裁剪是TRIZ中一种有效解决问题的方法，其通过删除问题元件，重组系统有用功能进行产品创新设计，达到简化系统与优化产品的目的.为了启发和引导设计者在裁剪过程中有效地利用资源，在使用裁剪规则引导创新设计的基础上，以具有预测性和启发性的技术进化趋势作为知识源，综合分析进化趋势解题与裁剪规则引导功能重组的资源来源，构建了进化趋势与裁剪规则的映射关系，提出了基于裁剪规则的多层次进化趋势选择策略，利用进化趋势辅助功能重组，构建了基于进化趋势的裁剪方法过程模型.最后通过钢带铠装机裁剪实例验证了此方法的合理性.
金刚石绳锯在切割圆弧板材时，受到进给方向的阻力，形成“线弓角”，使板材中部产生“过切”，严重时导致材料报废.为解决这一问题，提出了线弓角的概念，从理论上提出了一种基于悬臂式力传感器的绳锯线弓角的静态测量方法，通过轴力传感器输出的电压值计算出线弓角度.试验在自行设计和搭建的绳锯线弓角测量平台上进行，用钢丝绳模拟串珠绳产生线弓角，并进行导轮受力与线弓角关系的静态测量试验分析，以验证该方法测量线弓角的可行性.试验结果表明：在一定范围内，串珠绳初始张紧力越大，线弓角的计算值越接近理论值.因此，采用所提出的测量方法，当装有轴力传感器的导轮处在刚好与钢丝绳接触的状态下，选择合适的初始张紧力，可以测得较准确的角度值.
市场经济带来的竞争性压力促使企业不断进行产品创新设计.为了提高产品创新设计的效率和成功率，系统化的产品创新设计方法显得尤为重要.物质-场情景分解法，是以情景分解法为基础分析产品全生命周期过程，结合TRIZ理论体系中的物质-场分析法将情景分解法中的问题转化为功能模型，并应用标准解对问题进行求解，为产品创新设计提供一种系统化创新设计方法.最后以轮椅设计为例，验证该方法的有效性和实用性.
为研究采煤机自动调高，提出建立采煤机模拟截割实验装置，给出了模拟截割实验装置示意图.针对某型薄煤层采煤机，根据相似理论建立了模型与原型间相似参数的相似准则，确定了模拟螺旋滚筒相关参数数值，为螺旋叶片和端盘配置了截齿，使用SolidWorks建立了模拟螺旋滚筒各零件模型，经虚拟装配及干涉检查完成了模拟截割装置的螺旋滚筒三维建模，为采煤机模拟截割实验装置整机设计奠定了基础.
针对人体下肢受伤康复等问题，设计了医疗助力下肢外骨骼机器人.对下肢外骨骼系统进行了基本结构设计，把下肢运动分单腿、双腿支撑的不同时期，进行了下肢外骨骼系统动力学计算.通过Lagrange方程，得到各关节力矩计算公式，建立了三维模型，利用基于接口的协同仿真技术并结合ADAMS和MATLAB软件对外骨骼进行联合仿真，得到单腿支撑时期各关节角度变化曲线及力矩变化曲线，对比仿真数据和理论计算数据，验证了理论模型的合理性.通过下肢外骨骼仿真分析设计，为后期下肢外骨骼运动控制及模型制造提供重要数据与理论基础.
针对全向车位姿检测中由于麦克纳姆轮驱动打滑引起的整车运行精度测量误差大的问题，提出了测量轮自主导引方式，建立数学模型，并对AGV系统结构进行了阐述.设计方案中的整车六轮布局，采用四驱两从动，俩从动轮作为测量轮，运用差速原理获取自动导引全向车的路径信息，同时解决了现有单测量轮全向车原地回转状态下位姿无法精确检测的难题.提出浮动三自由度测量轮结构设计，实现实时接触地面，保证位姿检测的准确性，并对直线、曲线、原地自转三种典型运动状态下的位姿检测进行了ADAMS仿真，结果表明，此种导引方式可满足灵活设置路径下全向车位姿的精确检测，适用范围广.
为深入了解同功重比修形斜齿与直齿面齿轮的性能差异，选择更适合于高速重载工况下的面齿轮传动.基于啮合原理推导了修形斜齿与直齿面齿轮齿面方程，基于CATIA建立了修形斜齿与直齿面齿轮三维模型，采用有限元接触分析方法，以接触应力、弯曲应力和重合度为面齿轮传动性能指标展开研究.研究结果表明：修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮接触应力大幅降低，算例最大接触应力降低16.3%；修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮弯曲应力大幅降低，算例最大弯曲应力降低32.4%；修形斜齿面齿轮相比修形直齿面齿轮重合度大幅提高，算例重合度提高10.3%.所以同功重比情况下，修形斜齿面齿轮传动性能优于修形直齿面齿轮，前者更适合于高速重载工况下的轻量化设计.
在潜孔钻机支撑平台结构设计时，存在工况考虑相对简单、忽视误操作导致极限工况等问题.为研究不同工况下平台的危险区域，详细地对潜孔钻机单支腿支撑的平台进行受力分析，确定正常和极限工况，基于力学平衡理论和变形相容条件，建立其力学模型，利用ANSYS对平台进行静力学有限元分析，得出各个工况下平台的最大应力、变形以及局部应力集中区域.结果表明：极限工况下，平台的最大应力、变形值均超过正常工况，且该结构大部分区域处于低应力状态，具有一定的静强度，符合工况的设计要求.研究结果为平台结构的优化提供参考.
单轨车轨道部件是单轨车系统中最为重要的组成部分，它的正常工作是单轨车安全运行的保障.利用ANSYS的Workbench平台，对轨道部件与销轮部件的工作过程进行了瞬态动力学分析.在分析过程中运用Workbench平台特有的设置功能，将销轮部件设置为刚体，而轨道部件设置为弹性体，并对啮合过程进行了刚柔耦合的动态分析，既避免由简化引起的结果误差，又缩短了计算时间.通过分析得到了啮合过程中销轮部件对轨道钢体、齿条及其焊缝近接触面两侧的4种不同工况下的等效应力和安全系数的时间历程及其分布云图.分析结果可为焊缝工艺设计提供理论依据，为轨道部件的优化设计和疲劳校核奠定基础，为轨道部件的实际应用提供指导意见.
为了改善某型冲击破岩掘进机工作机构的动态性能，利用ANSYS Workbench建立有限元模型，通过模态分析和谐响应分析，得到其第1至第6阶固有频率和模态特性，确定了影响动态性能的模态频率；经灵敏度分析，确定了影响工作机构动态性能的主要结构参数；利用BP神经网络模型，建立所选结构参数与最大动应力、弯曲动刚度和钎杆顶端动位移间的映射关系，运用遗传算法对结构参数进行动态性能优化.结果表明，优化后工作机构的最大动位移和最大动应力分别减小27.5%和43.07%，固有频率提高24.7%，明显改善了工作机构的动态性能.
汇流环安装于具有相对转动的内、外环道之间，受到内、外环道的预紧压缩，形成与环道之间的微小面积接触，并通过接触面实现电传输.为了明确薄壁圆柱形滚动汇流环的装配力学特征及其压缩状态，基于汇流环装配后产生的变形状态，运用弯曲力学理论建立汇流环装配压缩后的弯曲变形模型，结合赫兹接触理论以及电接触理论得出汇流环压缩变形、接触电阻以及结构尺寸三者之间的关系.根据装配约束条件，得出汇流环预紧压缩量的预设范围.通过设计实例的计算分析与ABAQUS有限元验证，其结果表明有限元仿真结果与理论模型的计算结果相差微小.汇流环装配压缩的力学模型及其预设范围具有良好的合理性与正确性，能够为滚动汇流环的优化设计提供重要参考.
为了提高钻井作业的安全性，保证井底发生溢流后能迅速可靠封隔环空、方便后续压井作业，设计了一种安装在近钻头端的井下防喷器，对其结构和工作原理进行了详细介绍.通过建立井下防喷器中推块机构的受力模型，分析了推块对管柱的反作用力与推块锥面角和碟簧变形量之间的关系.对花键进行了强度校核，使用有限元软件对不同厚度和硬度的胶筒的封隔能力进行了分析，同时进行了井下防喷器的室内实验.研究结果表明：当单个碟簧的变形量为0.2 mm、推块的锥面角度为45°时，单个推块可对钻柱产生2.2 kN的反作用力，设计值和实验数据接近；当钻柱扭矩达到45 000 N·m，花键的挤压应力仍在许用应力范围内；在压缩量和封隔间隙相同的情况下，胶筒的宽度越宽、硬度越大，封隔能力越强，且胶筒硬度越大，需要的下压力也越大.研究结果对井下防喷器的设计具有一定指导作用.
针对目前铝电解电容器芯包引脚刺孔中存在的自动化程度低、劳动强度大等不足，设计了铝电解电容器芯包引脚刺孔机控制系统，并提供了电气硬件和软件系统设计方案.该系统以三菱FGA系列PLC为核心，结合步进电机、振动盘、气缸以及光纤传感器和位置传感器等元件的检测定位，实现华司自动上料、芯包移动、引脚刺孔、芯包翻转等工序的自动连续运行.现场调试运行表明：该系统运行可靠平稳，操作简单，劳动强度低，能够满足生产线高效率、高质量的自动化加工要求.
振动是航空薄板常见的载荷形式，通常采用加强筋来减小振动幅度，从而提高薄板寿命.研究薄板的抗振动疲劳加筋方法，探讨加强筋与板的连接方式以及加强筋的布置方向对薄板振动与疲劳的影响机制.首先，基于振动理论和板筋变形协调条件，建立加筋薄板的运动方程.然后，建立铆接、点焊和滚焊连接形式的加筋薄板有限元模型，探讨连接单元的动力学建模方法；在此基础上，研究连接形式和加筋安装方向对薄板结构动力学特性的影响；最后，结合动力响应分析探讨板筋连接方式和加筋安装方向对疲劳寿命的影响.研究结果表明，双向加筋薄板在低频振动时刚度高于单向加筋薄板，双向加筋有利于提高结构抗疲劳强度，铆接单向加筋薄板的振动疲劳寿命最短.
提出了一种新型的石油钻井用水力振荡器，可有效降低管柱摩阻，提高钻井效率.该水力振荡器采用涡轮驱动，并使用双偏心动定阀作为压力脉冲发生机构.通过建立双偏心动定阀的运动特性方程，结合实际工况得出阀盘的最优尺寸.通过选定阀型的水力振荡器性能测试实验，得出在模拟钻压为30 kN，流量为28 L/s，工作介质为清水时的振动冲击力约为15 859 N，振动位移约为4.1 mm，振动频率约为11.4 Hz.该分析与实验结果对水力振荡器的设计与应用具有指导意义.
介绍了一种带折叠臂架的机械用新型负载敏感平衡阀，对其工作原理及结构特点进行了详细阐述.平衡阀芯采用节流孔组合的节流形式，借助MATLAB对节流口过流面积特性曲线进行拟合，当负载压力改变时，通过控制平衡阀芯位移，调节过流面积，达到稳定流量的目的.上述设计使得该阀不仅具有多级调节功能，而且负载敏感性得到提升.为了测试该阀在实际应用环境下的性能，在混凝土泵车上进行了装机试验.结果表明：该阀控制压力低，降低了系统功耗，负载敏感特性表现良好；臂架运行平稳，稳定性得到提升.
