采用目前方法分析液压挖掘机动力响应可靠性时无法准确跟踪液压挖掘机在荷载撞击下的位移,存在分析可靠性较差的问题,为此提出高速荷载撞击下液压挖掘机的动力响应分析,结合ANSYS有限元分析软件和ADAMS动力学分析软件构建液压挖掘机有限元模型,准确获取液压挖掘机各部位的动能及位能,在拉格朗日函数的基础上构建液压挖掘机系统的动力学方程,根据动力学方程分析液压挖掘机在高速撞击下机的位移及受力的变化情况,实现动力响应可靠性分析。实验结果表明,所提方法可准确跟踪液压挖掘机在高速撞击下的位移,液压挖掘机受力的仿真曲线与理论曲线变化趋势一致,动力响应分析可靠性较好。

采用目前方法控制液压驱动机械臂的关节力矩时,没有对液压驱动机械臂的运动学和动力学进行分析,导致方法存在关节位置跟踪误差大、控制效率低、控制性能差和压力损失大的问题。提出液压驱动机械臂多关节力矩控制方法,分析了液压驱动机械臂的结构,并建立了机械臂坐标,分析液压驱动机械臂关节在坐标系中的运动情况,在Lagrange函数的基础上建立其动力学模型,分析关节在液压驱动机械臂运动过程中的势能和动能。对机械臂关节力矩误差和误差变化率进行计算,并将其作为模糊神经网络的输入变量,通过模糊神经网络完成液压驱动机械臂多关节力矩的控制。仿真结果表明,所提方法的关节位置跟踪误差小、控制效率高、控制性能好、压力损失小。

传统机械液压启闭机动力节能方法无法实现闸门的远程控制,导致机械液压启闭机动作不及时,节能效果不明显。为此引入机械系统动力学自动分析软件,仿真分析基于PLC的机械液压启闭机动力节能数值。利用PLC控制器设计机械液压启闭机,远程控制闸门的开启与关闭。以改装的启闭机为基础,通过三维建模软件Pro/Engineer构建启闭机的三维模型。在机械系统动力学自动分析软件中导入三维模型,构建启闭机动力学模型,仿真分析启闭机动力节能数值。仿真结果证明:所研究方法能够有效分析液压启闭机控制的起升机构振动力与钢丝绳收受力的动力节能数值,提升动力节能效果。

以数控铣床工作台进给系统为研究对象，通过分析双丝杠进给结构机械特性，并考虑工作台所受摩擦力，建立了同步误差理论模型。利用MATLAB／Simulink模块求解，分析结构参数等因素对同步误差的影响趋势。通过实验测得工作台分别在匀速运动和S形曲线运动下的同步误差，并与理论计算相比较。结果表明：进给系统同步误差是由几何误差导致的扭转角和运动过程中工作台两侧结构参数的不同共同作用产生的，所建的模型对同步误差有较准确的预测。

应用SAE三连杆法在RecurDyn系统中建立钢板弹簧动力学模型.在连杆旋转副中添加摩擦力学模型,模拟板簧片间摩擦力.采用DOE实验设计,分析影响三连杆模型动力学特性的主要参数,并作为设计变量.使用Workbench建立实际钢板弹簧模型,考虑U型螺栓装配预紧力及板簧片间摩擦力,求解其在正弦激励作用下位移载荷曲线,为钢板弹簧三连杆模型的参数辩识提供目标曲线.利用元模型优化算法,自定义约束条件与目标函数,实现钢板弹簧三连杆模型参数的有效辩识.研究表明,经参数辩识的钢板弹簧三连杆模型能准确反映其刚度特性和迟滞特性,适用于整车仿真.

通过对ESP系统的特性进行分析,选取汽车横摆角速度作为控制变量,基于模糊PID控制理论,在MATLAB/Simulink中建立ESP控制器模型。根据控制器计算出的附加横摆力矩,选用单侧双轮制动的控制策略来确定施加在各车轮的制动力矩。利用CarSim软件中的整车动力学模型,搭建CarSim与Simulink的联合仿真软件平台,在不同的工况下进行双移线试验和紧急避让试验。试验结果表明,所设计的控制器可以显著地改善汽车行驶的操纵性和稳定性,为ESP系统的研究提供了有益的参考。

自卸车良好的操纵稳定性既保证整车正常运行，也保证矿山正常生产运营。根据自卸车整车结构特点和设计参数，基于TruckSim搭建所研究自卸车整车动力学模型，包括电传动系统、悬架系统、转向系统和轮胎等。将悬架系统K&C特性作为整车模型唯一可变输入。基于动力学模型进行操纵稳定性开环仿真，包括方向盘角阶跃、角脉冲和稳态回转仿真。基于TruckSim整车模型，结合PXI实时硬件和Labview搭建整车操纵稳定性驾驶员在环仿真平台，对整车进行双移线工况下闭环试验，对整车操纵稳定性进行分析。分析结果表明：总体上能够很好响应驾驶员操纵并沿着目标路径行驶，且转向轻便；但行驶路径与期望路径存在一定差异，驾驶员需要多次调整转向盘转角才能完成双移线；研究内容和研究结论为进一步实车测试提供参考依据。

颤振是限制铣削生产率和影响工件加工质量的重要因素之一,稳定性图表和变螺旋铣刀结构设计是目前常用的抑制铣削颤振的方法。结合铣削过程中的稳定性极限三维叶瓣图对变螺旋铣刀结构进行设计优化,进而得到变螺旋铣刀最优螺旋角变量和齿距角变量。首先建立变螺旋铣刀铣削过程的动力学模型,结合仿真分析获得颤振稳定性三维叶瓣图,得到最大稳定性切削深度对应的最优螺旋角变量和齿距角变量值分别为1°和8.1°。实验结果可知,相较于常规结构铣刀,优化得到的变螺旋铣刀能够显著提高铣削稳定性极限、提高表面质量,为抑制铣削过程中颤振的变螺旋铣刀结构设计提供了理论基础。

石材叉装车作为一种新型工程机械，需要具有较大的举升力和较强的运输性能，同时必须能够适应复杂的作业环境。由于现代矿山开采中叉装车的工况与装载机截然不同，因此传统的将装载机铲斗直接换成货叉的设计方法，使叉装车的举升性能未能得到较大的提升，不能满足使用要求。为获得结构合理、举升性能良好的叉装车工作装置，建立了工作装置动力学模型并分析比较了动臂液压缸铰接点水平和竖直位置变化对工作装置运动特性的影响规律，选取了动臂油缸最优铰接点位置。仿真结果表明，在同样举升30 t荒料的工况下，工作装置动臂液压缸最大压力减小了5 MPa，实现了叉装车性能的优化，为叉装车工作装置参数优化提供了依据。

针对超磁致伸缩作动器(GMA)输出位移有限的问题,设计一种基于液压位移放大GMA系统,用于驱动列车主动悬架减振运动。采用Matlab数值仿真方法,建立液压放大GMA系统动力学模型与列车主动悬架动力学模型,以美国六级轨道高低不平顺作为输入激励,对比研究被动悬架与GMA系统主动悬架的减振性能。仿真结果表明,GMA系统主动悬架具有较好的减振效果,尤其是车体浮沉振动最大位移幅值从4.568mm减小到2.173mm,大大降低了车体振动幅值,改善了列车行驶的平顺性。