四辊冷带轧机摩擦型颤振机理的研究

分析了轧辊与轧件接触面的复杂摩擦特性，提出了一种新的轧件振动模型，研究了粘滑共存摩擦转变为全滑动摩擦时，由于轧件失稳所导致的轧机颤振现象，并采用相平面法分析了振动系统的极限环稳定性，同时，应用定量的分析方法对轧件振动模型进行了一定的理论探讨；在理论研究的基础上，提出了抑制颤振的方法，并通过已有的实验研究成果论证了方法的有效性。     

空间任意平面角的投影解析研究及应用

本文对空间任意平面角（角边可为任意位置的直线）及其投影角这一具有实用性的几何问题进行分析研究；用几种不同的解析方法得出在各种情况下的关系式，从而能以最少的参变量，进行准确而简便的计算。文中还列举了在工程中的应用实例     

金刚石磨粒切削运动分析及切削厚度计算

在分析金刚石锯片刀头运动轨迹的基础上，根据金刚石锯片的切削运动方程，得出了金刚石磨粒最大切削厚度的计算公式，提出了切削过程中两个新的观点：（１）单颗粒金刚石锯切掉的岩石其水平距离是不变的；（２）切削厚度是按正弦规律变化的，这给锯片设计和正确使用提供了可靠的依据     

车削中进给方向毛刺形态转换的研究

毛刺是金属切削加工中产生的常见现象之一.它不但降低了工件的加工精度,也增大了加工成本,成为制约精密加工和自动化加工技术发展的主要因素之一.近年来,工业发达国家的机械工程专家和学者相继开始对金属切削毛刺的生成机理及去除技术进行研究,取得了一些重要成果,但到目前为止,关于毛刺形态转换的研究尚不多见.而搞清毛刺形态的转换条件是实现有效地控制毛刺的关键.为此,本研究以切削实验为基础,对车削加工中进给方向毛刺形态的转换规律进行系统的研究.1 进给方向毛刺的基本形态金属切削中产生的毛刺与切削过程紧密相连.按照切削运动——刀具切削刃毛刺分类体系,金属切削加工中产生的毛刺可以分为两侧方向毛刺、进给方向毛刺和切削方向毛刺.     

切削液润滑性能的试验研究

在分析金属切削过程润滑特点的基础上，以四球试验机、磨擦磨损试验机和切削力测力仪为手段，考查了切削液的润滑作用，并比较了乳化液和合成切削液的润滑性能。     

基于任意拉格朗日-欧拉法的盾构刀盘土体切削仿真

针对盾构刀盘切削土体的问题,提出了基于有限元和高性能计算方法的大规模数值模拟方法.建立了盾构和土体的三维分析模型,并且充分考虑到土体的材料非线性,利用动态显示算法进行了基于国产“曙光4000A”高性能计算机的大规模流固耦合分析.仿真采用任意拉格朗日-欧拉法(ALE),解决了土体大变形造成的有限元单元畸变问题,预测土体-刀具相互作用的过程;将修正的Drucker-Prager塑性土体模型作为土体的非线性有限元模型,其仿真方法和结果可以为未来盾构机的刀盘设计提供参考.     

强化冷却下正交切削Ti6Al4V合金的有限元分析

为正确分析切削介质的强化冷却对金属切削过程的影响，应用通用商业有限元软件Deform-2D，对航空用钛合金Ti6Al4V进行了强化冷却条件下的正交切削有限元模拟．通过几何建模、网格划分、边界条件的设定以及材料本构模型的选取等，模拟了Ti6Al4V合金锯齿状切屑的形成过程；文中还分析和探讨了不同强化冷却条件下的切屑形成、切削力以及切削温度的变化．结果表明：随着换热系数的增大，刀具前刀面的平均温度逐渐减小，而换热系数的高低对切削力及前刀面最高切削温度的变化无显著影响．     

具有立方非线性机翼颤振的局部分岔

针对飞机飞行时机翼振动问题，研究了在不可压缩流中有立方非线性刚度二元机翼颤振系统的局部分岔，取空气速度和线性俯仰刚度系数作为分岔参数．采用后继函数法对降维后求得系统分岔点类别进行定性分析，结果表明3个分岔点都为稳定的焦点．对分岔点处中心流形约化方程进行化简得到霍普分岔的A规范形，研究了系统参数对极限环颤振的稳定性及幅值的影响，得到了机翼颤振系统在普适开折参数平面的分岔图．发现了抑制颤振振幅和临界颤振速度大小的系统敏感参数，提出了降低颤振幅值和避免不稳定极限环运动的措施。     

金属切削过程的有限元建模

金属切削过程是一个非常复杂的弹塑性变形过程,文章采用有限元方法及弹塑性变形理论,对二维金属切削的变形过程进行有限元分析。首先选用矩形单元对刀具和工件弹性阶段进行有限元建模,得出其单元节点力和节点位移之间的关系,然后利用普朗特-路斯方程,推导工件材料塑性变形时单元节点力和节点位移之间的关系,并指出金属由弹性变形到塑性变形时其单元刚度矩阵变化的规律,从而为实现金属切削过程的数值模拟提供可靠的理论基础。     

金属切削温度场数值模拟的若干问题研究

基于理论分析和实际有限元数值模拟计算中遇到的问题,研究、讨论了切屑分离标准、表面接触、摩擦系数的设定、切屑与工件之间的连接以及热应力耦合分析等各项技术,并应用大型有限元分析软件ANSYS,具体分析了金属切削过程中应力和应变的变化、剪切面的形成以及温度场对金属切削的影响,并依此对刀具作强度分析,得到若干结论。