结合定子永磁混合式步进电机和超强型混合式步进电机结构及性能优点,提出一种仅在定转子齿层放置永磁磁条的超强型齿层永磁混合式步进电机,具有定转子结构简单、转矩和功率密度高、电磁场二维分布、设计分析计算方便等特点。针对电机结构特征、运行原理及转矩提升机制进行理论分析。基于归一化分析方法和二维有限元计算,探究齿高、齿宽、齿距、气隙等齿层参数变化对空载反电势、定位转矩、输出转矩、转矩脉动、保持转矩等电机性能的影响规律,提出该类电机齿层参数优化设计准则。将同规格定子轭部永磁混合式步进电机、定子齿层永磁混合式步进电机与所提出的超强型齿层永磁混合式步进电机进行性能比较研究,验证了理论分析的正确性及新型电机结构性能的优越性。

为指导使用管道周向Lamb波进行缺陷检测的工作，分析并对比研究了弹性平板Lamb波和管道周向Lamb波的频散和波结构特性。在管道周向Lamb波频散方程的推导中引入了修正的传播方向弧长计算以提高频散曲线的计算准确度，这种修正的合理性从两个方面得到证明。计算结果表明，代表管道周向弯曲程度的内、外径之比越大则周向Lamb波的频散和波结构特性越接近于平板，这就为以平板导波研究内、外径之比较大的管道的周向导波的近似处理提供了理论依据。

为指导基于超声导波的管道无损检测，计算并分析水平切变（shear horizontal，SH）导波在具有自由内表面、外表面的弹性各向同性管道周向波导中传播的频散和波结构特性，将这些特性与平板SH导波的对应特性进行对比分析。在周向SH导波的频散特性推导中引入了传播方向弧长的修正算法。研究结果表明，表征管道周向弯曲程度的内半径、外半径之比越大，则管道周向SH导波的频散和波结构特性越接近于平板SH导波的情况，并且较低频率下的平板SH导波的SH0模式和管道周向SH导波的CSH0模式较适合缺陷的检测。

根据松毛虫和尺蠖蠕动前行的特点以及仿生学原理,基于模块化思路分别提出了松毛虫和尺蠖爬壁机器人运动学构型.针对两种模型,讨论比较了它们的安全性和可用步态.通过分析松毛虫的蠕动步态和尺蠖步态,发现基于全主动关节驱动的松毛虫模型中存在冗余驱动问题.但由于松毛虫模型具有更多的可用步态,因此比尺蠖模型具有更高的安全性.这两种模型的样机由若干吸附模块和关节模块构成,以验证两种蠕虫机器人的爬壁能力.试验表明由于松毛虫机器人运动时存在冗余驱动,导致吸盘出现侧滑力,同时验证了尺蠖机器人在竖直壁面上的爬壁能力.为了进一步改进尺蠖机器人的吸附能力,采用了一种非对称的运动步态.

在使用化工机械设备过程中,机械密封的性能表现是决定设备使用安全性的关键性指标,一旦机械密封件性能不达标,便极易出现泄漏现象,这一现象的产生不仅会影响设备的正常工作,同时还会威胁工作人员的生命财产安全,更严重者还会导致巨大的安全风险事故。基于此,文章将对机械密封在化工行业的应用进行全面阐述,并分析化工设备机械密封泄漏问题产生的主要原因,针对化工设备机械密封泄漏现象,提出相对应的解决对策和优化策略,为相关单位提供参考。

基于煤矿带式输送机传统游动车张紧装置在使用时存在劳动强度大、故障率高、张紧精度低等问题,设计了一套液压自动张紧装置。通过实际应用效果来看,该张紧装置具有自动化水平高、劳动作业强度低、张紧效果好等优点,取得显著应用成效。

通过CAD软件完成了左心室磁悬浮辅助泵的整体结构设计，利用计算流体动力学的方法对自主研发的左心室磁悬浮辅助泵进行数值模拟研究，根据实际工作状况对叶片承受的最大剪切应力、压力及血流流场的分布情况进行分析，结果显示：叶片最大剪切应力符合生物力学性能要求，叶片底面压力分布均匀，血流流迹没有出现涡流或回流的现象。应用3D打印技术对装配部件进行快速制造，系统调试并实验研究了左心室磁悬浮辅助泵的体外工作状况，为今后左心室磁悬浮辅助泵的优化设计及相关流体动力学实验提供了参考依据。

利用有限元法与计算流体动力学的方法，分析可转化腔静脉滤器在植入与转化过程中与血管的相互作用机理及对血流的影响。结果显示，滤器转化后的综合力学性能相对较好；由于滤器转化前变形较大使得血管产生较大的应力，出口血流速度增大使得过滤网上的剪应力较大，较大的支撑刚度容易对血管造成损伤；滤器转化支架后应力降低，血管的应力峰值降低，出口速度降低，支撑刚度降低，在支撑元件表面易形成爬皮现象，且有益于滤器转化支架后的准确定位。分析可转化腔静脉滤器在植入与转化过程中与血管的相互作用机理及对血流的影响，为滤器的结构设计和干预治疗提供更加科学的指导。

应用数值计算软件对某偏心蝶阀进行了数值模拟，得出了其流场特性，其流动阻力特性与已知试验数据吻合较好，说明了数值模拟模型及方法的正确性。并且还从降低管路系统阻力损失的角度，对两个蝶阀串联布置时的流动状态进行了研究。结果表明，相邻偏心蝶阀不同的安装角度对其整体的阻力损失影响不大，可以根据现场实际要求灵活布置。该结论有一定的工程参考价值。

基于ANSYS软件,建立冷凝器模型,采用了静力学和动态分析法,对冷凝器抗冲击能力进行了X,Y,Z 3个方向的仿真。分析计算出设备受X,Y,Z 3个方向冲击时的应力响应结果,为该型设备的结构设计及抗冲击能力分析的方法选取提供了参考。