力/触觉反馈是虚拟现实交互技术中一种重要的交互形式。磁流变液执行器是最具发展潜力的力/触觉反馈装置。提出了一种适用于手指力反馈的便携式圆筒磁流变液执行器的设计方法,导出了基于B ingham塑性模型的阻力矩公式,分析了磁流变液特性和执行器结构参数对阻力矩的影响,并通过有限元分析进行优化设计,执行器的直径为31 mm,高度为38 mm,重200 g。实验测定了阻力矩和输入电流之间的关系,并采用二次多项式拟合。输入电流为0.6 A时,执行器产生的阻力矩为255 N.mm,结果表明,该执行器产生的阻力矩足以阻止手指抓取虚拟物体。

对磁流变液在不同直流电流作用下的准静态挤压过程进行了实验研究。建立了用于测试磁流变液挤压模式下力学特性的实验装置,并通过ANSYS/Multiphysics对此实验装置磁路的磁感应强度分布进行了仿真分析。测试了压应力和压缩弹性模量各自随压应变的变化曲线。实验结果表明:压应力与压应变、外加电流大小和磁流变液本身的性能都有密切的关系。压应力与压应变、压缩弹性模量与压应变的曲线可以划分为3个不同的区域。在第1区域压应变小于0.025时,压应力和压缩弹性模量随压应变的增加而迅速增加;在第2区域压应力与压应变的曲线斜率近乎为零,而压缩弹性模量却随压应变的增大而下降,在压应变约为0.15时降到最低。随后在压应变大于0.15时压应力和压缩弹性模量与压应变显示为指数关系。

柔性铰链作为无摩擦的支点有着成千上万的应用 ,以力学的基本公式和微积分为基础 ,给出了一般柔性铰链转动刚度计算公式的推导过程。在此基础上 ,得出了常用的直圆柔性铰链的设计计算公式 ,计算公式是精确的推导结果 ,且在表达上较迄今沿用的 Paros给出的柔性铰链精确设计计算公式来得简洁 ,有利于柔性铰链及其机构的计算和分析。当直圆柔性铰链的切割半径与最小厚度相当时 ,Paros给出的简化公式存在一定的误差 ,这里的计算公式尤其适用于该类直圆柔性铰链。

本文介绍了液力变矩器自动测试系统的软件结构及核心技术。在该系统中采用虚拟仪器软件的分层结构和接口技术,实现了测试系统的柔性组态;通过建立基于知识库的测量通道属性模型和传感器属性模型,实现了仪器硬件和传感器的可互换性;通过临界区加锁技术解决了多任务并发进程和数据库共享的安全性问题。这些关键技术的应用,提高了本测试系统软件的可重用性,使用户不需要修改软件源代码就可以实现测试系统的升级、仪器及传感器互换和更新,大大减少了测试系统的维护费用,延长了它的生命周期。

利用磁流变液阻尼器,实现对单跨转子系统振动的主动控制。设计并研制了一种新型剪切式磁流变液阻尼器,开发了一套基于LABVIEW的单跨转子振动实时闭环控制系统,可根据转子转速或振动幅值在线动态调节加到磁流变液阻尼器的控制电流,实现减振。针对传统开关控制,提出了两种控制方法(基于转速的分段控制和基于振动幅值反馈的闭环控制)并进行实验对比研究。实验结果表明:磁流变液阻尼器对转子振动减振效果良好,临界转速区减振效果可达80%,非临界转速区减振效果可达30%。开关控制,不能实时动态调节控制电流。基于速度的分段控制,在转子无故障和干扰情况下,随转速变化可以在线动态调节控制电流抑制转子振动。基于振动幅值反馈的闭环控制,根据实时监测的振动幅值调节控制电流,实现转子振动的在线动态控制。

电液伺服阀是轧机厚度自动控制系统中最容易发生故障的设备部件,通过对其历史故障特征信息的收集和分析,设计出一个适用于伺服阀故障诊断的三层BP神经网络.结果表明,该神经网络能够满足对伺服阀故障诊断的要求,实现了伺服阀故障诊断的智能化.

液压泵退化特征提取是实现故障预测的关键环节。在液压泵性能退化过程中，其振动信号复杂度高、非线性强，难以有效地提取退化特征，为此，本文提出一种基于敏感分量融合的退化特征提取方法。采用改进局部特征尺度分解（ILCD）方法对振动信号进行分解，并利用贝叶斯信息准则与所构建的敏感因子，对内禀尺度分量进行筛选，以减少干扰分量的影响，得到敏感分量，有效抓取特征信息；在此基础上，引入离散余弦变换代替传统复合谱分析中的傅里叶变换，提出离散余弦变换一复合谱（DCS）算法，以解决信息遗漏问题，并利用DCS对敏感分量进行融合，提取复合谱熵作为退化特征，以提高对退化过程的表征能力；最后，通过对液压泵性能退化试验实测振动信号的应用分析，验证了该方法的有效性。

提出了一种液压油污染物多参数测量传感器,该传感器在平面型微流体电感传感器基础上增加了一个单层电感线圈,并将两个单层线圈正对排布在直微通道两侧,在电感参数检测的基础上将两个单层电感线圈等效为一对圆环形电容极板,引入了电容参数检测,从而实现了对液压油中铁磁性金属颗粒、非铁磁性金属颗粒、水滴和气泡4种污染物的检测。对该多参数传感器进行了设计,并结合仿真和实验对检测位置进行了优化,电容参数检测实验实现了液压油中180μm水滴和240μm气泡的区分检测;电感参数检测实验实现了液压油中80μm铁颗粒和150μm铜颗粒的区分检测。该研究对液压油多污染物的区分检测提供了一种新方法。

提出了几种现代液压油液污染度在线监测方法的技术原理,为液压系统油液污染度在线快速监测仪的研究开发提供指导.

介绍了简易测试法相关装置的结构与工作原理举例说明了该测试法的使用方法该测试法适用于中小型液压系统的在线监测实用性较强能在液压系统故障诊断中起到简易快捷的效果.