驱动的校圆工具。通过卡爪卡住钢管管口移动,使得钢管管口发生形变完成校圆工作。校圆工具提供足够大的压紧力,使调直校圆工作可以针对所有系列钢管。利用有限元模拟加载分析出所需的最大压紧力,对模型进行等效简化和莫尔积分法的计算方法对模拟结果进行验证。研究结果表明:显示仿真和理论计算拟合程度较高,该校圆工具提供的压紧力应大于4.0×105 N才能对所有系列钢管进行组对校圆;利用得出的压紧力对校圆工具的卡爪进行强度校核,选取的材料Cr40强度满足要求。

气压式制动能量回收系统是通过回收利用汽车制动时所消耗掉的动能，使之成为汽车启动时的辅助动力来实现节能功能的一种装置。其主要功能系统分为能量回收部分和能量利用部分。其中能量回收是通过把机械能转化为压缩空气的势能来实现的。该装置利用了一直被忽视的汽车制动时消耗的大量能量，对汽车节能省油提出了新的思考，将是汽车节能方面的一个新突破。

高楼逃生装置利用蜗轮蜗杆机构的减速、自锁以及离心式摩擦制动器的限速原理使人员安全下落。利用AutoCAD软件进行工程图纸的绘制,采用SolidWorks软件绘制三维图和应力分析,针对蜗轮轴承受交变应力的情况进行了疲劳强度的计算、性能测试及优化。测试结果表明：采用该装置不仅能够保证人员迅速逃离灾害现场,而且是纯机械装置,操作方便,安全可靠。

水下刚性跨接管因自身制造误差、安装毅座位置测量误差等因素影响,在安装过程中受力产生变形,受力越大安装工作越困难.考虑以刚性跨接管为代表的较大水下结构物受力一变形特点,提出一种基于构件方向刚度差异的公差带优化方法,根据构件的方向刚度系数优化构件公差带,并将此方法应用于刚性跨接管设计.

针对无侧门螺栓双闸板防喷器壳体在静水压条件和额定工作条件下的应力,文中运用ANSYS Workbench分析软 件对该其进行了有限元分析,给出了单元应力数值及云图,因有高应力区域的存在,为此按照ASME标准进行分析讨论和 验证校核,表明该设计是安全可靠的.

通过啄钻方式可以实现利用普通麻花钻进行深孔加工,但由于增加了反复进退刀和冷却时间,导致加工时间变长,生产效率较低,因此研究如何提高啄钻加工效率对大批量生产具有重要意义。文中根据深孔啄钻的基本原理,以传热学基本理论为基础,研究啄钻效率与单次冷却时间的关系,推导出计算公式。通过数值分析,发现随着单次冷却时间的延长,啄钻效率先升高后降低,存在一最佳效率;随着孔深和孔径的增加,啄钻效率降低;啄钻过程中,钻头冷却的温度降幅并非越大越好,可以通过控制单次冷却时间来合理控制温度降幅,并由此确定最佳钻削次数。研究成果为啄钻加工技术能更合理运用于实际生产中提供理论依据。

表面接触静密封实验装置用于研究静密封介质流经接触表面的泄漏情况,在紧密接触状态下,密封介质泄漏量低、实验周期长,严重降低了实验效率。文中提出了一种具有气体加载式功能的表面接触静密封实验装置,通过气体压强驱动密封液体通过密封面泄漏,有效缩短实验周期,提高实验效率。实验结果证明气体加载的实验方法与传统密封实验方法具有良好的一致性。