梯形花键具有导向性好、自动定心等特点,在低速、大转矩传动领域有一定的应用。应用齿廓法线法对梯形花键轴的滚刀齿廓进行了公式解析,同时对其成型刀具截型进行了公式推导。分析梯形花键副的应力集中问题,提出并计算了替代梯形外花键的渐开线齿形,并计算了齿廓偏差,为相关零件的国产化及使用提供一定的参考。

涂层的断裂韧性与界面结合强度是表征涂层／基体材料体系力学性能的重要指标。但如何准确地测量涂层的断裂韧性和强界面结合的涂层／基体材料体系的界面结合强度至今仍存在困难。以铬涂层／钢基体材料为对象，采用声发射和显微镜实时动态检测技术与拉伸实验相结合的方法，探索了铬涂层的断裂韧性以及铬涂层／钢基体的界面剪切强度。根据相关力学模型和实验测量结果，得到铬涂层在室温下的断裂韧性为27．41J/m^2．同时，发现在铬涂层裂纹饱和后界面开裂都未发生，获得了该种材料体系界面剪切强度的一个下限值。

基于AT89C52单片机与TN9红外温度测量模块,设计出了一种大范围实时火灾监测智能报警系统。与传统的火灾报警系统相比,该系统采用一个TN9红外模块即可检测30 m以内的火灾情况,监控范围广,精度高,同时节约了经济成本,可实现大范围火灾报警。实验结果表明：与传统报警系统相比,该系统对温度和烟雾体积分数的测量精度与范围均明显改善,完全可以满足现代工厂等火灾易发区的火灾报警需求。

为了保证双半外圈双列调心球轴承的预紧效果,对其预紧力的确定和预紧量的大小进行了分析计算。这种轴承结合了成对双联向心推力球轴承和双列向心调心球轴承的优点,既能实现大角度调心,调心角度达3°,又能进行轴向预紧。通过对这类轴承的力学分析,推导了轴向预紧力与轴承支撑负载的关系公式,而预紧量是通过控制两个半外圈之间的隔圈厚度进行调节的。基于弹性接触理论,推导了轴承定位隔圈磨削量大小的公式。将轴承用于LAMOST天文望远镜像场旋转轴中,对内径1100mm的轴承现场安装预紧调整后进行实测。测量结果表明,在任意50°范围内（旋转轴工作范围）,轴系径向跳动〈0.02mm,端面跳动〈0.03mm,满足了LAMOST对像场旋转轴系刚度和旋转精度的要求。跟星实测像场旋转精度RMS值优于0.3″。

在拼接挡渣板式炉帽的设计中,手动计算复杂易出错,使用软件Solidworks进行设计可以简化设计计算,加快设计速度。

提出一种基于动态响应灵敏度概念，仅利用结构少数测点上的动态响应同步反演结构物理参数和输入的方法。首先，将结构的输入力进行正交多项式分解，推导了结构动态响应对输入力的正交系数和结构物理参数的灵敏度计算公式；然后，构造结构参数与输入同步反演的识别方程，并采用阻尼最小二乘法求解方程，同时识别结构物理参数变化与输入力时程；最后，分别利用一个五层平面框架结构和一个九榀三维刚架结构验证了方法的有效性。研究结果表明，该方法可以克服测量噪声和初始模型误差的影响，同步精确地识别结构的输入力和局部损伤引起的结构物理参数变化。

通过动态加载应变试验,分析了钢丝绳芯橡胶输送带在0,10,20,30和40℃温度下的应力响应。以输送带的标准固体本构模型为基础,通过黏弹性材料的傅里叶级数拟合,推导了输送带标准固体模型中3个参数的识别公式,建立了3个参数随温度变化的拟合公式,并分析了其随温度的变化特性。结果表明：温度对黏度系数η1和弹性模量E_1影响较大,呈非线性变化趋势;对弹性模量E_2影响相对较小,可以近似为线性变化。最后,通过试验对建立的拟合公式误差进行了分析,最大误差约为3%,试验结果也证明了辨识公式的准确性。

研究了一种由热解石墨转子、永磁体结构以及底板构成的抗磁悬浮结构,通过对石墨转子叶片施加氮气流使其运动。利用有限元软件COMSOL Multiphysics建立仿真模型,并且将仿真结果与实验结果相对比。研究表明,未受氮气流作用时,石墨转子仿真悬浮高度为130μm,实验测得悬浮高度为132μm,误差为1.5%;实验测得氮气流速小于21.45 sccm时,石墨转子在永磁体上方轻微摆动,而未转动,氮气流速达到21.45 sccm时,石墨转子转速稳定在120 r/min~130 r/min之间与仿真结果接近。通过对比仿真结果与试验数据得出石墨转子加工质量,实验环境对石墨转子的运动性能有一定影响,该抗磁悬浮结构有望用于微型电机和非接触式传感器中。

基于正向工程设计理念,提出一种快速的静动态联合设计思路及方法,研究高速多特征齿轮轴的结构设计、力学性能及设计运行参数区间。应用危险界面安全系数校核法则进行轴的强度校核,并权衡齿面接触强度、齿根弯曲强度和危险截面三个安全系数比重,计算静态下其可运行参数区间;采用动力学分析输出多特征齿轮轴的固有频率及位移振型,并绘制响应的Campbell阻尼图和动平衡精度等级、转速与振动幅值响应的关系图。最后,通过静动参数区间融合,得出多特征齿轮轴可运行设计可靠的参数区间,为工程应用中研制新型多特征轴结构提供辅助性设计支撑。

高速齿轮转子应用广泛,其动态特性影响着齿轮箱的运转稳定性和可靠性。通过Romax软件,对两种振动异常的高速齿轮转子进行动态分析,得到了两种转子的各阶固有频率,以及轴承支撑参数对各阶固有频率的影响。发现改进前两高速齿轮转子的运行转速接近1阶临界转速,同时在Romax中对轴系结构进行改进,使其工作转速远离临界转速;改进后试验表明,两转子各振动指标正常,齿轮箱运转良好;为高速齿轮转子的临界转速计算提供了一种精确有效的方法。