针对压剪试验机电液伺服压力系统的非线性和特性时变性,研究设计了一种基于变论域插值模糊PID控制器。采用论域收缩方法和矩形域上二元函数分片双一次插值技术,解决了一般PID参数自调整方法易陷入对某一工作点的局部优化的问题。保证了系统控制参数的全局最优性,并且解决了模糊控制器在既定规则下无法保障高精度的问题。比较了常规模糊PID控制与变论域插值模糊PID控制的效果,结果表明,采用变论域插值模糊PID控制方法更能保证系统的全局稳定性以及控制精度,能有效的克服稳态误差和颤振现象。

针对压剪试验机水平剪切系统超大流量、超大输出力作用下的动态加载特性问题,对压剪试验机水平剪切系统阶跃响应、正弦实际工况加载精度、位移-力加载特性等方面进行了研究。分析了设备的剪切原理,并以电液比例位置控制系统为研究对象,采用6只电液比例阀并联控制,拟定了水平剪切系统子回路液压原理图;引入了自适应模糊PID控制,设计了模糊控制器,运用AMESim和Simulink联合优化了水平剪切模型,并进行了相应的仿真分析。研究结果表明:与普通PID控制相比之下,采用自适应模糊PID控制的系统可以实现更优的鲁棒性,系统可以在更短的时间内达到稳态,且具有更小的超调量;实际位移跟踪正弦期望信号,位移误差范围-2.6%~1.9%,位于误差允许范围±5%之内。

介绍了一种新型工程橡胶支座耐久试验机,叙述了该试验机的需求背景。依据试验机的结构特点和试验结果曲线,阐述了该试验机易于试验观察、试验频率高、行程大等优点。

针对压剪试验机进行拉伸试验时,拉伸力检测不准,支座压紧装置在进行试验时易与支座橡胶层发生干涉,进行水平剪切时易造成导卫装置变形失效,支座上样困难以及定位不准易造成数据失真,设计可用于工程橡胶支座力学性能检测以及综合试验的电液伺服大型多功能压剪试验机机械结构以及便于应用的液压系统。所设计的试验机具有反应力架强度高、便于安装、自动化程度高、准确可靠、运行平稳、试验方便等特点,可提高工作效率。

以实现压剪试验机机架的轻量化为目标,分析压剪试验机机架在极限工况下的受力情况,通过Abaqus软件对压剪试验机机架进行静力分析;通过变密度拓扑优化方法对压剪试验机机架进行拓扑优化,并据此进行模型重建;不仅对比分析优化前后机架的静力特性,还对比分析优化前后机架自身的模态特性与突然卸载后的动力特性。结果表明:优化后的压剪试验机机架质量比优化前减轻了14.5%;最大静应力小于材料的屈服强度,最大位移小于允许最大位移量,满足静强度与静

研制出了对大型构件进行力学性能检测及综合试验的电液伺服大型多功能压剪试验机。设计了伺服液压缸同步浮动系统和新型抗扭装置，解决了试件在压剪作用下发生剪切面中心位置偏移和转角试验时载荷传感器测量不准和垂直向加载液压缸活塞磨损等问题。该试验机具有检测准确可靠、自动化程度高等优点。