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。

针对斜槽型2D数字伺服阀静动态特性可能存在的不稳定问题，分析了斜槽型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50L/min的通径6mm的斜槽型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只斜槽型2D数字伺服阀滞环都小于5.7%，-3dB处幅频宽至少可达75Hz（25%额定流量），阶跃响应上升时间至少可达9ms；5只6mm通径斜槽型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。

研制纯水溢流阀面临腐蚀、气蚀破坏以及高压下密封困难等诸多技术难题.文中简要介绍了自行研制的先导式纯水溢流阀的工作原理、结构特点以及材料选择并对其进行了实验研究测试了其静动态性能以及稳态压力-流量特性分析了影响先导式纯水液压溢流阀动态特性的因素.实验研究结果表明该阀在额定工作压力14MPa下其静动态性能可满足使用要求.

相对传统斜盘式旋转轴向柱塞泵柱塞运动曲线固定单一的情况,直线电机驱动柱塞泵柱塞运动曲线具有可规划性。选取直线电机常用的三角波曲线、S形曲线、指数曲线作为直线电机运动曲线规划,建立了锥形配流阀内部数学模型,通过仿真分析了不同直线电机运动规划下配流阀静动态特性。基于NLPQL算法对配流阀敏感参数进行优化,得出最优弹簧刚度、弹簧预紧力以及阀芯结构尺寸。仿真结果表明：指数曲线不适用作为直线电机运动曲线,直线电机运动曲线在三角波规划情况下压力脉动率最小;为获得压力平稳无脉动,直线电机往复运动频率应避开配流阀自振频率整数倍且小于阀最大响应频率。最后通过泵试验证实了前期仿真研究,为工程实际应用提供了技术指导。

分析了恒压变量柱塞泵的工作原理和机能,利用AMESim的液压机械信号库建立该型恒压变量柱塞泵的仿真模型,根据恒压变量柱塞泵实际的结构与尺寸设置仿真模型的各个参数,对恒压变量柱塞泵静动态特性进行仿真研究,得出了恒压变量柱塞泵工作时泵口的压力和流量特性曲线。将其与恒压变量柱塞泵的流量压力样本特性曲线对比,具有一定吻合度,说明所建立的该型恒压变量柱塞泵仿真模型是比较准确的。同时得出了恒压变量柱塞泵的超调量及恒压调整时间。

提出一种利用压电陶瓷片直接驱动的伺服阀，分析了双压电晶片的静、动态特性，制造了双晶片直接驱动式伺服阀样机。该伺服阀具有高于传统电磁式伺服阀的频宽与分辨率，它的机械结构简单，抗干扰能力强。