给出了3维弹性力学空间问题基本方程和有限元结构强度分析原理，分析了三面体铝合金转镜空间结构强度的力学特征，建立了有限元模型，分析了其在轴孔与轴的3种配合关系下的应力分布。结果表明轴孔严重削弱了镜体强度，而配合方式对转镜强度基本无影响。提出了减小转镜内部应力的无轴孔三面体铝合金转镜结构，在该结构下转镜强度提高了1．9倍，极限转速为原结构的1．7倍，适合于分幅式摄影系统。

对几组不刖变幅比带不同过渡段的阶梯形变幅杆进行了有限元分析．获得了阶梯形变幅杆特性随过渡段形状和尺寸变化的一些规律。利用有限元软件ANSYS算出了每个变幅杆的纵振动模式谐振频率。并用其后处理功能得出了粗细端面的相对位移，由此计算振幅放大系数，得到的结果与已有的关于阶梯形变幅杆的理论以及实验结果符合得较好，计算出的谐振频率与实际测量值也较好地相符。文中还利厢该软件计算了变幅杆粗细端分界面上的应力投其分布，数据表明过渡段可以显著改善粗细分界面上的应力集中。最后对导波理论和有限元分析方法的结果做了初步比较，两者亦符合较好。

用有限元方法,对薄管中热弹机制产生的激光超声进行了研究.在考虑材料热物理参数随温度变化的前提下,得到了薄铝管中的温度场和表面的超声导波,描绘了薄铝管中的逆时针向不同接收点处表面导波的时域波形图.由波形图可知,薄圆管中的激光超声导波是典型的L(0, m) 模态的超声Lamb波,同时数值结果验证了管道中L(0, 2) 模式是传播速度最快且频散较小的导波,为激光超声导波在管道无损检测中的应用打下了一定的基础.

液压锁紧轴套是五轴联动机床的关键部件,能够在压力载荷作用下发生较大的弹性变形,锁紧进给轴的转动自由度,对机床定位锁紧和加工精度有重要的影响,锁紧扭矩是液压锁紧轴套设计的重要参数。为研究轴套内工作表面在加工过程中产生的夹紧误差对液压锁紧轴套锁紧进给轴时产生的锁紧扭矩的影响,首先用有限元方法分别计算了液压锁紧轴套考虑夹紧误差和不考虑夹紧误差工作时产生的锁紧扭矩;然后在自主设计的实验台上进行锁紧扭矩测试实验;最后用实验数据对有限元方法计算数据进行验证。验证结果说明,有限元方法计算得到的理论数据相对实验数据曲线走势一致,由夹紧误差引起轴套内工作表面的不同形状直接影响锁紧扭矩。

超声换能器广泛应用于声学测量,其工作性能主要取决于它的振动与声特征。然而,多数研究中的换能器被认为是经典的活塞或高斯型,经典与常用的真实换能器之间的差异容易被忽视。基于此,首先用激光测振和传声器测声方法测量了某厂家换能器产品的表面振动与声场特征。然后设计有限元方案,分别仿真经典与真实换能器的声场。最后从辐射面振速分布、声场声压和相关系数等方面,综合比较经典与真实超声换能器之间振动与声场的异同。结果表明,换能器间的辐射面振速分布差别明显,所研究的真实换能器的声场特征接近于活塞,而与高斯型差别较大。

利用MSCNastran软件对平面框架结构的应力分布及位移变形进行了分析。利用其便捷的前后处理软件MSC．Patran建立了几何模型和有限元分析模型，利用MSC．Nastran对模型进行了计算，得到应力分布和变形分布，并利用优化模块Nastran—Opt以质量最小为目标函数进行了优化，得出质量最小的最佳设计，为工程实际应用提供了理论依据。

曲轴是发动机的关键部件，其性能的好坏直接影响到发动机的整体性能。三轮摩托车在行驶过程中经常出现曲轴断裂现象，因此，影响了产品的质量和企业的声誉。应用有限元软件对三轮摩托车发动机曲轴进行有限元建模和计，算，得到了曲轴工作过程中的应力图，找到了曲轴断裂的部位，与实际的断裂位置完全吻合，表明采用有限元方法对曲轴进行断裂分析是可行、有效的。同时对曲轴提出了改进方案。

基于经典盘理论,给出了考虑离心力及弯曲刚度影响条件下旋转圆盘的运动方程,获得了旋转圆盘的固有频率和临界速度。分析了不同参数对旋转圆盘特征频率及临界速度的影响。结果显示,数值结果与试验结果吻合,柔性圆盘的特征频率,前向行波频率及临界速度随着圆盘转速、固定半径和圆盘的厚度增大而增大,随着材料密度的增大减小。随圆盘转速增大,圆盘的后向行波频率减小。对于零节圆的振动模态,节径数越大,其对应的前向行波频率随柔性圆盘转速增大的速度越显著,后向行波频率随柔性圆盘转速减小的速度越显著。

现有船舶、航空、航天等国防领域对轴向柱塞泵大范围环境温度下的运行性能提出了严峻的挑战。为获取低温工况下（-40°C）柱塞泵壳体热力学性能，该文对其低温变形行为及结构优化方法展开研究。该文首先用Inventor软件对柱塞泵壳体进行三维建模，然后根据柱塞泵工作环境确立了热边界条件，建立了考虑温度场分布的壳体热变形有限元模型，并对壳体各部位的应力特性及变形行为进行分析，最后提出了柱塞泵壳体结构优化方法以降低其变形量，仿真结构采用优化的壳体结构可减少端面处（最大变形处）变形量约20%。

22T级液压挖掘机使用一款排量为112 mL／r的串联双泵作用液压系统动力源。在该系列挖掘机使用过程中，部分液压主泵在泵壳体和变量伺服控制阀的接合面出现开合间隙及油液渗漏两种现象。在对该泵进行的冲击实验中也曾复现以上现象。探求了间隙产生的原因、间隙和结构、系统参数之间的关联性以及如何进行结构改进减小间隙，利用有限元法对于可能导致间隙的原因进行了分析，发现了造成开合间隙主要原因，并提出了3种改进方案。