为了加强伸缩臂设计方面的继承性,实现系列化设计。先分析了大长细比伸缩臂的受力情况,将臂架分别落到变幅平面和回转平面内研究,在变幅平面内把伸缩臂简化成一个变截面外伸梁模型,在回转平面内简化成一个变截面悬臂梁模型。并依据大位移理论描述其位移,结合方程分析法推导伸缩臂各项参数的相似比约束关系式,以量纲分析法推导的相似准则作为补充推导伸缩臂单元位移相似关系式,以单元位移相似关系替换有限单元法中形函数,计算得到伸缩臂整体位移相似关系。最后,以4组实验模型各自进行4种工况下关键位置的位移测试,选取不同实验模型和不同载荷情况下实验所得的位移数据分别进行共计40组的对比分析。结果表明研究所得的相似关系式能够较准确地描述伸缩臂位移的关系。

对汽轮发电机组－基础系统模化过程的动力特性相似准则关系进行研究，作者根据相似理论，分别采用量纲分析法和方程分析法建立了模型和原型之间的动力特性相似准则关系。依据相似准则关系，设计并建立了某电厂600MW汽轮发电机线－基础系统的1：20模型，并对该模型进行了模态试验和动力响应试验等动力特性研究工作；根据模型和原型之间的动力特性相似准则关系，推算出该汽轮发电机组－基础系统原型的动力特性参数，从而达到了研究汽轮发电机组－基础系统动力特性的目的。

根据相似理论设计制造了大型圆盘锯机模型，通过实验对模型锯片的声振特性进行了系统深入的研究。对锯片在径向脉冲激励下，采取加大夹盘直径，大夹盘加金属橡胶及锯片钻不同直径孔几种减振降噪措施情况下的声振特性进行了实验测试分析，发现虽然几种措施在不同程度上都有减振降噪效果，但采用大夹盘加金属橡胶和打孔锯片结合是最有效的综合措施。试验结果将为实际锯机的减振降噪和新型低噪声锯机的设计提供了有用数据。

近年来，血泵的研究已成为心脏外科和生物医学工程领域关注的焦点，文中以所设计的某型轴流血泵为例，采用相似理论，阐述了其模型血泵的设计过程，得出了具体的设计参数，该买验用模型血泵的应用可以大量节省原型血泵高昂的制造成本和实验费用，具有十分重要的意义。

介绍了铜球准动态标定的含义及高低温铜球压力编表方法;针对塑性测压器材温度修正的两种思想--压力修正及变形量修正,运用量纲分析及相似理论推导了变形量修正方法环境温度对铜球压力影响的无量纲相似比;借助于不同环境温度下得到的测压铜球的准动态标定数据,运用回归分析技术导出了压力及变形量修正公式;并用两批次铜球的高低温准动态标定实验进行了验证及两种方法的比对.

以某大空间热环境试验基地为分析对象,运用试验测试和数值模拟的方法,设置大空间原型数值计算条件并分析喷嘴送风工况下的室内热环境;在此基础上建立了4倍于原试验建筑几何尺寸的大空间模型,并应用相似理论,给出了适合于该放大空间建筑数值计算的边界条件。数值计算和实测结果表明,标准k-ε模型可以用于描述该大空间建筑的湍流特性;室内典型位置处温度的实验测试结果与原型及放大模型的数值计算结果基本吻合,平均相误差均小于5%。可以认为,本文建立的大空间热环境相似关系可以为数值模型实验提供适当的边界条件,为数值计算在大空间热环境的拓展研究提供思路。

利用叶片泵能量方程和相似理论，推导出离心泵叶轮外径D2，出口叶片宽度62和进口直径D0的速度系数法水力计算公式。在IS系列泵参数回归统计基础上，利用最小二乘法拟合速度系数与比转数的关系方程式。并用ns=87和ns=118两泵型的设计实例验证了本文设计计算方法的准确性和先进性。

针对单柱式液压机机身结构静强度相似问题,基于相似理论,采用方程分析法,建立了单柱式液压机刚度及强度相似关系;以某型号双缸单柱式液压机为研究对象,采用七种不同相似模型,分别计算各相似模型关键部位的变形量及应力值,并对原型进行预测,结果表明同种工况下,完全几何相似模型可以准确预测出原型变形量及应力值;不完全几何相似模型对原型的预测误差在10%以内,验证了所建立相似关系的准确性,研究结果可为单柱式液压机机身结构静强度相似设计提供理论依据。

随着海洋工程的不断发展大型海上浮吊已成为海上工程建设的重要组成部分.但对浮吊原型的试验分析受到了时间、实验条件、环境等诸多限制.将相似理论和量纲分析法运用到模型试验中设计出了浮吊的缩尺模型并对模型进行了测试试验通过模型实验准确地预测出原型结构的静动态特性与响应[1].同时通过Hypermesh 与AnsysWorkbench的联合仿真验证了模型试验结果的准确性和可靠性为原型的设计制作提供了科学依据.

针对大型高海况打捞浮吊设计成本和研发风险较高的问题通过缩比模型实验运用相似理论对大的原型进行预测为设计、控制和打捞提供指导.首先建立多坐标系的运动学模型建立基于变幅机构的角速度和角加速度微分方程模型得到了角速度-角加速度-位移-速度的数学关系;其次基于流体运动学方程的分析方法和量纲矩阵的方法推出导原型和模型的相似准则两种方法推导的相似准则相一致并在几何相似和加速度相似的基础上推导原型和模型的相似比;最后结合原型和模型的实验数据验证了运动学模型和相似理论中关于时间、速度、流量等的结论.