针对某型双向变量伺服泵无流量输出故障问题,运用多体动力学软件对伺服泵心脏部件进行仿真分析,得出了球铰-卡盘摩擦副比压比功过高是伺服泵无流量输出的主要原因,最后,对相关结构进行优化设计并试验验证了改进措施的有效性。

针对动力稳定装置关键部件疲劳寿命问题,文中采用基于多体动力学与有限元的方法,以动力稳定装置的夹钳油缸系统为研究对象,进行了仿真分析。该方法利用ADAMS软件对动力稳定装置进行多体动力学分析,得到夹钳油缸系统的受力载荷谱。将受力载荷谱导入有限元软件Ansys Workbench中,对夹钳油缸系统进行瞬态动力学分析。根据瞬态动力学分析结果,利用疲劳分析软件NCODE计算夹钳油缸系统的疲劳寿命状况。仿真分析结果表明,夹钳油缸系统疲劳寿命最薄弱的地方在其根部位置,最小循环次数为8.807×105。

为解决煤矿巷道喷浆支护作业机械智能化程度低、喷浆均匀性差、工作效率低、工人劳动强度大、工作环境恶劣等难题,分析现有某新型六自由度喷浆液压机械臂方案,并进行机械臂运动学方程推导及动力学仿真。首先采用标准D-H法建立其连杆坐标系,研究机械臂的坐标系及其变换,通过齐次变换矩阵计算,借助Matlab软件求解并化简,得到机械臂正运动学方程。采用Solidworks软件对机械臂的大臂、中臂、小臂、混凝土喷嘴及各回转关节进行机械结构三维建模,导入ADAMS软件中对喷浆液压机械臂进行动力学仿真研究,分析其在最大载荷工况下的运动轨迹及第一、第二两个典型受力关节所受到的作用力及力矩曲线图、角速度变化曲线。仿真结果可为后续的机械臂第一、第二关节结构优化、液压系统选取及控制研究提供参考。

起落架是飞机重要承力并兼有操纵特性的机构,在飞机的安全起降过程中担负着十分重要的使命。飞机起落架落震试验系统是开展飞机着陆动力学研究的基础,是飞机起落架设计的关键。为验证多体动力学分析软件LMS Virtual.Lab Motion在民用飞机起落架落震试验仿真上的可行性,基于某型民用飞机主起落架落震试验开展研究,给出了起落架落震试验仿真分析的建模方法。通过仿真结果与试验数据的比较,验证了该方法的正确性和可行性。

1.2T装载机铲斗的结构简单相对耗材较多但装载物料较少,需要对其进行强度及疲劳寿命分析。其中装载机铲斗在工作过程中所承受的载荷历程是分析铲斗疲劳寿命的基础数据,装载机铲斗载荷历程的获取也一直是装载机研究领域的重点。为获取更贴近铲斗实际工作情况的载荷历程,采用散体力学与多体动力学耦合仿真的方式来获取铲斗的载荷历程。对1.2T铲斗进行应力应变实验,验证了载荷历程的准确性。最后利用得到的载荷历程对装载机铲斗进行强度与疲劳分析,发现了1.2T铲斗存在应力分布不合理现象,并计算得到其疲劳寿命。为1.2T铲斗结构的优化提供了参考,对其以后的优化、工程机械的计算与仿真有一定的指导意义。

采用玻璃纤维增强复合材料替代传统的金属材料,对改进设计后的AMT离合器执行机构的GFRP（Glass FiberReinforced Polymer）扇形齿轮进行了可行性仿真分析研究。首先应用多体动力学仿真软件ADAMS,分析了其工作过程中的载荷边界条件;考虑GFRP材料的各向异性,对GFRP扇形齿轮使用Moldflow、Digimat和Workbench软件进行结构动态应力耦合仿真分析,研究结果对同类型的纤维增强材料机件的结构应力研究具有一定的指导作用。最后对GFRP扇形齿轮进行模具设计及注塑成型的样件生产,并与金属扇形齿轮的传统制作成本及质量进行了对比。结果表明,应用GFRP材料注塑成型的扇形齿轮,其生产成本可降低79.3%;其质量可减轻58.9%。充分显示了采用GFRP扇形齿轮替代金属扇形齿轮的优越性。

针对微耕机作业时振动剧烈、操控舒适性差等缺陷开展研究。以南方丘陵地区常用的某型自走式微耕机为对象,依据结构分析及非作业状态下微耕机振动测试结果,结合多体动力学方法,考虑保险杠、发动机托架和扶手架(手柄)为空间柔性体,建立了基于约束的微耕机刚柔耦合动力学模型,并进行了整机系统动力学仿真。同时,开展了微耕机作业工况下振动特性的土槽测试试验。对比分析结果表明仿真所得到的该型微耕机典型转速工况下手柄处的振动特性曲线与试验曲线吻合,加速度有效值误差小于5.4%,频谱成分接近,这说明所建立的微耕机刚柔耦合动力学模型是有效的,运用多体系统刚柔耦合动力学建模理论与有限元相结合的方法研究微耕机整机振动特性是可行的。研究结论对于微耕机振动特性研究有一定的参考价值。

章动齿轮传动是一种具有广泛应用前景的新型行星传动。为提升章动减速器的使役性能，需明确其动力学特性。以双侧双级弧齿锥齿轮传动章动减速器为研究对象，基于SolidWorks平台完成了该型减速器的三维建模与虚拟装配。借助ADAMS建立了双侧双级弧齿锥齿轮传动章动减速器的多体动力学模型，并据此对减速器进行了动力学特性仿真。仿真结果表明，各齿轮的转速及啮合力与理论计算值一致，表明所建模型能正确性预估减速器的动态特性，从而为章动减速器的动力学特性分析及参数优化设计提供了模型基础。

齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷是齿轮研究领域的一个重要问题。文中介绍了直齿圆柱齿轮啮合传动特性以及ADAMS多体动力学分析中的接触碰撞模型;建立了基于ADAMS的直齿圆柱齿轮副多体动力学分析模型;通过动态仿真分析,获得齿轮啮合过程中的轮齿动态载荷历程,以及不同转速时轮齿的动载系数变化规律,为进一步研究直齿圆柱齿轮齿顶修形设计提供理论依据。

为了判断旋挖钻履带底盘的导向轮张紧弹簧是否可以去掉,文中利用LMS Motion Builder建立了旋挖钻履带底盘的详细模型,仿真了旋挖钻整机在低速和高速通过障碍物的运动过程,分析了在行驶过程中导向轮张紧弹簧的存在对履带的冲击力、履带松驰状态的影响.通过分析,低速行驶时障碍物的冲击随速度的变化不大,高速行驶时张紧弹簧的缓冲作用比较明显.