随着海上风电的持续发展，风机的安全运维越来越重要。传统的停机检测方法代价较高，基于修正的热弹性应力分析（TSA），提出一种风机叶片热红外检测技术。经典TSA的应用条件是绝热（即高频率循环载荷），但风机叶片等结构承受的循环载荷达不到高频。为了提高热红外在低频率载荷下的检测精度，对经典TSA理论进行修正，并通过疲劳实验对修正模型进行验证。其次，利用BLADED风机仿真软件对叶片的推力进行分析，计算叶片3个方向的推力及推力变化频率。通过修正的TSA模型对低频率载荷下风机叶片的表面温度进行分析，进而通过TSA理论对叶片表面进行应力及损伤检测。

针对某光电转台负载工作时载荷条件, 对所用连接螺栓进行受力分析。根据负载不滑移条件, 计算单个螺栓需要的预紧力、拧紧力矩以及承受的最大总拉力。基于材料力学强度理论和有限元仿真分析技术, 对安装负载所用螺栓及螺纹牙进行应力分析和强度校核, 并根据分析校核结果进行了对比分析。理论计算和实际验证结果表明, 采用所述螺纹应力分析和强度校核方法, 可使光电转台与负载之间螺纹连接结构可靠。该方法可为光电转台负载安装螺纹设计提供有益参考。

根据激光与远红外共窗口成像系统的技术要求, 研制了一种波长分离膜, 实现通过共窗口的激光与远红外光分离成像, 即1 064 nm高反射、8~14 μm高透射.分析薄膜的微观结构, 研究了薄膜材料吸潮前后的折射率变化, 结合光学薄膜理论, 优化膜系结构.在薄膜应力的基础上, 优化膜层厚度, 提高薄膜牢固性.研制的分离膜, 1 064 nm反射率为99.71%, 8~12 μm平均透过率为97.1%, 12~14 μm平均透过率为90.1%, 满足户外环境中长期使用的要求.

以硫系玻璃为基底, 根据膜系设计理论, 结合软件完成了短中波红外减反膜的设计。通过对材料热应力的计算分析, 研制了一种混合材料M-11作为连接层, 优化了沉积工艺参数, 并根据其力学特性修正膜系结构, 解决了硫系玻璃的脱膜问题。光谱测试结果表明, 该膜层在1.4~2.5 μm和3.5~4.5 μm波段透过率分别为95.8%、96.7%, 满足红外成像系统的使用要求。

针对一种高储能密度超导磁悬浮储能飞轮，设计了一种由磁轴承、金属轮毂和3个复合材料圆环过盈装配而成的飞轮转子。通过加入金属轮毂来改善转子的应力分布、减小转子的径向应力，保证转子在高速转动状态下磁轴承和复合材料圆环之间的连接强度。转子圆环之间通过过盈装配提供初始压应力，以避免转子在高速转动时发生分层破坏; 采用平面应力解析法和有限元法建立转子的应力分析模型，研究了金属轮毂、复合材料圆环厚度和环间过盈量对转子应力分布和强度的影响。最后，提出了转子的优化设计方案。实验结果显示，转子的额定转速达到50 000 r/min，储能总量为1 110 Wh，储能密度达到40 Wh/kg。研究结果表明：加入金属轮毂、增大复合材料外环的厚度以及中环和外环的环间过盈量，可以提高转子的强度、极限转速和储能密度。

主动温度控制措施是星载仪器适应空间严酷热环境的重要手段。某星载仪器采用主动加热的的方式对温度敏感组件 进行温度控制。该温控模块的可靠性直接关系到主动温控措施的效果,进而影响仪器任务的成败。以该温控电路 为基础,通过对系统备份和单元备份两种冗余设计方案的可靠性进行了分析对比,结果表明采用系统备份方式 的温控电路可靠度更高,根据该可靠性预计结果,结合该星载温度控制功能模块特点,确定了温控模块的最终实施方案。

针对玻璃镜片模压成型过程中无法获得精确的内部残余应力数据，本文提出使用有限元方法分析内应力变化历程及预测残余应力分布。该方法根据高温下玻璃性质近似于粘弹性材料，将五单元广义Maxwell 模型的蠕变响应并入有限元计算。采用高级非线性有限元程序MSC.Marc，分别对圆柱玻璃单轴压缩和非球面透镜模压成型进行了仿真，获得了玻璃镜片成型后的残余应力分布情况。在此基础上，文章重点分析了温度和模压速度对合模后镜片内部残余应力分布的影响。实验结果表明，最大应力出现在镜片的边缘区域；较低的温度和较高的模压速度都会增大最大残余应力值。