设计出一种副车架与横置板簧集成式变刚度推杆悬架,通过ADMAS/Car建立刚柔耦合悬架模型;悬架刚度测试低、高刚度分别为294.52N/mm,952.62N/mm;集成式变刚度悬架性能计算表明C特性下低刚度模式参数变化范围小,高刚度模式下俯仰角加速度最大值性能改善29.09%有效值性能改善31.20%侧倾角加速度最大值性能改善17.50%有效值性能改善22.47%横摆角加速度最大值性能改善-0.96%有效值性能改善-1.63%,性能略微变差针对俯仰角与侧倾角振动幅值过大问题,通过对避震系统优化设计,俯仰角加速度最大值与有效值性能进一步提升30.24%、34.02%;侧倾角加速度最大值与有效值性能进一步提升22.67%、10.87%;计算安全系数为5.23,符合安全设计要求。

针对微小弯曲管道中障碍难以清除的问题,设计了适用于直径在(12~25)mm的微型管道柔性清障机器人,采用微型步进电机驱动与蠕动结构结合方式,实现机器人在微小管道中蠕动运动。在介绍管道机器人原理和结构基础上,对机器人进行了力学特性分析,其负载能力可达13.4N,并对前后柔性支撑结构进行了有限元分析,验证了柔性支撑结构的可靠性。以ADAMS对管道机器人进行虚拟样机建模和仿真,研究结果表明该机器人可通过内径为12mm的弯曲管道。

利用有限元方法对柔性体进行了物理建模,实现了柔性体的实时变形模拟.采用单元刚度弯曲的方法,不断纠正单元节点力,使得单元体在较大旋转时仍能得到正确的变形.从旋转矩阵的角度分析了利用单元刚度弯曲时单元发生逆转的原因,并提出了对逆转单元的处理方法.并通过重心坐标,把表面模型与四面体网格模型相对应,使得柔性体在不丢失表面细节的同时又能实现实时的变形模拟.

以采煤机虚拟样机实验为基础，以小波包分解和神经网络为辅助，设计一种多参数复杂机械故障诊断方法，使设备在投入使用之前就具有一套适应自身的故障诊断系统：即根据采煤机设计图样进行齿轮故障形式下的刚柔耦合虚拟样机实验，以虚拟样机实验中的惰轮轴为测试点，采集受力信号，经过小波分解，以小波分解子带能量值组成神经网络输入向量，对神经网络进行训练，得出可以根据惰轮轴受力信号诊断齿轮故障的神经网络系统。将故障虚拟样机应用到整体执行机构上，建立多个采样点作为故障信号的输出，采集受力信息，

车辆转向系统中存在诸如弹性变形、运动副间隙等诸多的不确定影响因素,这些参数使得建模设计与实际车辆的运动存在一定的偏差,使得轮胎的磨损加重,对车辆的安全稳定运行具有重要影响。基于参数横拉杆弹性变形、运动副间隙等的不确定性,基于转向系统的运动模型和动力学模型,建立系统刚柔耦合的分析模型,分析横拉杆和运动副间隙分别单独作用及工作作用时不同运动状态下对机构性能的影响;结果可知在转向过程中,柔性体横拉杆对转向轮转角影响有限,但是对运行过程中的轮距和外倾角变化影响较大,且对车轮跳动过程中车轮摆动影响显著;运动副A、B内间隙大小与碰撞力存在很大程度的非线性;运动副A、B内的摩擦能够降低碰撞接触的强度;横拉杆在车轮跳动状态时受力最大。

考虑滚珠丝杠进给系统的机电耦合特性,对系统结构进行分块细化,降低系统的耦合复杂度,提出了丝杠进给系统的分-总式建模方法。将滚珠丝杆系统作多自由度柔体处理,综合考虑系统的弯曲、扭转及沿丝杠轴向的变形,基于动力学理论,采用瞬时变分法,推导出滚珠丝杠进给系统动力学模型,分析得出基于系统结构柔性影响与丝杠轴弯曲剪切综合变形而引起的耦合影响,不同于以往滚珠丝杠进给系统集中质量模型（混合模型）下各向振动之间的耦合影响及振动方程。通过振动实验,借助主分量分析法验证了所建立的动力学模型的正确性,为后续的丝杠进给驱动系统的动力学分析提供研究依据。

该文讨论了单轴柔性体气弹簧主动隔振系统，首先讨论了设计指标问题，理论分析表明，由于柔性体其他单元对接口单元的传递率不变，接口单元的传递率即为隔振系统对柔性体各单元振动传递率的衰减率，控制住该传递率，就可清晰明了地控制柔性体全部自由度的传递率，因此，该传递率可以作为柔性体隔振的设计和考核指标。其次，由于气动作动器的带宽有限，且高阶校正不易实现，仅采用反馈控制传递率改善的幅度受到限制，故增设基座激励前馈控制，以进一步降低传递率，四自由度柔性体气弹簧主动隔振算例验证了该文控制策略的有效性。

混凝土泵车臂架的柔性效应对其零件的强度、末端运动轨迹和液压缸驱动力都产生不可忽略的影响,因此对其进行刚柔耦合分析是必要的.基于有限元分析软件ANSYS和动力学分析软件ADAMS,建立了27m混凝土泵车臂架的多刚体模型和刚柔耦合模型.分析比较了相同工况下多刚体模型和刚柔耦合模型中液压缸的受力,研究了不同速度和阻尼对液压缸驱动力的影响.仿真结果表明,该方法可实现对大型机械臂的刚柔耦合分析,为臂架系统的设计和优化提供理论指导.

针对某型涡旋压缩机，在ADAMS／View环境下建立了虚拟样机仿真模型。通过ANSYS平台生成模态中性文件（MNF文件），实现了曲轴、动涡盘及十字滑环的柔性化设计，创建了涡旋压缩机的刚柔耦合模型。在柔性体动力学仿真基础上，分析了涡旋齿的啮合规律，明确了曲轴与十字滑环的运动状态，并计算出了主轴系统在启动阶段更为精确的速度、加速度变化规律，指出：主轴启动0．3s后，涡旋压缩机趋于稳定运行。动态仿真结果为涡旋压缩机的技术进步提供了重要参考和依据。