针对全髋关节置换术中采用的实体假体其高弹性模量与股骨弹性模量不匹配造成术后不良反应的问题,提出了一种能够根据股骨CT数据以及股骨受力情况进行宏微一体结构个性化参数设计,并能有效降低股骨应力遮挡效应的多孔结构股骨假体建模方法。以股骨应力遮挡率作为对比指标,比较了不同多孔结构在股骨假体应力条件下的适应性。实验结果表明多孔结构假体可以有效降低术后由植入物造成的股骨应力遮挡;主轴方向弹性模量较小、斜向弹性模量较大的多孔结构能够更好地适应股骨应力,具有较好的缓解应力遮挡的作用。

夹层圆柱壳结构在导弹、火箭、船舶舱体结构及飞机机身结构上有着广泛的应用前景,此类结构承受轴压或弯曲载荷时极易屈曲和结构失稳,主要的失效形式表现为总体和局部屈曲。采用解析方法对轴压载荷下的夹层圆柱壳结构进行了受力分析,获得了影响结构承载效率的设计参数。采用有限元方法建立了参数化建模、屈曲分析和优化设计一体化分析与设计模型,通过解析和有限元结果比对分析验证了优化模型的准确性,并利用优化模型对夹层圆柱壳结构进行了承载力效率优化。数值算例结果表明优化后结构承载效率从4.397×10^6N/kg增加到5.687×10^6N/kg,提升了29%,表明通过在可行设计域内对设计变量进行合理取值,能够获得承载性能更高效的结构,可为夹层圆柱壳结构设计应用提供参考。

针对当下液压减振器中节流阀片变形在复杂受力情况下难以准确计算的问题,以某型高铁抗蛇形减振器结构为基础,利用有限单元法、液压流体力学以及弹性力学基本原理,通过研究减振器的速度以及示功特性,实现减振器外特性计算机仿真的目的。首先,建立了减振器的数学模型,然后结合弹性力学以及有限单元法对阀片变形进行计算,最后通过对数学模型加载正弦激励信号得到减振器的速度特性曲线以及相应的示功图。仿真及试验结果表明所建立的数学模型以及阀片变形计算方法是准确合理的,对减振器的精确建模、缩短减振器的研发周期与降低研发成本具有重要意义。

基于Visual Studio软件，运用C#语言结合SolidWorks API函数进行了减速器箱体的SolidWorks二次开发，开发了一款独立的、能在Windows系统上直接运行的减速器箱体设计软件，完成了减速器箱体的参数化建模与二次开发界面的实现，减轻了减速器重复设计时的工作量，提高了工作效率。

FT针摆传动减速器是一种新型两级传动结构,为了对该减速器进行系列化的设计与开发,提供了一种相对便捷的参数化建模与装配方案,以Creo 3.0为平台,建立零部件的三维参数化模型,模型中的特征参数之间相互关联,并合理选择装配的前后基准,建立虚拟样机。可实现在模型特征参数改变时装配关系不变,通过模型验证,确定装配的正确性,便于设计者操作。

机车牵引齿轮作为机车传动系统传递动力和控制转速的关键部件，对机车运行速度和承载转矩方面起着至关重要的作用。随着不同需求的机车设计需要，牵引齿轮参数化建模可以有效减少开发周期。介绍了一种考虑渐开线齿廓、过渡曲线的形成方程，通过程序驱动法在SolidWorks三维建模软件环境中进行齿廓建模，并以某型机车牵引齿轮为例，对齿轮进行有限元仿真，对齿面接触应力和齿根弯曲应力与理论结果对比分析，从而验证牵引齿轮设计及建模的准确性和合理性，对牵引齿轮快速设计与仿真具有重要应用价值。

对GTF减速器的传动轴进行了响应面设计并最终确定了其最优几何参数。首先,使用Python语言在Abaqus平台上开发了柔性轴有限元模型的参数化计算程序。该程序能够自动实现有限元分析的全过程,从而提高了计算效率。其次,采用优化的拉丁超立方抽样方法在设计空间内得到60个采样点,调用参数化程序求得了所有采样点对应的传动轴上最大Von Mises应力值,并以该应力为目标函数建立了响应面优化模型。最后,将最优解反代入有限元模型中再次求解,所得结果验证了该响应面模型的正确性。同理,给出了以刚度为目标函数的响应面模型及其最优解。两种响应面设计方案为工程应用提供了理论依据。

建立了变位齿轮渐开线的直角坐标方程,为变位齿轮的参数化建模提供了理论基础。分析了转向器摇臂轴变厚齿扇结构特点,基于CATIA建立变位齿轮渐开线参数化方程,详细介绍了变厚齿扇的参数化三维建模方法,并对转向器电子样机进行了空间分析和运动仿真。该方法建模精度高,非常方便,只需改变相关参数就可以快速获得准确的变厚齿扇模型,为转向器的数字化装配和数控加工提供了依据。

目前,我国井径测井仪推靠臂采用偏心圆弧线型,其存在动载荷大、传力效果差、仪器寿命短等问题。针对以上问题,对推靠臂采用渐开线、阿基米德螺旋线和偏心圆弧线3种结构方案进行参数化设计,并对3种推靠臂凸轮运动特性及机械效率进行了分析研究。分析得知,分动式推靠系统中采用渐开线型推靠臂结构能大大改善活塞杆的受力特性,减少摩擦磨损,进一度提高测量精度。运用ADAMS/View模块建立3种分动式推靠系统打开、测量模型,设置初始参数并进行运动仿真;得出了3种运动状态活塞杆的运动轨迹曲线,验证了其运动规律,为井径测井仪结构优化设计、改善性能提供了理论依据。

根据企业实际项目需要，通过面向对象的程序设计思想．利用Visual C＋＋开发了汽车液压制动系统计算分析软件。介绍了该软件的功能结构、设计流程等。以某车制动系统设计计算为例，对软件的计算、分析、参数化建模能力进行了验证。该软件平台通过ACCESS数据库，储存了大量经验数据和制动法规来辅助用户设计开发．能够精确计算制动系统的20余项内容以全面分析整车制动性能。