为研究液压冲击器的冲击能量控制特性,根据功率键合原理,搭建了氮爆式液压冲击器工作时冲程和回程两阶段的功率键图,据此建立了氮爆式液压冲击器的状态方程组.通过AMESIM平台构建了氮爆式液压冲击器仿真系统.该系统能综合考虑冲击器运动状态高频变化特点,可快速实现对氮爆式液压冲击器主要参数的计算.利用DBS500型氮爆式液压冲击器现有的设计参数进行仿真计算,计算结果与实测参数之误差在6%以内,表明所建模型是基本合理的.

以某型号轴向柱塞式水泵为原型,用非光滑表面斜盘置换原有光滑表面斜盘,对试验泵在3种不同压力(7、10及12 MPa)下的流量-压力、容积效率-压力、机械效率-压力等静态特性进行测试,采用激光共焦显微镜和扫描电子显微镜对斜盘磨损表面进行观测。研究结果表明:非光滑表面滑靴副由于凹坑可以产生动压润滑效应并具有容屑能力,可在摩擦过程中实现自润滑,达到了降阻减磨效果;随着工作压力的增大,滑靴在非光滑表面斜盘上半圈高压区域的摩擦痕迹逐渐明显,磨损表面的沟槽变宽变深,黏着磨损和氧化磨损加重,摩擦磨损加剧;非光滑表面滑靴副试验泵的容积效率、机械效率和总效率较光滑表面滑靴副试验泵分别提高了0.2%~0.6%、0.1%~1.7%和0.1%~2.3%。

磁流变阻尼器是一种智能半主动减振装置,具有良好的应用前景。但磁流变阻尼器多以剪切阀为工作模式,此类型阻尼器应用于如液压机械腿、压机调平等力重比较大场合时,因结构尺寸限制其输出阻尼力不足,使得减振效果不佳。文中针对此问题研究了一种剪切挤压混合模式磁流变阻尼器,并采用全通道式磁路结构代替传统磁路结构,以增大阻尼器最大出力和动态范围。本研究对新型磁流变阻尼器进行结构设计、原理分析,对其进行力学模型的建立、磁场仿真以及结构优化,并通过制作阻尼器样机进行了试验,结果证明了新型磁流变阻尼器的优越性。由以上试验及仿真得出:新型磁流变阻尼器在剪切阀式下阻尼力最大可达1065 N,在挤压式下最大可达4939 N,尤其是当活塞线圈通入反向电流时,新型阻尼器在活塞阻尼通道的磁感应强度都在0.2 T以上,而传统阻尼器的磁感...

针对钕铁硼永磁体在加工制作微型结构时成型困难且易脆的问题,采用磁流变液作为微型磁控机器人的驱动材料,设计一种用于人体胃部靶向送药的球形磁控机器人。根据磁流变液的流变机理,分析磁性颗粒在磁场中的力学关系,建立球形磁控机器人的动力学模型并进行仿真分析。搭建机器人运动图像获取系统,并利用霍夫变换圆检测算法计算该机器人的位移。最后,制作机器人样机并在具有空间磁场的实验平台中进行运动测试。结果表明,基于磁流变液的球形磁控机器人易于控制并且运动稳定、可靠。

在挖掘机工作装置结构的瞬态动力学分析中,既要考虑油缸刚度、结构刚度对动态分析的影响,又要考虑得到准确的结构局部（如焊缝）应力用于疲劳分析,如按此要求建立的整体精细模型用于动力学仿真,其工作量是海量的且不现实的.为此,文中提出了整体动态模型与局部子模型相结合的方法,用于挖掘机工作装置结构的动态计算;采用梁单元、弹簧单元等将整体结构等效为一个简单、高效的动态模型;对复杂的局部结构再用精细子模型求解,得到精确局部应力.最后以某型挖掘机为例进行案例计算和试验测试对比分析,计算瞬态应力峰值与测试结果的误差小于8%,结果证明了所提方法和模型的正确性.

液力变矩器叶片设计变量空间大,轮系间强流固耦合,使得优化解析时间冗长,难以实现基于变矩器叶片角变量空间的工程设计.为此,以双涡轮液力变矩器为研究对象,实现了基于液力变矩器叶片角主效应分析的设计变量空间优化.在通过台架实验数据确认变矩器流固耦合仿真结果正确的基础上,以其轮系8个叶片角为设计变量空间,采用最优拉丁超立方设计仿真试验,实现双涡轮液力变矩器性能仿真;以提高变矩器综合性能（效率、变矩比及启动力矩）为目的,以双涡轮液力变矩器性能与设计变量空间的主效应图为基础,构造其响应面函数并优化,获得8个叶片角对变矩器性能的影响水平.优化结果表明：以低速比区最高效率为主要评价指标,泵轮入口角、第1涡轮出口角、导轮入口角、导轮出口角4个叶片角变量对变矩器性能的影响显著,其他叶片角影响较小或基本无影...

为了研究重要度对民机备件库存配置的影响,基于波音、空客模型理论建立了单级初始库存优化配置模型,结合边际分析法提出了分解协调边际分析法,实现了消耗件、周转件和可修件的库存优化配置.首先,阐述了考虑重要度情况的备件单级初始库存优化配置流程;其次,构建以机队可用度为优化目标,备件费用和保障概率为约束的备件单级初始库存优化配置模型;再次,运用分解协调边际分析法完成备件单级初始库存优化配置模型的求解;最后,将民机舱门系统作为研究对象,对其备件进行了初始库存优化配置.通过分析得到了满足约束条件的各个备件的初始库存优化配置数量,费用为170684.61美元,机队可用度为0.9999;通过与传统的备件库存优化配置比较,验证了所提出方法的可行性和有效性.

为了降低失谐导致的叶盘系统的振动局部化程度,以预应力模态综合法建立航空发动机压气机叶盘系统有限元缩减模型,计算了不同模态截断数下的固有频率,通过对比分析获得了在满足计算精度前提下的最小模态截断数,缩减了整体模型的自由度数.在该缩减模型的基础上提出一种叶片减振排布优化算法,该算法每次迭代计算时只生成叶片位置发生变化的子结构,而其他叶片的数据文件不动.结果表明,该优化算法兼顾了模型精度和计算速度,能大大降低叶片振动幅值,使叶盘系统振动局部化程度明显降低.

为了提高汽车制造系统的智能化水平,提出了基于物联网和云计算的汽车制造系统集成设计方法.结合所提出的方法,构造了基于物联网的汽车制造系统集成设计云平台,借助物联网监测系统的在线状态数据.在汽车制造系统的概念设计阶段,运用模糊积分法解决多指标集成决策问题,获取最优概念设计方案.在汽车制造系统的详细设计阶段,运用遗传算法和云计算技术求解系统的最优拓扑结构及参数,对系统进行在线改进.应用所提出的方法,解决了在一批车用曲轴新的加工要求下某汽车智能制造系统的性能指标优化问题,使车用曲轴的平均加工速度达到4件/h、产品合格率达到97%.研究表明,所提出的基于物联网和云计算的汽车制造系统集成设计方法具有较高的工程应用价值.

以不锈钢丝网和不锈钢粉末为原材料，经过卷绕、压制、轧制和烧结工艺制造了烧结不锈钢丝网多孔板材.研究了不锈钢多孔板的孔隙结构特征和冲击力学性能，并进一步分析了孔隙率、原材料丝径及烧结参数对冲击性能的影响.结果表明：不含粉末的多孔板内的空隙呈规则的矩形，且孔隙尺寸分布均匀，孔隙尺寸分布范围较小；含有粉末的多孔板内的空隙形状复杂多变，孔隙尺寸分布范围较宽；多孔板的成型烧结温度越高，其冲击韧性越高；原材料丝径越粗，冲击韧性越好；材料孔隙率越低，冲击韧性越高；孔隙率对于冲击性能的影响最为显著，材料孔隙率从10.64%上升到29.18%时，不锈钢多孔板的冲击韧性从26.32J/cm2下降到了8.02J/cm2.根据冲击试样断裂的宏观和微观形貌分析推断，材料在冲击载荷下经过了致密化、裂纹萌生、裂纹扩展、冶金结合点破坏...