为实现部件轻量化目标,通过对双前桥液压助力转向系统典型工况的动力学分析,获得了转向摇臂支架的载荷谱,并据此对该支架进行了非线性强度计算及拓扑优化分析;依据拓扑优化结果,完成了9种轻量化方案的设计,且通过静强度、疲劳强度等理论计算及整车可靠性试验验证了最优方案的有效性。结果表明,在刚度、强度性能基本不变的情况下,新摇臂支架实现降重约3.5kg,降重比例达54.8%,达成了轻量化目标,且对类似部件的轻量化设计工作具有较好指导作用。

对某矿液压绞车关键元件主轴进行尺寸结构上的优化设计,并对绞车主轴结构及受力情况进行强度验算。结果表明,主轴的刚度及承载能力大幅提升,优化设计方案合理可靠,可确保煤矿液压绞车安全可靠运行。

液压支架油缸在服役过程中承受交变载荷,容易发生疲劳破坏,一旦油缸发生疲劳失效将会对生产安全产生不利影响。为了保证液压支架在服役过程中的安全可靠性,对现有的3种液压支架油缸材料27SiMn、30CrMo、30CrMnSi的微观组织形貌,交变载荷下的疲劳性能以及疲劳断口形貌进行研究,从而确定高可靠性油缸的材料选择标准。研究结果表明,材料光滑试样的疲劳性能存在区别,相比之下疲劳性能30CrMnSi>30CrMo>27SiMn,疲劳强度与屈服强度存在正比关系,理论上提高材料的屈服强度可以提高其疲劳性能。

基于有限元法对某MW级风机主传动系统连接螺栓静强度和疲劳强度分析方法进行研究。将传动链系统的力学模型进行简化,建立传动链系统的有限元模型。根据GL规范对螺栓进行静强度和疲劳强度计算,充分考虑外载荷分量对螺栓受力影响的灵敏度差异性,并根据计算结果分析传动链连接螺栓受力特性及外载荷对螺栓强度计算的影响。研究结果对风电系统连接螺栓强度的精确计算提供了参考。

针对风力发电机变桨轴承在使用过程中出现套圈断裂的问题,以某3 MW风力发电机用变桨轴承为例,基于有限元对套圈在极限工况下的套圈应力以及疲劳强度进行分析,得到内、外圈易产生断裂的位置处于与来风方向的夹角分别为137.0°~152.6°和151.4°~155.5°区域。提出了在轴承内圈轮毂侧以及外圈叶片侧分别增加凸缘结构的改进措施,改进设计后变桨轴承最大等效应力明显降低,最小疲劳安全系数增大,轴承整体强度明显增大。

介绍了30t大轴重机车转向架轴箱体的设计,分析了轴箱体各部分结构功能特点。依据UIC615-4为载荷标准,确定了在计算分析时的载荷,并利用ANSYS Workbench计算了轴箱体静强度,用Goodman图校核了疲劳强度,计算分析结果表明,轴箱体的静强度及疲劳强度均满足要求。

运用CATIA对汽车车灯安装设计进行建模,并应用CATIA中的GPS功能,建立其有限元分析模型,通过对车灯安装结构做静强度和疲劳强度分析,计算得出安装部位的应力、应变和疲劳寿命,为产品安装设计的优化设计提供了理论依据。

为了研究柱塞泵十字头的疲劳强度，在有限元的基础上，根据古德曼法和应力寿命法对十字头进行了疲劳强度分析，经十字头的实际应用验证可知，对十字头的疲劳寿命分析是正确的。

阀芯在多路阀阀体内运动的过程中,阀芯的疲劳强度对阀的整体质量有很大影响,而通常设计过程中仅通过有限元软件(ANSYS)分析阀芯强度,忽视疲劳强度验证,可能会在后期带来一些质量问题。针对这一问题,基于阀芯的实际分析,说明了修正的古德曼曲线的运用方法。古德曼曲线是一种研究物体在振幅恒定、循环载荷的非零平均应力作用下影响其疲劳寿命的方法。基于修正的古德曼曲线并结合有限元分析实际应用的三根阀芯,验证了此曲线的实用性。

针对谐波式齿轮泵柔轮容易产生疲劳破坏这一问题，通过对柔轮进行疲劳强度及轮齿弯曲强度分析，推导出柔轮疲劳强度校核公式和轮齿弯曲强度校核公式，为新型齿轮泵的设计和开发提供了参考。