具有间隙和带负阻尼的机械系统自激振动理论及应用

自激振动理论问题归结为极限环论的研究。几乎所有的学者只针对极限环内含奇点的情况，讨论了极限环的存在性、唯一性、稳定性以及如何产生与消失。从具有间隙的机械系统中提出了一个新的力学模型，它不满足通常的极限环存在性、唯一性和稳定性的条件，称为广义Ｌｉｅｎａｒｄ方程。给出了其极限环存在性、唯一性以及稳定性的证明。数值求解给出了奇线段对极限环影响的一些有兴趣的结果。所得到的结论不仅对轧钢机设计与生产有很大的实际意义，还可以推广到转子轴承系统、擒纵机构等的研究。

精密矫直机中轴类零件矫直工艺理论研究

通过非线性有限元法与弹塑性理论对压点式反弯矫直理论进行了研究，提出了精度较高的压点式压下量的确定方法，实例表明用本文的方法分析与计算精密矫直机中轴类零件的一些参数是有效的。

轴类零件校直的有限元解法

文章运用弹塑性有限元程序，求出校直过程中所需要的各种参数，并以此来指导校直机的工作。通过实验来验证这些参数的正确性。

轴类零件校直理论分析

文章主要运用弹塑性力学的基础理论，说明轴类零件弹塑性弯曲的基本原理以及压点式反弯校直方法的基本原理。给出反弯校直过程中的力参数、工艺参数和结构参数的计算方法。并通过实验和数值计算加以验证。对开发全自动液压校直机有一定的指导意义。

初轧机热轧辊动强度的研究

通过讨论热轧辊表层剧烈变化的温度场以及导致轧辊产生破坏的自激振动等因素，研究热轧辊动强度问题，得到一些新的热弹塑性和非线性动力学模型，并且利用ＡＤＩＮＡ非线性有限元程序进行分析和计算，所得到的结果对热轧辊的设计，制造和初轧机的操作都是有用的。

机器人操作器动力学形状优化设计

讨论了机器人操作器的刚性和弹性耦合动力学形状优化设计问题。主要将时间离散化、形状离散化。为此，首先求出各时间点上的动态响应，找出最不利情况，这样动态极值形状优化设计即可用复合形法解决。对末端挠度极小化为目标函数的形状优化设计问题进行了研究，得到了机器人操作器的最优形状。

机械设计中的非线性动力学和动态设计一些问题

分析了机械系统中非线性动力学的主要特点和动态设计的一些问题，论述了它与振动学科中其他分支学科的关系，提出了一些有兴趣的前沿新课题：包括机械主传动系统中的扭转振动，机构运动弹性动力学，机械结构强度问题、高速机构动态设计方法学等，这些问题不仅有重要的实用价值，而且是非线性动力学与动态设计方法的新发展。

机械系统中具有随机系数和带有间隙的自激振动理论和应用

在研究轧钢机轧制过程中由打滑引起的自激振动时，考虑到实测中动滑动摩擦系数是随机的，以及万向联轴节具有间隙等因素，据此建立了具有随机系数和间隙的新广义Ｌｉéｎａｒｄ方程，并从理论上提出此方程算法。所得结论符合生产实际，可以用来诊断轧钢机产生设备事故的原因，同时对轧钢机设计与生产也有很大的实际意义，还可以推广到机床进给系统的爬行运动和转子轴承系统的研究。

复杂箱体的结构优化设计

本文根据复杂箱体的特点,把有限元法做为结构分析和敏度分析的手段,选择了收敛速度快的序列二次规划法进行优化计算,最后把有限元分析与优化结合起来,进行复杂箱体的结构优化设计。本文用FORTAN语言编制的箱体结构优化设计程序DPTBOX,具有较强的功能和通有性。

有间隙系统自激振动的近似解析解

对有间隙系统自激振动非线性方程的解析解进行了分析，通常平均法产生误差的重要原因在于假设平均法的解时未考虑间隙的影响，从而提出一种新的方法，即加权平均法。经验证，计算精度符合工程要求，为某些非线性方程提供了一条求其近似解析解的途径。

基于进化计算的机器人操作器等强度优化设计

机器人操作器等强度优化设计是一个强非线性优化设计问题，文章将遗传算法与进化编程有机结合起来，形成一种既能处理复杂约束条件，又能收敛于全局最优点的优化方法；并将该方法应用于机器人操作器的等强度优化设计问题，得到操作器等强度设计的最优形状。

机械系统动力学与最优设计问题(Ⅰ)

本文提出机械系统动力学一些新的非线性理论:比如变系数,随机系数,间隙,内共振,零频率以及临界情形的运动稳定性,这些问题与机械系统动态设计有密切关系。

机械系统动力学与最优设计问题(Ⅱ)

本文首先简要地分析机械结构动强度、机构动力学与最优设计,然后讨论动力学最优设计与非线性规划、最优动态极值之间的关系,最后指出最优控制理论应用到机械系统设计是可能实现的。