为了研究磨削加工过程中机械应力的大小和分布,建立了磨削机械应力理论模型。针对40Cr材料进行小切深磨削试验,基于磨削力在磨削弧上的三角形分布计算了加工过程中的机械应力,研究了工件磨削区内沿着磨削方向上机械应力的变化趋势。结果表明工件表面沿着磨削方向上的机械应力在砂轮切入点处为拉应力,并在磨削弧上先增大后减小,靠近砂轮切出点时急剧变化产生压应力,在切出点时达到最大值;在小切深磨削中,沿着磨削方向上的机械应力作用深度有限,随着深度方向衰减较快;根据小切深磨削的试验结果,建立了磨削后工件表面的残余应力与磨削深度和工件进给速度的经验公式,这对残余应力的预测研究具有一定的参考意义。

传统的超声振动系统全谐振设计方法要求组成超声振动系统的各个单元有相同的谐振频率,各个组成单元的结构尺寸由谐振频率确定,而超声珩齿系统中的齿轮结构尺寸是由它的使用要求决定,是非谐振单元,不能用全谐振理论设计,采用力耦合方法,将齿轮简化为环盘,将它和变幅杆组合并联合建立动力学方程,实现了非谐振单元组成的超声变幅器的设计。

针对变幅杆振动分析的一维振动求解理论和齿轮超声加工研究现状，提出基于三维弹性动力学方程，利用能量变分原理，采用里兹法求解特征值的方法，统一了圆锥、圆截面指数形和悬链形变幅杆的扭转、纵向、弯曲振动的固有频率和振型求解方法；计算了不同直径比、长径比变幅杆的四位有效数字无量纲固有圆频率。设计加工了大、中、小截面指数形变幅杆，并利用锤击激励法做了模态实验。对其一维欧拉一伯努利、三维振动里兹数值法、有限单元法、实验模态法进行对比分析，结果表明：三维振动里兹数值法求解结果比一维振动求解理论准确，可以作为其他数值求解方法的验证标准；为其他非均匀截面变幅杆的振动特性分析提供了一种新的求解方法。

针对高速铁路声屏障会受到高速列车通过时产生的气动载荷的反复冲击问题,根据高速铁路声屏障单元板承受气动载荷冲击能力评估的需要,对高速铁路声屏障单元板进行气动疲劳载荷模型研究.建立了高速铁路声屏障表面压力测试系统,利用不同条件下声屏障表面气动载荷现场测试数据,研究承受最大气动载荷的声屏障目标单元板;在此基础上,给出了用于声屏障单元板气动疲劳试验的两种气动疲劳载荷施加方案,建立针对这两种气动疲劳载荷施加方案并同时考虑高速列车气流冲击和横风作用的声屏障单元板气动疲劳载荷模型.结果表明当列车所受横风风速不变时,随着列车车速的增加,动态载荷和动态载荷变化频率皆随高速列车车速的增加而增大;相比较,动态疲劳载荷受车速的影响更大.

针对目前液压支架组调节速度慢、稳定性差的问题,提出了一种新的煤矿井下液压支架组智能控制系统。该系统具有人机交互、声光报警、智能控制等功能,可实现液压支架组的智能调节和控制。根据实际应用表明,新的支架组智能控制系统能够将井下因支架调节失误导致的异常概率降低90%以上,显著提升了井下综采作业的安全性和效率。

采取压制素坯、真空热压烧结等技术制备出了WC/Ti C复合陶瓷刀具材料。通过对其维氏硬度、抗弯强度及断裂韧度的测量以及断口微观形貌的对比分析,研究了不同的烧结温度对该陶瓷刀具材料力学性能的影响。结果表明：随着烧结温度的升高,陶瓷刀具材料的维氏硬度呈现先下降后增加的趋势,于1600℃达到最大,其值为18.33GPa;随着烧结温度的升高,陶瓷刀具材料的抗弯强度呈现先降低后升高的趋势,于1750℃达到最大,其值为892.41MPa;随着烧结温度的升高,陶瓷刀具材料的断裂韧度呈现逐渐降低的趋势,于1600℃达到最大,其值为10.52MPam？。断口形貌观察发现：1600℃更有利于陶瓷刀具材料晶粒的生长并对材料结构的致密性最好;但随着晶粒生长速度的增加,材料中的孤立气孔被迅速生长的晶粒包围在内部,造成气孔不能正常排出,从而影响材料的力学性能。

大负载功率超声纵弯谐振变幅器在旋转超声加工、超声清洗、金属疲劳检测等领域应用广泛,针对大负载工具的应用现状,对阶梯环盘负载与变幅杆组成的功率超声纵弯谐振变幅器进行了设计研究。基于Mindlin中厚板理论,建立了纵弯谐振变幅器的振动模型,推导了频率方程与变幅器振型解析表达式,设计了不同材料大负载功率超声纵弯谐振变幅器。通过阻抗分析试验和超声谐振试验对所设计的变幅器进行了谐振特性研究。对比试验结果证明：大负载功率超声纵弯谐振变幅器的谐振频率与设计频率相比最大误差为4.95%,理论计算与谐振试验得到的三环盘振幅曲线的整体形态一致,零振幅位置最大偏差为6.51%,变幅器作纵弯谐振,为超声谐振系统的设计与应用提供了技术参考。

室温条件下,采用CFT-Ⅰ型多功能材料表面综合性能测试仪对AISI 4340钢进行了往复干摩擦磨损试验,研究了其摩擦磨损特性.采用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（EDS）对磨痕和亚表层进行了观察和检测,分析了磨损表面微观形貌、亚表层塑性变形和碳氧元素含量演化.结果表明：磨损形式以磨粒磨损为主,并伴随轻微黏着磨损和剥落磨损;磨损表面分布着长度、宽度、深度不一的划痕以及鳞片状和颗粒状磨屑;磨损表面出现轻微氧化,磨屑呈现不同程度的碳富集和氧化;亚表层出现明显摩擦影响层,距表层越近,塑性变形越明显,晶界角逐渐汇聚于表面,在表面处趋于平行;往复运动导致塑性变形方向不一致,磨痕中部,塑性变形向某位置聚集.

通过对3种不同Ru和Cr含量的低Cr高W镍基单晶铸造高温合金1100℃的时效和热处理组织观察与γ／γ’两相的成分分析，研究Ta对镍基单晶高温合金铸态微观的影响。结果表明：Ta不会改变镍基单晶高温合金中析出相的种类，但会强烈促进共晶γ’的形成。Ta改变了γ’的形貌，随Ta含量增加，γ’形状由圆形向方形转变。

以叉车液压系统为例通过分析系统故障形式、液压系统结构以及组件与系统之间的逻辑关系，绘制了系统的故障树，再依据故障树进行故障排查和诊断．方法简便、直观、实用，应用于液压系统故障诊断中能够取得令人满意的效果．