以现场某热连轧机机液耦合系统为研究对象,提出一种基于双目标改进粒子群优化热连轧机机液耦合系统控制参数并控制其振动的方法。通过建立热连轧机机液耦合系统动力学模型,以热连轧机机液耦合系统响应指标最佳和振动强度最弱为目标函数,对液压压下系统控制参数进行优化,获得了在满足系统动态响应要求的前提下其振动最小的最优控制参数;通过数值计算得到系统在不同控制参数下的振动加速度有效值和动态响应,仿真结果表明系统振动最小时其动态响应指标达不到要求,而响应指标最优时系统振动较大。将优化方法应用于工业现场轧机,实践证明,调整轧机液压压下系统控制参数后可有效缓解轧机振动大小,为抑制热连轧机振动提供了有效的解决途径。

基于牛顿第二定律和传递矩阵法,建立装有抗侧翻液压互联悬架校车全车模型的机液耦合系统动力学方程。完成该非线性系统特征值辨识及模态分析,并对比分析校车安装液压互联悬架前后的动态特性。分析了阻尼阀参数对校车主要模态动态特性关系的影响,结合整车模态匹配策略及阻尼特性需求,提出基于搜索法的阻尼阀参数设计方法,并通过校车动态特性分析验证了该方法的有效性。分析结果表明,抗侧翻液压互联悬架可显著提高车辆的抗侧翻性能,通过合理设计阻尼阀参数可极大改善该耦合系统的阻尼特性。

矿山车辆因载质量大通常选择较硬的板簧,但是过高的弹簧刚度会导致舒适性下降;又由于坑道坡度较大,下坡制动时整车载荷向前轴转移,前板簧因应力过大而断裂的情况时有发生。为此本文首次提出一种和板簧相匹配的新型液压互联被动悬架系统。该系统通过互联安装在车辆悬架位置的4个液压作动器,可以在垂向和俯仰两个模态分别提供所需的刚度和阻尼,因此原车板簧刚度可以设计得较软以提高舒适性;在坑道制动时,该液压系统可提供抗俯仰力矩以减少对前板簧的冲击。建立了该液压系统和整车的动力学模型,设计并制作出了液压互联悬架样件,并装配到试验车上。模型的动力学仿真和样车的道路试验的结果表明,仿真结果和试验数据吻合良好;液压互联悬架可有效改善矿山车辆的舒适性和抗俯仰能力。

针对工程机械回转机构能耗大的问题,分析了四配流窗口轴向柱塞液压马达实现回转执行机构能量回收方法的原理。物理样机实验对泄漏和内部接触应力研究存在一定困难,且样机试制成本高、周期较长。鉴于以上情况,提出一种机液耦合仿真分析实验方法。通过AMESim和RecurDyn共同联合搭建仿真平台,得到四配流窗口轴向柱塞马达对应于不同工况下柱塞副、滑靴副间的的瞬态应力应变。仿真结果表明,四配流窗口轴向柱塞马达结构设计合理,并验证了联合仿真方法的可行性,为后续结构改进优化提供参考依据。

针对液压马达驱动负载系统中,马达输出轴的转速波动特性直接影响负载工作稳定性和可靠性的问题,建立典型液压马达-负载系统的动力学模型,阐明液压马达等效弹簧扭转刚度的计算方法;根据非线性动力学原理,分析等效液压弹簧扭转刚度和摩擦转矩对系统转速波动特性的影响机制,提出利用高频采样计数方法对转速波动进行测试与分析。理论分析与实验结果均表明:非线性摩擦转矩、输出容积脉动、负载转矩、油液有效体积弹性模量等因素的变化影响系统

为开发新式高性能轴向柱塞泵，在分析柱塞泵工作原理和运动规律的基础上，采用Kant-Huston方法建立轴向柱塞泵机液耦合作用的多体力学模型，根据轴向柱塞泵流体特性及控制原理建立其液压系统模型，并构建二者实时接口连接的虚拟样机模型。建立某型号斜盘式轴向柱塞泵的虚拟样机模型并进行数值求解和仿真模拟，数值计算和仿真结果基本一致。研究柱塞泵机．液耦合作用下的运动特性，泵出口流量及压力脉动特性以及柱塞泵的流量控制特性，并研究柱塞泵相应动态特性的影响因素及其变化规律。基于虚拟样机技术的建模、仿真研究方法，能够全方位预测轴向柱塞泵的各项性能，正成为轴向柱塞泵性能研究的重要手段。

为了研究高压工况下柱塞往复泵曲轴轴承的动力学性能,联合应用ADAMS和AMESim软件建立五柱塞往复泵机液耦合作用的多体动力学模型,并采用ANSYS软件对曲轴做柔性化处理,最终建立计算数据动态传输的柱塞往复泵虚拟样机模型。研究结果显示:曲轴两端同型号轴承在同工况下的运行轨迹并非完全相同,且轴承保持架径向偏移区域主要位于柱塞液压力作用方向;滚子与内外圈的接触力为一对相互作用力,且滚子与保持架之间的碰撞力非常小。该文通过建立五柱塞往复泵虚拟样机模型,可以获得往复泵曲轴滚动轴承的内部动态特性,对其优化设计、故障诊断具有指导意义。

为了分析篱栏养护车工作装置液压系统的动态特性，根据其工作原理，建立了基于AMESim的工作装置臂架系统机液耦合仿真模型，对臂架系统的运动过程进行了动态仿真，得到了臂架各部分油缸的工作曲线，并进行了实验验证。仿真结果为该工作装置液压系统的设计及臂架结构的改进提供了依据。

传统的电动作动器依靠丝杠传递载荷,作动器的应用范围因功率问题受到限制。针对此问题,提出一种新型电动作动器,它采用丝杠传动——液压助力的方式工作,有效解决了电动作动器的功率问题。比较分析两种控制策略下作动器的控制精度,并对作动器的机液耦合性能进行了研究,验证了作动器的可行性和可靠性。

通过对某款国产轮式装载机工作装置结构与作业过程的分析，利用仿真软件AMESim建立相应的机液耦合模型并进行动态仿真，得出装载机典型作业过程中系统压力、流量等参数的变化情况。在此基础上设计了新工作装置负载敏感液压系统，并对该负载敏感系统进行仿真研究。研究表明：与原系统相比，负载敏感系统能够更好地适应装载机复杂工况需求，具有良好的节能效果和操作特性。此外该研究方法对于类似机液耦合机构的设计、分析与优化具有一定的参考价值。