随着超精密加工技术和地面微低重力仿真的发展,相关产业对空气静压轴承的性能要求越来越高。由于传统的孔式节流器其结构特点不能完全满足实际使用的需要,节流孔直径与气膜间隙同一数量级的微孔节流空气静压轴承因其良好的刚度和承载特性,越来越受到关注。但在微孔节流器的发展过程中,微孔的加工工艺却限制了其推广应用。针对目前常用的三类微孔加工工艺,进行了理论仿真研究,通过建立不同加工工艺轴承仿真模型,运用双向流固耦合仿真方法,对比分析了基于不同加工工艺的微孔节流空气静压轴承的动静态特性。研究结果表明锥孔类轴承承载性能优于其他两类,但耗气量大且在小间隙时刚度较差;薄壁直孔类轴承承载性能稍逊,但在大间隙下轴承刚度较佳;嵌套类轴承承载性能较差,但在小间隙下轴承刚度较大且耗气量较低。

为了在设计阶段精准评估重切龙门镗铣加工中心结构的动静态特性,建立加工中心整机结构有限元仿真模型,分析其静、动态特性。通过模态测试验证动态仿真模型的准确性和有效性,根据分析结果提出加工中心的结构优化建议。结果表明由于滑枕的静刚度不足,导致加工中心Y方向的静刚度较低,在1 500 N切削力作用下,最大变形可达0.008 137 mm;加工中心的前6阶实测固有频率分别是41.87、55.69、88.06、103.45、129.68、159.41 Hz,前6阶固有频率的平均仿真计算误差为6.5%,立柱和滑枕位置在外部激振力作用下易发生较大的动态变形响应。

以B-550E高速精雕机为研究对象,在ANSYS Workbench软件中建立其整机有限元模型,并对其进行静动态特性分析。通过分析机床在仅受重力以及重力与铣削力共同作用下的整机静态特性,找出机床结构系统静刚度的薄弱环节。通过模态分析得到整机的前6阶固有频率及主振型,在此基础上,对整机进行谐响应分析,获得整机在铣削力激励作用下各方向的幅频特性曲线。结果表明前2阶固有频率对机床的动态性能影响较大;整机的最大变形及应力均发生在主轴箱,且前2阶固有频率的主振型均为主轴箱部件,因此影响机床动态性能的关键部件是主轴箱。

射流管电液伺服阀是电液伺服控制系统的核心控制元件,广泛应用于航空航天、舰船等国防军事领域。力矩马达作为射流管电液伺服阀的核心元件,其工作性能直接影响到伺服阀的整体性能。聚焦研究龙门式力矩马达的工作性能,搭建了力矩马达AMESim仿真模型,仿真研究了龙门式力矩马达的静动态特性,通过实验验证了仿真结果的正确性。研究结果表明,该龙门式力矩马达静态线性度为6.825%,对称度为2.449%,动态阶跃响应的上升时间为2.84 ms,幅频宽为122 Hz,相频宽为245 Hz。

在实际泡生法蓝宝石晶体生产过程中发现,籽晶杆在引晶时期总是会出现振动,极大地影响了液面的稳定性,容易造成晶体缺陷。文中以LJ-200型号泡生法蓝宝石晶体炉提拉系统为研究对象,利用有限元分析的方法完成了满加载情况下的提拉系统静力分析和引晶时期提拉系统的动态特性分析,得到了系统在极限工况下的静力变形云图、固有频率和前6阶振型。找到了提拉系统中产生振动的原因和系统中的薄弱环节,为防止共振和进一步优化提拉系统提供了理论依据。

应用有限元分析方法对超高压液压电磁换向阀进行受力分析,按照换向过程中受到的最大推力和阻力,找出阀体、阀芯在静态过程中应力及变形的最大部位,并得到推杆在换向过程中的动态特性及压力损失、泄漏量随时间变化的特性曲线,为换向阀的设计提供了理论依据。

以自行设计的14 t连续驱动摩擦焊机主轴结构为研究对象,应用有限元分析软件对主轴进行多工况下的静动态相关特性研究。在静态特性方面,运用ANSYS的子模型分析技术研究主轴多工况下的刚度、强度与疲劳等静力学特性。与传统研究方法相比较,该方法提高了求解效率与精度。基于此,对焊机主轴结构设计的合理性进行验证。在动态特性方面,对主轴约束模式下的前6阶固有频率进行计算,与临界转速对比后,验证了主轴设计的安全性。

介绍电液伺服阀计算机辅助测试系统的功能、组成及工作原理。该系统能自动完成伺服阀静动态特性测试并同步实现计算机化数据处理,通过实际测试和对比试验验证,使用效果良好。

针对2D数字伺服阀静动态特性可能存在的不稳定问题。分析了2D数字伺服阀的结构、工作原理及抗污染能力。并在此基础上．设计并搭建了测试实验平台．在额定压力21MPa时，对5只额定流量为50／Jmin的通径6ram的2D数字伺服阀进行了静动态特性实验研究。研究结果表明：5只2D数字伺服阀滞环都小于5．7％，-3dB处幅频宽至少可达70Hz（25％额定流量），阶跃响应上升时间至少可达8．8ms；5只6mm通径2D数字伺服阀均具有较理想的静动态特性和良好的加工一致性，不存在静动态特性不稳定的问题。

介绍了直动式电液比例溢流阀的结构特点、静动态模型及实验研究，理论分析与实验结果一致，为阀的优化设计提供了理论基础。采用压力反馈及前向通道的PID调节，有效地提高了阀的静动态特性。